MAPGIS在全国第二次农村土地调查数据库建设中的应用.pdf

湖北农业科学2009年 第48卷第2期 2009年2月 湖 北 农 业 科 学 Hubei Agricultural Sciences Vol． 48 No.2 Feb．，2009 收稿日期2008－12－11 基金项目国家自然科学基金资助项目（40471107） 作者简介项小静（1983－），女，河南濮阳人，在读硕士研究生，主要研究方向为GIS软件开发与应用、土地规划与整理，（电话）13886092043 （电子信箱）xxjpy＠163．com。 自全国第一次土地调查完成以来，经济社会快 速发展，原有的土地信息已难以满足新形势下集约 用地的需要。 为全面查清全国土地资源和利用状 况， 国务院决定全国第二次土地调查于2007年7 月1日全面启动，计划于2009年完成。 湖北省武汉市位于江汉平原东部、长江中游与 汉水交汇处， 介于东经11341′～11505′， 北纬29 58′～3122′之间。 在全国第二次土地调查的大背景 下， 此次对武汉市中心建成区及各远城区的共约 789 9 km2开展1∶1万比例尺农村土地调查，查清全 市农村各类土地的利用现状及农村土地权属状况。 1技术依据与路线 1．1技术依据 在此次全国农村土地调查过程中主要的技术 依据为中华人民共和国土地管理行业标准；第二 次全国土地调查技术规程TD－／T 10142007； 土地利用现状分类GB／T 210102007；县（市） 级土地利用数据库建设技术规范；湖北省第二次 土地调查实施方案和其它相关技术规范和标准。 1．2技术路线 对于全国第二次土地调查的技术路线，第二 次全国土地调查总体方案规定农村土地调查按照 土地调查技术规程， 充分利用现有土地调查成果， 采用无争议的权属资料，运用航天航空遥感、地理 信息系统、全球卫星定位和数据库及网络通讯技术 等，形成集信息获取、处理、存储、传输、分析和应用 服务为一体的土地调查技术流程，获取全国每一块 土地的类型、面积、权属和分布信息，建立土地调查 数据库。 MAPGIS 在全国第二次农村土地调查数据库 建设中的应用 项小静 a，林爱文a，b （武汉大学a．资源与环境科学学院；b．教育部地理信息系统重点实验室，武汉 430079） 摘要全国第二次土地调查已全面开展，通过武汉市农村土地调查及数据建库建设实例探讨了农村土地 调查过程及MAPGIS平台在土地调查数据库建设中的应用， 对数据库建设过程中的数据采集、 拓扑重 建、属性输入、数据入库做了具体说明，为土地的科学管理和宏观调控提供了可靠的数据依据。 关键词全国土地调查；MAPGIS；土地利用数据库 中图分类号F301.5 文献标识码B文章编号0439－8114（2009）02－0468-04 Application of MAPGIS in the Construction of Second Survey of Rural Land Use Database XIANG Xiao－jing1，LIN Ai－wen1，2 （a． School of Resource and Environmental Science；b． Key laboratory of Geographic Ination System of Education Ministry，Wuhan University，Wuhan 430079，China） AbstractThe second national survey of land use has been implemented． The process of rural land use and application of MAPGIS to establish land use database was discussed according to the survey of Wuhan rural land use and related database construction． The data acquiring，topology，the of figure spot attribute and database construction were also illuminated in this paper． The results of analysis would provide credible data for scientific land administration and macro－control． Key wordsnational survey of land use；MAPGIS；land use database 第2期 1．