利用ArcGIS实现林地“一张图”与国土数据衔接对比

刘姝颖

(辽宁省林业调查规划院，辽宁 沈阳 110122)

利用ArcGIS实现林地“一张图”与国土数据衔接对比

刘姝颖

(辽宁省林业调查规划院，辽宁 沈阳 110122)

以林地“一张图”与第二次全国土地调查成果进行地类衔接对比为例，具体论述利用ArcGIS实现林业资源数据与其他部门(如国土、水利、交通等部门)资源数据的衔接对比方法和步骤。同时，对应用的工具进行系统地介绍，并对功能相近的工具选择进行分析。

ArcGIS；林地“一张图”；国土数据；衔接对比

林地变更调查工作是在林地“一张图”基础上，综合最新森林资源清查数据(一类连清)、森林资源档案数据、土地利用总体规划、第二次全国土地调查成果(下文中简称“国土数据”)，收集林业经营区划数据(包括：森林采伐、造林、抚育、新成林等)和林地变化(包括征占林地和新增林地)数据，通过2008年和2015年2期遥感影像地类判读，结合现地补充调查核实等技术手段，更新林地“一张图”数据库图斑空间分布与管理因子属性信息，作为林地变更调查工作的成果。其中，林地“一张图”与国土数据的衔接对比，主要是由于国土与林业部门对土地地类划分不一致而进行。本文以ArcGIS 9.3版本为例，具体论述利用ArcGIS实现林地“一张图”与国土数据针对地类因子的衔接对比的方法和步骤。

1 衔接对比所需要准备的基础数据、软件和设备

1.1 林地“一张图”数据库

国家林业局相关技术规程[1-2]要求：以二类调查成果为基础，利用遥感影像数据和必要的现地调查，以县域单位为总体，将林地及其利用状况落实到山头地块，建立县级林地档案数据库，并按省国家逐级汇总提交，最后形成全国林地“一张图、一个库”。全国林地“一张图”林地图斑矢量数据主要为面状矢量数据，以shp或GDB格式存储[3]。 林地“一张图”数据采用1985国家高程基准，Gauss Kruger(高斯-克吕格)投影(即横圆柱正形投影)，3度分带，西安1980平面直角坐标系统。林地变更调查工作中，林地地类记载到三级地类，其中乔木林地记载到四级地类，非林地地类记载到二级地类。图斑各级地类划分见表1。

1.2 国土数据

国土数据库，即第二次全国土地调查成果数据库，国土图斑矢量数据为面状矢量数据，以MDB格式存储，包括2个图层：DLTB(独立图斑)和XZDW(行政单位)。国土图斑地类按土地用途划分为耕地、园地、林地、草地、商服用地、工矿仓储用地、住宅用地、公共管理与公共服务用地、特殊用地、交通运输用地、水域及水利设施用地、其他土地12个一级类；按经营特点、利用方式和覆盖特征续分为水田、水浇地、旱地、果园、茶园、其它园地、有林地、灌木林地、其它林地、天然牧草地、人工牧草地、其它草地、批发零售用地、住宿餐饮用地、商务金融用地、其它商服用地、工业用地、采矿用地、仓储用地、城镇住宅用地、农村宅基地、机关团体用地、新闻出版用地、科教用地、医卫慈善用地、文体娱乐用地、公共设施用地、公园与绿地、风景名胜设施用地、军事设施用地、使领馆用地、监教场所用地、宗教用地、殡葬用地、铁路用地、公路用地、街巷用地、农村道路、机场用地、港口码头用地、管道运输用地、河流水面、湖泊水面、水库水面、坑塘水面、沿海滩涂、内陆滩涂、沟渠、水工建筑用地、冰川及永久积雪、空闲地、设施农用地、田坎、盐碱地、沼泽地、沙地、裸地、城市、建制镇、村庄、采矿用地、风景名胜及特殊用地57个二级类。DLTB(独立图斑)和XZDW(行政单位)2个图层的地类属性均采用一级地类标注。用于衔接使用的数据必须具有相同的坐标系、投影方式。此次林地变更调查工作中，国土数据同样采用Gauss Kruger(高斯-克吕格)投影(即横圆柱正形投影)，3度分带，西安1980平面直角坐标系统。

