基于GIS的土地利用现状库的研究与建立

纪玉国

摘 要：土地利用现状库建设是国土资源信息化建设的重要基础工作，目标是查清土地利用状况，掌握土地管理基础数据，实现对国土资源的科学管理。本文探讨了利用GIS 软件构建县级土地利用现状库，基于地理信息系统（GIS）的基础，以ArcGIS为实现平台，遵循土地利用数据建库标准，根据即墨区已有的土地资料，建立土地利用现状库以及数据库更新方法研究。

前 言

土地调查是国家法定的一项重大的国情国力调查。改革开放以来，我国已经开展了二次全国土地调查，分别完成于1999年和2009年，摸清了土地资源的“家底”。目前，全国第三次全国土地调查工作也在紧锣密鼓进行中。第三次土地调查将利用“3S”技术，以正射影像图为基础，利用已经完成的土地利用现状数字图和相应的土地利用调查资料建立GIS环境下的空间数据库。为各地空间规划、主体功能区规划、城乡规划、土地利用总体规划提供基础数据，满足经济社会发展和国土资源管理需要。

1 概述

1.1 ArcGIS软件简介

本文设计使用的是ArcGIS for Desktop。它是ArcGIS产品线上的桌面端软件产品，使用它能够实现制图，地理分析，数据编辑，数据管理，可视化和空间处理等。本文功能实现就是在ArcMap、ArcCatalog、ArcToolBox模块中完成。

1.2 土地利用现状库

土地利用现状库是以准确、实时的土地利用现状数据为基础依据，科学的制定的数据库，包括空间数据和属性数据两种类型。土地利用现状库包括基础地理要素、土地利用要素、土地权属要素、基本农田要素、栅格要素、其他要素等。“土地利用现状库”是一个地理信息系统，是土地信息系统的一个重要分支和组成部分[1]。土地利用现状数据，在经过采集和整理，运用系统的方法和技术，建立起数据库，实现土地管理工作数字化。

2 土地利用现状库建库准备

2.1即墨区概况

即墨区位于中国山东半岛西南部，地处东经120°07′-121°23′，北纬36°18′-36°37′，东临黄海，与日本、韩国隔海相望，南依崂山，近靠青岛。全市东西长76.25千米，南北宽36.25千米，面积1932.44平方千米。境内地貌总体为低山丘陵，地面高程多在海拔20-100米之间，平均海拔54.47米。地势大致呈东南高，西北低。属暖温带季风大陆型气候区，四季变化和季风进退都比较明显。

2.2土地利用现状库建立目标

全面掌握城市、建制镇和村庄内部土地利用状况基础信息，建立城乡一体化的土地调查数据库，推进城乡地籍的一体化管理，支撑农村土地管理制度改革

2.4 数据准备

本文研究的项目所给数据为国家提供的即墨区调查底图，参照数据为二调的成果资料。该项目只是对地类图斑进行建库，所以只需要二调数据的地类图斑层数据，将此数据转出。本次项目要在ArcGIS中完成，所以必须把格式为.mif的文件转换成.shp文件，用FME软件实现这一转换。用ArcGIS将底图数据和参照数据一同调入，通过二者叠加对比及实地调绘和补充调查进行土地利用现状库的建立[2]。

3 土地利用现状库的建立

3.1 土地利用现状库设计

土地利用现状图是农村地籍管理的基本图件，采用梯形分幅，它的比例尺是l：10000图上的主要内容有：

图斑，是农村地籍管理的基本对象，是由图斑线围成的封闭区域，图斑线一般是极不规则的自然曲线。村界，村级行政单位间的界线。

乡界，乡级行政单位间的界线。县区界，县区级行政单位间的界线。图斑注记，关于圖斑的数字说明，一个是图斑号，另一个是地类号，利用横线上下隔开，标注在图斑范围的中央。田坎、图名、图廓、接图表等。

在ArcCatalog中建立Geodatabase数据库结构，在ArcMap中处理图形与属性数据的采集、编辑、检查修改，将土地利用数据组织到Geodatabase数据库中，最后完成土地利用现状库的检查。建库流程如下图。

