基于MAPGIS的县级土地利用数据库建设_以新疆鄯善县为例

1引言

土地是人类社会赖以生存的最基本、最重要的生产资料之一。随着社会的不断发展与进步,土地资源的有效合理利用变得越来越重要,直接关系到社会的可持续发展。我国幅员辽阔,人口众多,人地矛盾突出,这就给土地管理工作带来了很大困难,有关土地利用现状和变更的资料搜集工作则变得更加复杂。

土地利用现状调查(也称土地详查)是了解土地资源的各种特征和规律,掌握土地资源的数量、质量以及分布格局的主要手段,是开展土地资源研究的基础性工作[1]。我国县(市)级土地利用现状调查于上世纪80年代中期开始,至1995年基本结束,形成了一系列精度较高的不同比例尺的土地利用基础图件。但是在经济欠发达的西部地区,土地利用现状资料还是缺乏,难以满足西部大开发对基础资料的需求,特别是西部地区随着大开发战略的实施,土地利用进入了变更活跃期,这一切对快速准确的掌握土地利用变化情况的要求越来越迫切。因此,分区域有重点地进行土地详查或变更调查,是一项长期的基础性工作[2]。

要及时记录土地利用的变更情况,如果仍然使用原始的管理方法手工纪录,一方面不能满足经济快速发展的需要,另一方面,也给资料的管理和存储带来了诸多困难。因此,采用现代管理技术来记录、管理土地利用状况显得日益迫切[3]。近年来,随着计算机应用技术的进一步推广和GIS应用理论的日趋成熟,土地管理部门已经开始由传统手工作业转向了先进的GIS技术管理,采用现代先进技术手段对传统方法予以创新,以保证现状数据的真实性和现势性[4]。土地利用数据库是土地利用信息化的基础,是国土资源基础数据库的重要组成部分。为了建立土地利用数据库管理系统,提高土地科学管理水平,近些年国内各地区采用GIS实现对所有数据的管理,以提高土地资源科学规划和合理开发、利用水平[5]。

本文以新疆鄯善县土地利用数据库建设为例,采用国内优秀的MAPGIS软件平台及“爱地土地利用数据库管理系统”,采用中巴资源卫星2号(CBERS-

基于MAPGIS的县级土地利用数据库建设

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—以新疆鄯善县为例

钟陆演1,2,高敏华1,2,王琼1,2

(1.新疆大学资源与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830046;2.新疆绿洲生态重点实验室,新疆乌鲁木齐830046)

摘要:以新疆鄯善县为例,探讨了基于MAPGIS县级土地利用数据库建设的方法。

关键词:MAPGIS;土地利用数据库;鄯善县

中图分类号:S126文献标识码:A文章编码:1672-6251(2009)04-0067-03

Construction of county-level land use database based on MapGIS

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—talking Shanshan county,Xinjiang Uygur Autonomous Region for example

ZHONG Lu-yan1,2,GAO Min-hua1,2,WANG Qiong1,2

(1.College of Resources and Environment Science,Xinjiang University,Urumqi830046,China;

2.Key Laboratory of Oasis Ecology,Xinjiang University,Urumqi830046,China)

Abstract:Taking Shanshan county,Xinjiang Uygur Autonomous Region for example,this paper probes into the method to establish county-level land use database based on MapGIS.

Key words:MapGIS;Shanshan county;Land use data base

收稿日期:2009-02-25

作者简介:钟陆演(1983-),男,硕士研究生,研究方向:土地利用与可持续发展。

通讯作者:高敏华(1963-),男,副教授,研究方向:土地规划教学与研究。

02)2005年影像制作标准分幅正射影像图(DOM),通过全野外调查获取土地利用现状数据,在GIS平台上进行土地利用现状数据库建设、更新与管理[6]。

2建库背景和技术准备

为了提高国土资源管理的科学化、系统化和标准化,保持土地利用调查成果的现实性,响应国土资源部建立“数字国土工程”的号召,2006年3月20日,鄯善县国土资源局正式委托新疆大学资源与环境科学学院,按照GIS方式建立一个具有信息管理、综合分析和评价功能的国土资源基础数据库系统,以实现调查和评价成果数字化与工作信息内部网络化。

