黑龙江省地方林地年度变更方法的研究

梁志强,张鹏飞

(黑龙江省林业监测规划院,黑龙江 哈尔滨150080)

1 遥感影像判读与小班区划

加载两期影像数据与本期基础矢量数据,复制本期基础矢量为变更图层,变更图层为可编辑图层,进行图斑的变更区划。在遥感影像的判读过程中,将两期影像进行对比分析,如图1所示,找到变化图斑,将变更图层数据按照影像变化情况进行小班区划,并将变更图层中变化图斑的“判读类型”字段,按照国家林业局资源司制定的实施细则的要求进行赋值,根据土地覆盖情况及其遥感影像特征判读变化图斑,判读类型按有林地、灌木林地、无立木林地、其他林地及非林地5种记载。

判读完成后,将变更图层中“判读类型”字段不为空的图斑进行要素选择输出,计算变化图斑的中心点坐标x、y值。并以行政县为单位,根据由北向南,由西向东顺序,即y值降序,x值升序的规则将变化图斑在县域范围内进行统一编号。将判读的小班空间关联前期小班,得到前期小班属性,并保证其不跨越其他小班。

数据处理完成后,打印外业调查基础材料,前、后期影像,小班关键信息等资料。

图1 变更小班前后期影像对比

2 外业数据采集工作

黑龙江省林地年度更新基础属性数据库基于森林资源规划设计调查(简称二类调查)与国家局林地年度更新的技术标准设计,既能满足常规业务生产,也能满足林地年度更新调查的需要,完成林地年度更新调查的同时,也完成了黑龙江省资源数据的更新工作。以此数据库为标准,编制了“黑龙江省林地年度变更数据采集系统”,软件界面如下图2所示,在外业调查过程中,将变更图层属性数据(.DBF格式)加载到数据采集系统中,数据采集过程中对变更图斑进行现地核查、验证、记录变更图斑的信息。

图2 林地年度变更数据采集系统

外业验证方式及数据填写方式:充分利用经营档案、造林设计、征占地等材料,无经营材料的,采用外业现地核实的方式。(1)对于地类变化图斑需将变更信息,变化原因,现地采集照片统一录入到数据采集系统中。(2)对于地类无变化,而管理因子变化的图斑,需要根据林地年度更新上一年度的小班关键值,修改小班的信息。(3)地类及其他属性因子均无变化的图斑不进行属性编辑。

属性因子采集完毕后,对“变化图斑”“地类无变化,而管理因子变化”两类图斑的基础因子信息进行保存输出,外业调查报告说明等予以输出、打印,地方局进行签字、盖章等。

3 内业数据处理工作

内业数据处理工作是纷繁复杂的一个过程,其涉及空间要素的编辑、选择、拓扑及属性数据的逻辑检查、派生计算、平差、统计表汇总等操作。

3.1 矢量数据操作

内业数据处理中,矢量数据分为:变更基础矢量数据、变更图斑矢量数据、变更成果矢量数据。

将外业导出的变更图斑数据根据实际核实结果,重新区划部分变化的图斑,并重新空间关联变化小班是否在前期小班内部,同时核实变化图斑和前期图斑的单位、林班号是否一致,并确认不一致的图斑是否真正发生变化。而后利用变化图斑将变更基础数据采用ArcGIS工具进行擦除(Erase),合并(Merge)擦除后的图斑等操作,形成变更成果矢量数据,空间关联(Spatial Join)前期数据,形成本期与前期的对照数据,结构如下表1所示。

表1 变更成果矢量数据库结构

此数据结构中,字段ID(变更图斑ID)的内容不为空时,该小班为变更小班,与外业采集的属性数据进行对应,Q_lcdwdm(前林场代码)、Q_lb(前林班),Q_Xb(前小班)通过变更成果矢量数据关联变更基础数据获得,即该小班的变化之前的关键值信息,并通过该关键值关联变更基础数据的属性信息。数据中Q_lcdwdm,Q_lb、Q_Xb值有为空与不为空的情况,其值为空时,说明林地更新基础数据中不存在该地块,为新增地块;当其值不为空时,则该变化图斑的前期基础数据信息,通过Q_lcdwdm,Q_lb,Q_xb从更新基础数据(关键值为Lcdwdm,Lb,Xb)中通过关键值关联获取前期基础数据。