表1 图斑各级地类划分表

1.3 软件和设备

要求PC为Windows操作系统，安装ArcGIS(本文以9.3版本为例)，ArcToolbox工具使用许可为ArcInfo License。

ArcGIS是一个全面、完善、可伸缩的地理信息系统平台，由4个重要部分组成：桌面软件desktop、服务器GIS软件、嵌入式GIS软件和移动GIS软件。ArcView、ArcEditor和ArcInfo是三级桌面软件ArcGIS desktop的三级产品，功能逐渐由弱到强、由简单到全面，即ArcInfo是功能最强大最齐全的桌面产品，也是最常用于制图的桌面产品[4]。ArcToolbox是地理处理工具的集合。其中的工具能够很好地处理各种空间操作，涵盖数据管理、数据转换、矢量数据分析、栅格数据分析、统计分析等多方面的功能[5]。

2 衔接对比应用的工具及操作步骤

2.1 国土数据处理

2.1.1 要素融合(Dissolve)工具 要素融合(Dissolve)工具用来按照指定的某个属性字段对要素进行融合[6]。

打开ArcMap应用程序，用国土数据图层，融合出国土地类图层，为下一步衔接对比做准备。在Input Features(输入要素)中添加DLTB(独立图斑)图层，在Output Feature Class(输出要素类)中选择融合后图层的存储路径，在Dissolve_Field(s)(optional)(可选融合字段)中选择按国土地类编码(DLBM)、国土地类名称(DLMC)进行融合。操作见图1(图中以2014年度辽宁省沈阳市法库县国土数据为例)。

2.1.2 拆分多部件要素(Multipart To Singlepart)工具 拆分多部件要素(Multipart To Singlepart)工具可以将多部件要素拆分成多个独立的要素，在空间上不相邻的部分都会生成一个新的要素[6]。

融合所得的国土地类图层中每个地类面都包含若干个彼此关联的不同图斑，这些图斑在空间分布上并不相邻。为了实现以每一个独立图斑为单位进行衔接对比，需要将这些彼此关联的图斑拆分成彼此独立的图斑。通过拆分多部件要素(Multipart To Singlepart)工具可以实现这一目的。在Input Features(输入要素)中添加融合后的图层(如图1中所示，图层默认命名为DLTB_Dissolve)，在Output Feature Class(输出要素类)中选择拆分后所得图层的存储路径。操作见图2。

图1 融合工具界面图2 拆分多部件工具界面

2.2 林地“一张图”与国土数据的衔接对比

图3 一致性分析工具界面

2.2.1 添加连接(Add Join)工具和连接字段(Join Field)工具 GIS项目中所使用的地理数据可分为基础数据和业务数据2大类。其中，基础地理数据通常都有图形化的空间信息，每个地物要素都有一个独立而唯一的标识符；而业务数据有时则是非图形化的纯属性表格，表格中通常有一列字段用于记录该记录所属地物的标识符。以唯一标识符公共字段为桥梁，可以构建起纯属性表格与图形化空间信息之间的关系，以便开展基于空间的属性分析以及基于属性的空间分析。添加连接(Add Join)工具可基于某公共字段，将图层与表格视图(或表格视图与表格视图)连接。连接字段(Join Field)工具可基于某公共字段，将一张表格中的内容(只能是用户字段)追加到另一张表格中[6]。由此可见，添加连接(Add Join)工具和连接字段(Join Field)工具要求2个数据必须有一个独立而唯一的公共字段标识符，并且不能实现2个具有图形化空间信息的地理数据间的连接，故不适用于林地“一张图”与国土数据衔接对比。

图4 衔接对比结果

2.2.2 一致(Identity)工具 一致(Identity)工具计算输入要素和一致要素的几何相交，输入要素中与一致要素不相交的部分不变，与一致要素相交的部分，获取一致要素的属性值，输入要素可以是点、多点、线或者多边形，而一致要素必须是多边形要素类[6]。由此可见，一致(Identity)工具符合林地“一张图”与国土数据衔接对比的要求。

在ArcMap应用程序中，添加林地“一张图”的图斑面图层，对其和拆分多部件要素后所得的图层进行一致性分析。在属性表上，将每个图斑的国土地类因子添加到林地地类因子后面，通过观察、筛选、对比，即可找出林地“一张图”与国土数据中对同一地块地类划分不同的小班。结合现地调查可最终确定该图班的准确地类。在Input Features(输入要素)中添加林地“一张图”图斑面图层(图3所示的XBM图层)，在Indentity Features(一致要素)中添加拆分后的图层(如图2所示，图层默认命名为DLTB_Dissolve_MultiparToSin)，在Output Feature Class(输出要素类)中选择进行一致性分析后所得图层的存储路径。操作如图3所示(图中以辽宁省沈阳市法库县县级林地“一张图”图斑面为例)。