3软件平台的选择 数据库的建设对软件系统提出了要求，系统要 应满足矢量、 栅格和与之关联的属性数据的管理， 具有数据输入、编辑处理、查询、统计、汇总、制图、 输出，以及更新等功能，满足各级数据库之间的互 联互通和同步更新［1］。 鉴于此我们选择武汉中地数 码有限公司的MAPGIS6．7平台，以完整县级辖区为 单位建立农村土地调查数据库，以免于数据转换的 麻烦。 1．4资料和仪器准备 ①基础地理资料 包括武汉市各区近期地形 图、各等级测量控制点等资料。②遥感资料武汉市 近期航空、航天遥感资料。③行政区域界线资料。④ 土地权属资料包括土地权属界线协议书、土地 权属界线争议原由书， 以及宗地权属来源和土地 登记等资料。⑤已有土地调查资料。⑥基本农田划 定和调整资料包括县级、乡级基本农田地块划定 和调整的图件、表格、文件、说明等资料。⑦土地管 理有关资料包括武汉市土地利用总体规划、农用 地转用、土地开发整理复垦等资料。⑧各种记录手 簿农村土地调查记录表（图斑、线状地物、零星地 物）；农村土地调查检查记录表。⑨仪器、工具和设 备准备包括全站仪、GPS接收机、钢尺、计算机、外 设和软件系统，以及交通运输工具等。 2农村土地调查数据库建设 本次武汉市农村土地利用现状数据建库建设， 以行政区为单位，按照国家统一的土地利用数据库 标准和建设规范， 利用内业判读和外业调查成果， 以MAPGIS6．7软件平台为基础建设。 2．1内业判读 内业判读即依据正射航摄影像图， 结合2007 年土地利用更新数据、2006年土地利用现状图等资 料，按土地调查和土地利用数据库建库要求进行内 业判读，对图斑的形状、大小、色调、位置、纹理等特 征进行对照分析，进而对图斑进行划分和地类标注 （土地分类按新国标土地利用现状分类进行， 按二 级分类统一编码排列， 其中一级12类， 二级127 类）， 将图斑和现状地物绘制在外业调查工作底图 上，经检查合格后进行外业核查和补充调查。 内业 判读的简单流程如图1所示。 内业判读需注意的问题①地类判读。 严格按 照土地利用现状分类的地类含义来确定用地类 型，保证地类认定的唯一性。 遇到区或颜色相似，地 类各异区需特别注意地类的判定问题。 如图2所 示， 颜色相异， 却地类相同， 都为坑塘 （地类码 114）。②线状地物并行时的处理。 线状地物并行的 情况有均为双线表示的线状地物并行；双线表示 的地物与单线表示的线状地物并行；均为单线表示 线状地物并行三种。 如双线表示的地物与单线表示 的线状地物并行时双线线状地物准确调绘，单线线 状地物也同时调绘，但以双线作为图斑界限，单线 线状地物可不参与图斑造线。③村庄周边，坑塘、菜 地的归并。 村庄周围的坑塘、房前屋后的菜地、晾晒 场、 临时大谷场等设施农用地原则上是归为村庄 内。④耕地边缘的界线。 以不扩大耕地面积为原则， 耕地边缘的地类界线应准确绘制在耕地边缘线上。 2．2外业调查 将内业判读的地类图斑及线状地物信息进行 整饰，打印输出外业调查工作地图。 外业调查以村 为单位进行，到实地对行政界线与土地权属界线的 调查、地类的调绘、线状地物的调绘等内业表绘的 内容逐一进行核实、修正或补充调查；对内业不确 定或无法解释的疑问图斑做重点调查；对影像上没 有的、新增的地物进行补测，并将核实、补测的内容 及属性标注在调查底图或记录在农村土地调查记 录簿中，最终获得能够反映调查区域土地利用状 况的图件和资料， 以此作为内业数据库建设的依 据，外业调查时权属调查同时进行。 外业调查的流 程如图3所示。 外业调查需注意的问题①线状地物的宽度量 测。 量测线状地物宽度时应在宽度均匀处量测，并 图1内业预判流程 2006年正射 航空影像图 绘制线状 地物 2006年土地 利用现状更 新数据 绘制图 斑界 标注地 类码 标注零星地物 线状地物层 地类图斑层 零星地物层 线状地物记录表 疑问图斑记录表 零星地物记录表 图2地类判读示意图 项小静等MAPGIS在全国第二次农村土地调查数据库建设中的应用 469 湖北农业科学2009年 在工作底图对应实地位置标记量测点及其宽度值； 道路、沟渠两侧的行树（护路林）量算在道路范围 内。 