林地变更调查系统的研建

李衡钧, 张宏旗，闫 睿，周恩强

(1.陕西省林业科学院，西安 710082；2.陕西省宝鸡市眉县国有营头林场，陕西 眉县 722307；3.国家林业和草原局西北调查规划设计院，西安 710048)

林地变更调查，是在林地“一张图”基础上，开展林地范围、林地保护利用状况以及林地管理属性等变化情况的调查分析，是提高林地监管能力，加强林地保护利用管理，深化国家和地方政府宏观决策管理的重要基础和支撑[1]。开展林地变更调查，目的是掌握林地变化的空间分布与管理属性变化信息[2]，保持林地数据现实性和实效性，为建设项目林地利用行政许可、林地保护行政执法、领导决策提供依据。目前，根据国家林业和草原局工作安排部署，全国各地各县级单位每年都要开展年度林地变更工作，因此，建立高效便捷林地变更系统必不可少。

本文以重庆市林地变更调查系统为例，以达到功能集成化、操作便捷化、逻辑规范化为目的，以执行国家林业信息化相关标准和规范为准则，结合国家林业和草原局对于林地变更的相关要求，同时考虑重庆市对于林业数据的要求，通过建立和完善数据库，实现了林地变更、变更数据成果上报和成果数据变更入库管理的一体化，满足了国家和地方的要求，避免了多套数据的重复管理和维护，提高了工作效率，确保数据成果的一致性和权威性。

1 系统设计

1.1 基础数据及结构

按照国家林业和草原局关于林地变更数据的相关要求，结合重庆市特点，确定重庆市林地变更数据以2012年林地变更数据、2011年森林资源规划设计调查成果数据(二类调查)为基础，在国家要求的数据结构上进一步拓展和细化，充分考虑造林更新、森林采伐、工程使用林地、森林灾害等林业生产管理经营资料及遥感判读分析结果的使用，将数据库字段由41个增至108个，以便更全面的反映全市森林资源的状况和资源调查的成果。

1.2 系统开发

以提高工作效率和保证工作质量为目的，结合基层林业工作者的需求为导向，以“简单、易学、智能、便捷”[3]为原则开发出一套可随时增加数据分析处理的实时更新系统。该系统的开发设计以 ARCGIS ENGINE 10.0为平台，采用C#高级编程语言，使用Microsoft Access数据库，以GIS功能模块为基础，包含了空间信息数据、属性信息数据等，设计了数据质检模块、查询统计模块、小班编辑模块、成果输出等模块，涵盖了遥感判读、经营管理资料应用、成果制作、成果检查、成果产出等基本功能及数据查询浏览、统计汇总、图件制作等升级功能。各功能通过全面、完善的融合，使系统具有高度的兼容性、安全性、实用性，除了可实现完成林地变更工作之外，还为林地资源的管理提供了方便。

图1 系统主要功能架构

2 系统主要功能

2.1 数据质检

系统通过图形、属性两方面来实现针对小班的质检功能。图形方面以有效查出不合理的重叠、越界、缝隙等为目标，将县、乡、村、林班界与本期小班图层进行对比，利用图层中各小班的空间关系，结合ARCGIS ENGINE 10.0中的拓扑功能进行检查，确保图形的正确性。属性方面以保证各属性因子逻辑关系正确为目的，考虑到各区县小班数据量大，且每个小班都存在108个属性及多个对应的附表，检查规则多等情况，系统制作了检查条件记录表，通过调用查询对应的检查信息，利用数据库SQL语句把错误的信息查询出来，如小班号重复、地类与郁闭度不符、林地必填森林类别等，确保属性检查与规范成果要求一致。

2.2 查询统计

系统根据操作需求，设计了查询统计功能，将林地变更数据库中的小班存放于ACCESS数据库中，把查询条件自动转换为数据库SQL语句，更加快捷的查询到满足条件的小班数据，并自动计算出各个小班的横、纵坐标点，定位小班的具体位置；利用数学函数，对查询到的小班进行各类统计计算，得出用户想要的结果。

2.3 小班编辑

为了有效提升工作质量、提高数据准确度、增加操作便捷性，本系统在常用的图斑编辑功能的基础上，增加了小班快速合并、裁剪、复制、粘贴等图形属性处理功能；针对大批量的工程面数据，设置了批量的面裁剪功能，既保证裁剪面完全正确，也保证裁剪出来的小班属性能得到有效的处理。此外，为提高小班编辑速度，系统提供了错误数据导出批量修改功能，将逻辑检查错误小班批量输出为Excel格式，对于可以批量修改的错误通过Excel进行统一修改，然后再导回数据库，从而提高工作效率。