(1)将变更成果矢量进行空间要素关系检查、并计算林带与小班面的长度(shape_leng)、面积(shape_area)等信息。

(2)通过变更成果矢量数据将变化小班与非变化小班进行统一平差、排号。

数据平差操作:将变更成果中Q_lcdwdm,Q_lb,Q_xb进行shape_area(面状)、Shape_leng(带状)进行分类汇总,与变更基础数据中lcdwdm,lb,xb的shape_area,shape_leng的汇总和进行差值比较,保证基础数据中的林业用地小班在变更数据中被分割后的多个小班的之和,与分割前的面积或长度保持一致,这样两期数据的汇总表内容才能保证关系一致,这个是十分关键的一个步骤。如果存在误差值,需分析误差原因。当存在误差且误差允许范围内,则对变更数据前期关键值Q_lcdwdm,Q_lb,Q_xb中最大面积(或长度)小班进行平差;如果误差值很大,说明前期关键值获取有误或者区划有误,需要根据矢量图内容重新进行检查、修正。

数据排号操作:当完成数据平差操作之后,数据需对成果数据进行重新排号。

(1)按照lcdwdm、lb进行统一排号。首先将数据中lcdwdm、lb、xb重复的数据或者xb为0的数据进行筛选,这些数据即为需要进行重新排号的数据。

(2)并从本期成果数据中筛选出该lcdwdm、lb的最大小班号。所有需要重新编号的小班需从最大号后进行排号。

(3)首选需要重新排号的数据按照“ORDER BY lcdwdm,lb,xb,xbIsZero,shape_area Desc,shape_leng Desc”的规则进行排序,之后遍历数据执行如下代码。以下为基于Visual Foxpro的排序代码。

_lcdwdm=0

_lbh=0

_xbh=-1

_maxxbh=max_xbh

DO WHILE NOT EOF()

IF lcdwdm=_lcdwdm AND lbh=_lbh THEN

IF xb=_xbh then

_maxxbh=_maxxbh+1

replace newxbh WITH_maxxbh

ELSE

replace newxbh WITH xb

_xbh=xb

ENDIF

ELSE

_lcdwdm=lcdwdm

_lbh=lb

_xbh=xb

_maxxbh=max_xbh

IF xb＞0 THEN

replace newxbh WITH xb

ELSE

_maxxbh=_maxxbh+1

replace newxbh WITH _maxxbh

ENDIF

ENDIF

SKIP

ENDDO

3.2 属性数据操作

属性数据共分三部分:地类变化小班、地类未变化属性变化小班、无任何变化小班。前两种需要填写变化原因及获取前期七项基本属性信息(前期地类、前期森林类别、前期事权等级、前期保护等级、前期土地所有权、前期工程类别、前期林地保护等级)。

(1)将变化小班进行属性更新、逻辑关系检查、派生计算等操作,数据关键值为“变化图斑ID”。

(2)地类无变化,仅属性变化小班进行数据的更新、逻辑关系检查、派生计算等操作,数据关键值为“lcdwdm、lb、xb”。

(3)将变化小班、地类无变化属性变化小班、无变化小班通过排号后的矢量文件的新号进行属性数据合并,形成变更成果数据库,并将平差后面积赋值到属性数据中。地类变化小班通过“变化图斑ID”进行关联,属性变化小班与无变化小班 通过“lcdwdm、lb、xb”进行属性数据的关联。

(4)通过属性因子的变更情况,调整变化原因等信息。

(5)数据标准化:将本期基础数据、本期更新成果数据按照国家局林地年度变更调查技术标准进行数据标准化转换。

(6)数据质检:为保证上交的数据符合成果要求,需使用国家质检程序进行空间要素检查、属性数据逻辑关系检查等操作。

(7)统计汇总:编写统计表汇总程序进行统计表汇总操作,并检查验证汇总结果中统计表1至表5之间的数值关系是否符合规则,如不符合规则,需要进行基础数据的检查、修改。

(8)提取增量数据库:将本期更新成果数据中变化原因不为空值的数据进行选择输出,行政变更增量数据库。

(9)上交成果:将本期林地数据库、林地变化数据库、变更基础数据库、行政界线(经营界线)、林地变更成果统计表、林地变更调查报告等成果资料进行整理上报。

4 总结

从地方林业林地年度变更的实际工作中,总结出了黑龙江省地方林业林地变更数据处理方法,从遥感影像内业判读区划、外业基础数据验证、内业矢量及属性数据处理方面总结了具体的工作流程和操作方案,对后续林地年度变更工作提供了一个很好的参考依据。