当单线线状地物宽度变化大于20％时，需分段 测量其宽度，并在底图上做分段标记。②疑问图斑 的确认。 对在内业判读过程中无法确认的疑问图 斑，外业调查时进行现场确认判定后直接绘制在外 业调查底图上，标注地类码，并实地核查内业调绘 的地类界线是否正确。③零星地物的调查。 只对耕 地中的非耕地及非耕地中的耕地且实地大于100 m2的零星地物进行调查和实地丈量其面积，在底图 上红点标注。④新增地物调查。 实地地物与影像不 一致或有较大改动的地类、新增建筑物等需要重新 测量其面积，并实地绘制其图斑界线范围。 2．3数据库的建设 在内外业工作的基础上，根据2006年1∶1万比 例尺正射影像图（DOM）的清晰程度，采用合适的灰 度进行扫描得到的栅格图形数据，在MAPGIS图像 处理模块中的镶嵌配准功能下直接完成对扫描图 像的几何校正、几何变换、投影变换等实用操作，在 得到的栅格图形数据基础上进行矢量化提取所需 信息输入到计算机系统中［2］。 对土地利用调查的图 形数据和属性数据进行整理， 并进行相关属性关 联，形成集图形、属性、影像、文档为一体的土地利 用数据库。 数据库建设主要流程如图4所示。 2．3．1图形数据的采集MAPGIS图形编辑器提供 分别对点、线、面3种图元的空间数据和图形属性 编辑的功能，是一个功能强大的图形编辑系统。 矢 量化时采取内外业相结合的方法进行，即内业判读 和外业调查相结合。 根据2006年1∶1万比例尺正射 影像图 （DOM） 扫描得到的栅格图形数据， 运用 MAPGIS平台的图形编辑功能， 参照外业农村土地 调查记录手簿所记录的外业信息，矢量化调查底图 上的权属界线、地类图斑界线和线状地物等。 矢量 化过程中要求明显界线与DOM上同名地物的移位 不得大于图上0．2 mm。 在要素分层基础上，按照建好的图例板进行分 层矢量化，矢量化过程中要注意多运用F5（放大）、 F7（缩小）、F8（加点）、F9（退点）等快捷键。 作业可按 行政界线、权属界线、线状地物、图斑界线、注记的 次序进行①行政、权属界线层包括县、乡、村界 线， 分别按照图例板中相应的图例进行矢量化，线 接头处，按F12键，用捕捉线头线尾、靠近线加点、 靠近线等功能，以避免出现不能闭合的悬挂线。② 线状地物层 主要是宽度大于2m小于50m的河 流、铁路、公路、林带、沟、路、渠、管道等。 其中宽度 在2 m和50 m之间的线状地物要用双线表示。 线 状地物按公路、沟渠、农路、堤坝的顺序进行，注意 有水流方向的按方向矢量化。③图斑层指地类界 和宽度大于50 m的河流、公路等。 图斑界线也要用 F12功能键， 靠近、 捕捉线头线尾功能闭合线接头 处。④注记层点注记的录入按行政注记、权属注 记、图斑注记、线状地物注记、零星地物注记的次序 进行，图面上不管行政辖区、权属范围的大小，必须 至少都分别有一个注记。 图斑注记可以根据情况适 当增加，以明显区别图斑界线为标准。 单图幅矢量化完成后要进行自检，主要是检查 与影像底图的套合、数据分层、行政、权属界线、地 类界线的闭合情况，各类注记有无丢漏、错误等。 数 图3外业调查流程 内业预判 成果图 2006年正射 航空影像图 路线规划 线状地物 宽度量测 地类核实 零星地物 调查 新增地物 补测 外业调查底图 线状地物记录表 疑问图斑记录表 新增地物记录表 零星地物记录表 图4数据库建设流程 准备工作 1∶1万正射影像图 扫描图件 镶嵌配准 分层矢量 点文件（.wt） 线文件（.wl） 矢量化检查不合格 不合格 拓扑重建 录入属性数据 数据分层 分幅接边 数据检查 数据建库 图库检查 结束 470 第2期 （责任编辑王晓芳） 字化后的结果为行政界线文件（．WL）、线状地物文 件（．WL）、图斑线文件（．WL）、注记文件（．WT ），分层 数字化后将各文件保存为工程（．mpj）。 2．3．2拓扑关系构建拓扑关系的建立即在图形 编辑过程中得到的点（．WT）文件和线文件（．WL ）基 础上通过拓扑重建得到区文件（．WP）。 首先进行矢 量化复检，检查点、线有无数字化错误及之间的相 互关系，将原始数据中那些与拓扑无关的线（如航 线、铁路、线状地物悬挂线等）放到其它层，而将有 关的线放到一层中， 并将该层保存为一新文件，以 便进行拓扑处理。 