根据《中华人民共和国土地管理法》和《土地利用现状调查技术规程》文件精神,按照《县(市)级土地利用现状数据库标准》、《县(市)级土地利用数据库建设技术规范》的要求,鄯善县开展了1:1万土地利用现状更新调查和1:1万土地利用数据库建库工作。

2.1鄯善县概况

鄯善县位于新疆维吾尔自治区天山东部南簏的吐鲁番盆地东侧,地处北纬41°12′~43°33′和东经80°30′~91°54′之间,北与木垒县、奇台县为邻,东经七克台镇连接哈密市七角井乡,西部吐峪沟苏巴什村与吐鲁番市胜金乡接壤,南部经南湖戈壁至觉罗塔格与若羌

县、尉犁县为界。全县总面积39800平方公里,约占新疆总面积的2.5%。

2.2技术依据技术依据

有:①《县(市)级土地利用数据库标准》②《县(市)级土地利用数据库建设技术规范》(征求意见稿);③1:1万土地利用现状建库管理办法;④《新疆维吾尔自治区土地利用现状调查技术规程》;⑤其他相关技术规范和标准。

3l:l万土地利用数据库的建设流程[7~9]鄯善县土地利用数据库的建设,首先采用中巴资源卫星2号(CBERS-02)2005年影像资料,并对鄯善县范围内的土地利用现状进行全野外调查;然后采用MAPGIS6.7软件平台及MAPGIS土地利用数据库系统,将获取的土地利用现状调查成果输入计算机系统,实现对土地利用现状数据和图件的存储、管理、检查、查询、统计、分析、变更和维护,实现土地利用现状资料管理和变更调查工作的数字化和自动化。4数据采集

4.1资料的准备与整理

数据库建设流程如图1所示。

①基本资料。县级土地利用现状标准分幅图;图幅接合表及县、乡行政单位土地边界接合表;分幅权属界线图;线状地物扣除表;零星地物扣除表;县、乡、村行政单位代码表及权属单位代码表等。②现实资料。更新调查的工作底图;外业调绘、补测调查表、图件及原始记录手簿;土地统计台帐;土地利用变更表等。③参考资料。其他相关的土地详查图件、航片、控制点数据和详查成果资料等。

本次土地利用现状调查采用2005年1:1万比例尺正射影像图(DOM),外业调查以村为单位进行,包括: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、田埂系数的求算、填写外业手簿以及面积量算汇总。土地利用现状调查和权属调查同时进行。土地分类原则上按三级分类,统一编码排列,其中一级3类,二级10类,三级52类。

4.2空间数据组织

土地利用数据库的空间数据是指1:1万县级土地详查的图形数据和相应的属性数据。其中图形数据包括基础地理数据(测量控制点、水系、地貌、境界、道路和注释等)和土地利用现状图等。属性数据常常

图1数据库建立流程图

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(下转第72页)

包括统计数据、遥感影像数据和实测数据等。鄯善县土地利用图形数据主要是土地利用现状图,而土地利用台帐、外业调查手簿以及相关的表格数据文件则作为属性数据录入。

运用MAPGIS 平台上图像处理模块中的镶嵌配准功能完成对影像图的几何校正、几何变换、投影变换等实用操作,分幅裁剪形成1:1万比例尺正射影像图(DOM)。对得到的分幅正射影像图(DOM)数据进行矢量化,提取所需信息,输入到计算机系统中。

在矢量化的过程中要注意以下两方面:

(1)图形数据的采集。MAPGIS 是一种功能强大的GIS 软件,具有完善的图形绘制功能和图形编辑功能尤其是其强大的拓扑造区功能极大地提高了矢量化能力。另外,相对于其他GIS 软件,MAPGIS 使用简单、系统要求低,因此我们采用MAPGIS6.7版进行矢量化:以正射影像图作为底图,对水系、道路、行政界线、权属界线、地类界及其他线状要素进行分层矢量化,行政界线层包括省、市、县、乡、村界;当行政界线与其他线状地物重合时,只采集一次,再从行政界线中提取线状地物,做到行政辖区的实际边界与辖区的图面界线一致。①图斑层:包括地类界和宽度大于20m 的河流、公路等。②线状地物层:主要是宽度在2~20m 之间的河流、铁路、公路、林带、固定的沟、渠、路等。其中宽度大于20m 线状地物用双线表示。③零星地物层。