3.2 Geodatabase的建立

首先，根据自己的需要建立个人地理数据库。启动ArcCatalog，选择存放路径，file-new-personal database，根据自己需要命名。其次，在已建立的ArcGIS数据库中右键选择new-Feature Dataset，建立要素集。最后，在已建立的地类图斑数据集上右键选择new-Feature class，建立要素类。

3.3 土地利用现状库矢量化

按照底图绘制各个面域，由于相邻的两个面域之间是无缝的、紧密联系的，所以在绘制前，要进行捕捉功能设置，点击editor-snapping，根据需要自己进行设置。

3.4 属性数据录入

属性数据采集要求：数据结构和编码方法符合《土地利用现状库标准》要求；属性数据采集以数据源为依据；属性值应保证正确无误；属性数据与矢量数据应保持逻辑一致性。采用手工录入的方法完成。在ArcGIS环境下录入属性数据，具体步骤如下：

① 选择需要输入属性的地物。

② 点击editor工具栏中的Attributes按扭，打开Attributes对话框。

③ 根据采集的信息输入相应的属性值，见图3-4。

3.5 成果检验

1）属性信息检查

输入的属性信息与实际资料进行一一对照，并及时更改错误信息，方便人们的查询。

2）区域检查

检查图斑是否有相交，重叠，裂缝等问题，并进行相应的处理。

①右键需要检查的要素集，选择new-topology，点击下一步。

②打开选择参与创建拓扑的要素类。

③设置拓扑规则。单击Add Rule，在其中选择拓扑规则，检查他们之间是否有重叠和缝隙，选择Must Not Overlap With拓扑规则，选“是”，进行检查。

④启动ArcMap模块，加载建立的拓扑数据层。

⑤若存在问题单击search now 即可检验出拓扑错误。

4 土地利用现状库更新

4.1 更新方法的选取

数据库更新的方法多种，遥感技术辅助更新法是目前大比例尺现状库更新常用的方法。

4.2 更新基本流程

4.2.1 更新前期工作

更新的前期工作分为下面七个部分：

1）资料准备

2）外业调绘

3）地类调绘

4）线状地物调绘

5）补测地物调绘

6）调绘图件整饰

7）调查手簿和补测记录表的填写[10]

4.2.2 更新流程

4.3 数据库更新检验

4.3.1 质量评定

1）精度要求

按照《山东省第二次土地调查技术细则》等相关规程、标准和规定要求，对外业调查要求的精度指标进行检查。

2）检查内容入数量

对图斑定位、定性是否准确，检查量应占调查区图幅数的15%；

对权属界线是否准确，权属性质是否清楚，法律手续是否齐备，检查量应占抽查图幅数的30%的权属界线。

3）等级评定

成果等级分为优秀、良好、合格和不合格四级。

4.3.2 项目成果

1）图件

① 分幅土地利用现状图；

② 县级土地利用图（挂图）。

2）调查表单

① 图幅理论面积与控制面积接合图表；

② 权属界线调整协议书；

③ 行政区域界线接边調整协议书；

④ 外业调查手薄及外业调查原始资料；

⑤ 坡地梯田田坎系数测算表；

⑥ 新、旧土地分类转换对应表；

⑦ 土地利用现状库系统输出的数据汇总表。

5 项目中遇到的问题

5.1 建库过程中遇到的问题及解决方法

数据采集过程中还遇到图斑覆盖图斑的问题（岛状多边形），导致采集数据的面积增加，如图5-1所示情况。

因为计算机不会自动的把小多边形与大多边形进行分割处理，所以两个图斑重叠在一起，得到的面积也就增加，这时需要把小多边形从大多边形中分割出去。

6 结论

基于ArcGIS的土地利用现状库已经初步建成，但本文设计尚存浅显之处，对有些问题的处理不是很成熟，对于尚为解决的问题需通过细致严谨的研究逐步完成。

参考文献：

[1] 周媛，冀书叶.地理信息系统在国土资源管理中的应用[J].科技之窗，2005，4：1～2.

[2] 刘纬.县级土地利用现状库建设.测绘与空间地理信息[J]. 2005，12 （08）：45-46.