2.4 成果输出

由于重庆市林地变更数据库与国家库不是同一个标准字典库和文件格式，为了更加快速的导出为国家要求的标准格式数据及报表，系统制作了标准的数据字典转换文件来实现数据库属性的统一，制作了标准的文件格式来保证转换出来的文件与国家要求文件格式相同。通过一键导出功能，将快速生成该县级单位上报国家所需要的报表和数据库，相对于以前的传统统计方式，更加方便快捷。

图2 检查条件记录表

图3 数据字典转换文件

2.5 其它功能的实现

2.5.1 数据库分发与合并 林地变更调查以区县为单位，以往工作时，各区县项目负责人对基础数据的管理和分配不能得到有效的控制，且无标准化操作方法，导致人员工作不统一，容易产生错误。为了解决这一问题，实现对基础数据的标准化分配与操作，系统设计出数据库分发与合并功能，首先以县级为单位进行数据分发，根据人员工作安排，可细化到各乡镇、村，有效的解决数据统一管控等问题；在对数据库进行变更检查后，利用合并功能，将分发出来的变更后数据进行汇总，既确保了数据汇总后的标准性，也解决了项目合并时因属性字段不一致、人员操作不规范等出现的一系列问题。

2.5.2 小班编号 由于林地变更小班数据在工作中随时持续更新，对小班编辑后易出现小班号重复的情况，针对这一问题，系统设计了自动生成小班号功能。首先计算出最低一级行政单位(林班)下的最大小班号，在此基础上进行接续编号，解决了小班号重复的问题，保证了小班号的唯一性。

2.5.3 细碎小班融合 林地变更过程中，人员需根据影像及相关材料对小班进行切割，而操作不当时，易出现细碎小班(指面积<0.006 7 hm2的小班)且不被察觉，以往的解决办法是以前期林地小班为单位，将逐个细碎小班融合到相应的原小班中，合并需确保不得跨林班和前期林地小班界[4]，效率慢，且容易引起跨界。本系统设计了一键自动融合功能，一是可以手动设置细碎小班的面积范围，可自动融合至拆分时原小班位置；二是在林班界内，通过对比细碎小班与其相交面的地类是否相同，及判断相交面的长度来进行自动融合，高效解决了细碎小班融合问题。

2.5.4 行政单位调整 若因地方的经济发展需要，有区县乡镇、村级别的行政界线实际调整的情况[5]，软件设计了行政单位调整功能，通过直接选择所调整的最低一级行政单位，即可实现自动调整，涉及小班会自动进行切割，所对应的行政单位属性字段会自动进行变化。

2.5.5 面积平差 对变更小班进行切割时，系统会自动重新计算小班面积，因其保留为2位小班，最终会出现四舍五入后相加面积不平的情况，平差功能有效的解决了此问题。以保证乡镇级总面积一致为前提，对界线内非林地小班进行平差，保证林地小班面积的准确、合理。

3 系统特点

重庆市林地变更调查系统于2016年开始运行使用，在重庆市林业规划设计院及各区县获得广泛好评，该系统具有以下特点：(1)开发环境较简单，容易安装使用；(2)系统的开发设计完全按照林地变更细则规范要求，在参考国家软件的基础上，针对基层用户特点设计，界面简洁，操作简单，且具有良好的扩展性，便于基层人员的学习和掌握；(3)根据重庆市的实际情况和需求，系统具有实用性好、自动化高和灵活性强的特征，各类功能如成果导出、批量修改、批量面切割、面积平差、行政单位调整、生成小班号等都能一键快捷高效完成，可帮助用户大幅提高工作效率；(4)实现所有数据的信息化，可将所用到的信息数据有效保存至数据库中，方便查阅使用，提高了数据的安全性。

4 结语

重庆市林地变更调查系统基本满足了重庆各区县级管理部门对林地变更调查的使用需求，能够很好的解决用户的实际问题，为林地变更调查提供了便捷，也为林地变更系统后续的开发提供了参考。

随着信息技术不断发展，林地变更调查系统仍存在很大的扩展和升级空间，主要在以下几个方面：(1)与平板采集系统进行嵌套，形成外业调查结果与内业数据信息的完美对接；(2)结合无人机技术，远程采集技术等对变更小班进行信息采集，增加系统获取信息功能；(3)强化储存功能，将历年林地变更数据储存于系统中，更方便的查看林地数据资料及变化信息等；(4)在做好林地变更，摸清林地现状的基础上，衔接国土、城乡建设等其他数据，“多规合一”[6]。