在建立拓扑关系过程中，我们采用MAPGIS图 形编辑模块中区编辑下的拓扑重建功能，拓扑重建 比人工建立拓扑关系的方法效率高。 拓扑重建主要 步骤为［自动剪断线］→［清除微短线］→［清除线 重叠坐标］→［自动线结点平差］→［线转弧段］→ ［装入转换后的弧段文件］→［拓扑查错］。 在此自动 结点平差时应正确设置 “结点搜索半径”， 半径过 大，会使相邻结点掇合一起造成乱线的现象，反之 半经过小，起不到结点平差作用。 以上工作准确无 误后系统即可自动构造生成区，并建立拓扑关系。 2．3．3属性数据采集矢量化和拓扑造区工作完 成后即可在MAPGIS图形编辑中对点、线、面进行 属性录入工作。 首先对点、线、面建立属性结构，在 输入过程中如有需要还可以重新编辑属性结构，添 加部分属性字段，并进行校验和逻辑错误检查。 线 性属性结构表可编辑如表1。 在编辑好的属性结构 结合外业调查过程中的记录表 线状地物宽度表、 零星地物面积登记表、行政权属界址点表、新增地 物面积登记表等属性进行输入。 2．3．4分幅数据接边之前的数据采集工作都是 按照标准图幅分幅完成的，在各个分幅图幅完成后 即要进行数据接边，分幅数据接边是指把被相邻图 幅分割开的同一图形对象不同部分拼接成一个逻 辑上完整的对象，包括图形接边和属性接边。 分幅 数据接边过程中，图廓线两侧明显地物接边误差小 于图上0．6 mm、 不明显地物接边误差小于图上2．0 mm时，可直接按照影像接边；否则应实地核实后接 边。 接边后图廓线两侧相同要素的图形、属性数据 应保持一致。 2．3．5数据检查与入库对经过内业处理的数据 进行检查处理，容易出现的问题有地类图斑线与 外业调查成果不一致，出现漏画、错画线；图斑拓扑 没有做好，存在破碎图斑；图斑文件、线状地物、零 星地物属性没有填充完整，漏填现象。 以上数据检 查无误后方可进行数据建库。 建库在MAPGIS库管 理的地图库管理模块下。 首先需建立图幅索引与数 据字典，在数据库中图形数据以分幅图幅为单位存 储，图幅索引主要是为了提高数据统计查询效率而 建立的数据库实体，数据字典主要用来描述数据库 中属性字段的属性与组成，包括各代码库。 数据库 建好后， 把经过各项数据检查处理的文件加入，即 可完成土地利用数据库建设。数据库建好后，各土地 管理部门即可进行数据查询、管理、更新维护等土 地管理工作，全面、最新的土地调查数据库资料为 以后的土地修编、规划、整理工作都提供了翔实可 靠的数据源，为更好的土地管理和调控打下基础。 3小结 在全国开展土地调查是国民经济建设必不可 少的基础性、公益性工作，也是一项涉及面广、政策 性强、技术性要求高的系统工程。 本文以武汉市农 村土地调查实践为例，重点研究了农村土地调查过 程及MAPGIS在数据库建设中的应用，在土地利用 现状调查基础上，获取到地块的土地利用基础数据 和图件，基于MAPGIS6．7平台建设最新的土地利用 数据库的技术方法流程是从生产实践中总结而来 的，并成功地指导完成了武汉市农村土地调查及数 据建库工作，取得了良好的效果。 数据库的建设为 以后科学编制土地利用规划，有效实施土地用途管 制，严格落实各项耕地保护措施，确保土地资源节 约集约利用提供了根本依据。 参考文献 ［1］吴信才．MAPGIS地理信息系统［M］．北京电子工业出版社， 2004． ［2］张青，潘宝玉．怎样搞好县级11万土地利用现状建库工作 ［J］．地矿测绘，2002，18（3）11－131． ［3］陈爱斌，王鲁萍，吴卫华．县级土地利用数据库建设技术方法 ［J］．山东国土资源，2003（6）52－56． ［4］王万茂，韩桐魁．土地利用规划学［M］．北京中国农业出版社， 2007． ［5］张沛．区域规划概论［M］．北京化学工业出版社，2006． 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 字段名称 ID 长度 宽度 线面积 线编码 线段号 图幅号 线权属性质 线权属代码 线所属部门 线所属图斑 字段类型 长整型 双精度型 浮点型 浮点型 字符串 字符串 字符串 字符串 字符串 字符串 字符串 字段长度 8 15 8 8 20 20 15 10 15 10 10 小数位数 6 1 1 表1线型属性结构表 项小静等MAPGIS在全国第二次农村土地调查数据库建设中的应用 471