在ArcMap应用程序中，添加一致性分析后所得图层(如图3所示，图层默认命名为XBM_Identity)的属性表，可以看到每个图斑所对应的林地地类(如图4所示，“地类”字段，以代码显示)和国土地类(如图4所示，“DLMC”字段，以汉字显示)属性值。

2.3 对衔接后数据的正确性进行验证

在林地“一张图”和在国土数据中随机选取几组空间上位置相同的图斑，选取图形相交重叠部分，查看其在林地“一张图”中的林地地类(C_DILEI字段)和在国土图层中的图斑地类(DLMC字段)，分别对照XBM_identity图层中的C_DILEI字段值和DLMC字段值，如果一致，说明衔接结果正确。如果衔接结果有误，则利用原始林地“一张图”数据与国土数据，按以上步骤，重新进行衔接处理。

通过选择提取国土数据与林地“一张图”数据地类不一致的图斑，剔除不够区划面积(面积小于667 m2)的图斑，结合现地补充调查核实，从而完成林地“一张图”与国土数据的地类衔接对比。

3 衔接对比方法在其他工作中的应用

因为调查方法和调查精度的不同及分类标准的不统一，林业资源数据与其他部门(如国土、水利、交通等)的资源数据在数据图形和因子属性上存在不一致的情况。结合ArcToolbox中工具的使用要求，虽然资源数据间可能不存在唯一且一致的公共字段，但在规划图斑的空间分布上一定有相交重叠的部分(衔接对比能够顺利进行应满足的条件)。针对其他部门的资源数据，选取需要衔接对比的属性因子(如上文中的地类属性)进行融合(Dissolve)，通过一致性(Identity)分析将林业资源数据和其他部门资源数据中处在相同空间位置的图斑的不同属性衔接在一起。此方法可广泛应用到满足条件的工作中去，是一种通用的方法。

4 小结

利用文中所介绍的方法，通过ArcGIS工具箱(ArcToolbox)中要素融合(Dissolve)工具、拆分多部件要素(Multipart To Singlepart)工具和一致(Identity)工具实现林业“一张图”与国土数据的衔接对比，相互校验数据的准确性，为调查规划工作提供了重要参考，节省了外业调查时间。衔接的成果可应用到林地变更调查、青山保护利用规划、林地保护利用规划等林业常规工作中。衔接的方法可应用到满足条件的部门之间的数据衔接对比工作中。

[1]国家林业局.LY/T 1956—2011，县级林地保护利用规划编制技术规程[S].北京：中国标准出版社，2011.

[2]国家林业局.LY/T 1955—2011，林地保护利用规划林地落界技术规程[S].北京：中国标准出版社，2011.

[3]许等平，李晖，庞丽杰，等.全国林地“一张图”数据库建设及扩展应用[J].林业资源管理，2015(5)：36-43.

[4]刑文锋，李先艳，万晓燕，等.用ArcGIS制作林业项目规划设计图模板[J].林业建设，2012(4)：47-49.

[5]刘姝颖.ArcGIS在林业制图中的应用[J].福建林业科技，2015(2)：247-252.

[6]邢超，李斌，唐秀华.ArcGIS学习指南——ArcToolbox[M].北京：科学出版社，2010.

Realizing Cohesion Contrast Between Forest-land ″One Map″ and Land Data by Utilizing ArcGIS

LIU Shuying

(LiaoningForestryInvestigationPlanningInstitute，Shenyang110122，Liaoning，China)

In this paper，with performing land category cohesion contrast on forest-land “one map” and the second state land investigation result as an example，methods and steps for discussing cohesion contrast between forestry resource data and resource data of other departments (such as Land and Resources Bureau，Ministry of Water Resources，Ministry of Transport，etc.) by utilizing ArcGIS are described in detail.Meanwhile，applied tools are systematically introduced，and the selection of tools similar in function is analyzed.

ArcGIS；forest land ″one map″；land data；cohesion contrast

10.13428/j.cnki.fjlk.2017.01.017

2016-08-04；

2016-09-23

刘姝颖(1983—)，女，辽宁沈阳人，辽宁省林业调查规划院林业工程师，从事林业信息化工作。E-mail：venus0721@163.com。

S758.61

A

1002-7351(2017)01-0073-04