矢量化成果输出的是MAPGIS 点文件(*.WT)、线文件(*.WL)的行政界线(XTAX)、图斑线(TBX)、线状地物(XZDW)、零星地物(LXDW)等数据层文件。将这些分层文件装入到MAPGIS 土地利用数据库管理系统中,形成点(*.WT)文件和线(*.WL)文件。建立工程,将点、线文件逐个添加到工程中。建立图例文件,关联图例板,通过修改线参数给线状地物赋线形。

(2)属性数据的采集。属性数据的采集方法通常有键入法、光学字符标识技术、矢量化过程中赋值、人工编辑、数据通讯、影像处理等。

为了提高工作效率,我们采用了矢量化过程中赋值和人工编辑相结合的方法。矢量化时,在行政界线层中使用不同线型和跳绘方式进行区分;在线状地物层中,根据图例板,进行分层矢量化,如153层、

156层等;线状地物的宽度直接输入到属性中,地类号根据线参数(图层号)进行统改。以村为单位编制地类图斑号,单独建立图斑号层和图斑地类码层。在

MAPGIS 土地利用数据库管理系统中对点、线、区建立属性结构,并根据需要,编辑属性结构,添加部分属性字段(地类图斑、线状地物见表1、表2)。对于飞地,由于数量很少,所以采用对照外业手簿,直接手工输入属性的方法。至于县、乡、村籍代码和权属代码则可以根据数据字典统一赋值见图2。

图2线性地物矢量化示意图

4.3拓扑关系的建立

前面工作得到的是点(.WT)文件和线(.WL)文

件,通过建立拓扑,得到区(.WP)文件,使数据之间具有拓扑关系。MAPGIS 的拓扑处理功能,作为图形编辑系统的一部分,其最大特点就是自动化程度高,改变了人工建立拓扑关系的方法,使得区域输入等原来比较繁琐的工作,变得相对容易,大大提高了地图录入的工作效率。

4.4数据库建立

利用MAPGIS 的库管理功能,将经过编辑处理的

数据进行入库处理,建立数据库实体。在数据库中,图形数据以图幅分幅为存储单元。

4.4.1建立图幅索引为提高数据查询、

统计和建库

表1地类图斑文件必须有值的属性字段列表

表2线状地物文件必须有值的属性字段列表

(上接第69页)

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的效率,使用土地利用数据库管理系统和接合图表建立覆盖全县的分幅图数据索引。

4.4.2建立数据字典数据字典描述了数据库中属性字段的属性与组成,包括行政区代码库,地类代码库、权属单位代码库等。

4.4.3数据入库将数据字典、数据索引文件和拼接好并检查合格的数据库文件添加到土地利用数据库管理系统,建立工程,进行数据入库。进行系统的试运行,以确保系统运行的正确、高效。

4.4.4数据库调试运行工程建好后,再一次进行各项逻辑检查、数据综合处理、输出数据预处理等数据处理工作。对系统编辑、实时变更处理、批量变更处理、数据汇总统计、图件输出、报表输出、数据库格式与国家格式的转换等功能做试运行,运行情况良好稳定,无差错,无死机现象。

5存在的问题和建议

在本文对于MAPGIS在鄯善县土地利用数据库的建立过程中,进行了初步的研究,对于MAPGIS在土地利用中的许多应用问题还有待做进一步的综合研究,本文中存在的问题和建议具体如下:

(1)新信息源、新技术的应用。随着遥感新传感器、遥感图形处理新方法的出现和应用,应进一步研究新遥感数据在土地利用监测方面的应用,提高土地利用监测的精度。

(2)“3S”等技术的发展对土地利用动态监测水平的提高起着十分重要的影响,随着现阶段“3S”技术许多方面快速的发展,对土地利用综合研究有待进一步完善和提高。

(3)应用地理信息系统对土地利用进行分析的功能仍然不足,在应用GIS数据库平台和它的基本空间分析功能的基础上,根据地学空间数据的特点,对土地利用及其所引起的环境质量、社会发展与土地资源的利用等相关方面的工作还应进一步研究。

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