土地利用现状数据向规划数据转换研究

翟丽

（阜新市生态空间勘测设计院有限公司，辽宁阜新 123000）

0.引言

1970年以来，国外土地利用规划过程中广泛引入遥感、计算机技术，极大地提高了土地规划的科学性、工作效率和精确度[1]。在国内，由于数据在行业内标准不一，为全国土地调查增加了很多不必要的麻烦，再加上由于城乡发展迅速，地理信息更新快速，国家政府，各行业单位以及个人对地理信息的需要和依赖增加，使得数据在精细程度上难以满足需求。在土地利用规划工作的每一个环节都包含有大量的信息。信息的处理与利用都和现代科技信息处理技术有着紧密的联系，并根据土地规划利用的工作阶段，对信息提出了不同的要求[2]。为更加详实准确地利用自然资源现状数据变化情况，完善土地制度、监测和统计制度，实现地理信息信息化管理与共享，此次针对在土地外业调查后矢量化的内蒙古现状数据，使用ArcGIS Engine建立土地利用现状数据向规划数据转换系统，利用ArcGIS Engine二次开发实现土地利用数据分类转换为规划数据，并将此系统应用于地籍调查的土地规划工作中，对提高土地管理调查工作效率具有积极意义。

1.需求分析与关键技术

1.1 需求分析

1.1.1 功能需求

（1）实现多种数据视图加载浏览的基本操作。查询特定规划数据在数据中的位置范围，在数据中能快速找到对应要素实体。

（2）根据土地规划分类与土地利用现状分类转换表，实现现状数据转换编码快速高效向规划数据编码的规则转换，规则修改。

（3）根据转换后的转换规则，逐级生成三级规划地类、二级规划地类和一级规划地类。

（4）对现状数据或规划数据能进行编辑修改，能把现状数据与规划数据存储在数据库中，方便管理和查询。

1.1.2 数据转换需求

土地利用现状数据主要根据地利用现状分类标准分成两级，一级类12个，二级类56个[3]。土地规划地类主要分为3个地类级别，分别说明了地类名称及对应编码。图1说明了土地利用现状数据转换关系中农用地的规划数据地类转换表关系。

图1 农用地转换

1.2 关键技术

1.2.1 NET平台

NET技术体系主要由VisualStudio.NET和.NETFramework两部分组成。VisualStudio.NET具有一套成熟完整的开发工具，用于开发桌面应用程序、移动应用程序、云原生应用程序、ASPWEB应用程序、XML、WEBservices等[4]。.NETFramework是部署，生成和运行WEB服务和应用程序的平台，旨在解决代码安全，提供防止DLL灾难最小代码执行环境，一致性编程环境。

1.2.2 ArcGIS Engine框架

GIS产品涵盖桌面端、移动端和WEB端，而这些产品都是基于ArcObjects 组件开发的。由于很多产品离不开ArcObjects 而独立运行，于是将ArcObjects 的一些组件独立打包出来构建出嵌入式产品ArcGIS Engine，ArcGIS Engine只需单独的Runtime就能开发出不用安装桌面版的GIS产品。因为ArcGIS Engine 是一个COM组件库，所以任何支持COM规范的编程语言都可以调用。

2.系统总体设计

2.1 系统设计原则

（1）实用性：为了满足高效快捷处理地理信息，系统采用传统的Windows界面和ArcGIS Engine开发，便于使用人员操作，提供良好的人机交互界面。

（2）安全性：开发系统需要保护数据安全，遵守国家对地理信息数据保护的安全标准。由于系统是桌面端应用程序，主要在无网络模式下运行，不需要在网络传输中对地理数据进行加密处理。

（3）经济性：系统配置要求配置较低，由于ArcGIS Engine开发的平台是32位操作系统，仅需要一台正常配置的计算机就能满足系统运行正常资源需求。

（4）可拓展性：由于ArcGIS Engine开发方式本身具有很好的拓展性，可以根据客户需求开发出GIS平台的大多数功能，如数据编辑，数据处理，数据转换等。

（5）便于维护：软硬件平台和数据库系统应具有开放性，数据格式与ArcGIS Desktop软件相对应，保证软件间数据可用。

2.2 系统框架设计

规划转换系统框架主要是利用ArcGIS Engine，地理数据库，.NET平台开发搭建而成。ArcGIS Engine提供一个相关的地理数据加载、编辑、分析、处理等接口，开发人员根据系统设计的功能需求，调用合理的接口，就可以实现GIS的大多数功能，其中ArcGIS Engine提供了工具箱里很多地理处理分析工具，开发者可以利用地理处理工具进行空间分析处理数据而不需要调用接口一步一步实现，如图2所示。

图2 转换系统框架

2.3 系统功能设计

规划数据转换系统功能设计主要包括基础功能区、数据转换功能区、数据编辑功能区和数据统计功能区。功能设计如图3所示。

图3 功能设计

2.4 主界面设计

规划数据系统转换主界面设计主要运用了DotNetBar for Windows Forms控件美化系统界面。设计窗体为无边框模式，拖拽RibbonControl控件，添加基础功能、数据转换、数据编辑和数据统计4个功能区。主界面设计如图4所示。

图4 主界面设计

3.系统实现与应用

3.1 基础功能实现

基础功能菜单主要由数据加载、数据浏览和图层操作3部分组成。其中数据加载中包括矢量数据加载、栅格数据加载、CAD数据加载和MDB数据加载。数据浏览有数据的放大、缩小、漫游、全图显示和鹰眼视图功能。图层操作有缩放至全图、移除图层、打开属性表以及图层不可见和图层可见设置功能。

3.2 数据编辑实现

数据编辑菜单由编辑模式、图层选择和要素处理3部分组成。其中数据模式包括开始编辑、保存编辑和结束编辑功能。要素处理包括添加要素、删除要素和选择要素功能。图层选择对加载数据进行选择。

3.3 数据转换实现

数据转换菜单由现状数据处理、规划处理和规划地类3部分组成。现状数据处理有规则转换、规则修改和导入数据集功能。规划处理有生成规划图层、导入数据库和创建要素集功能。规划地类生成主要有生成一级规划地类、生成二级规划地类和生成三级规划地类功能。

3.4 数据统计实现

数据统计菜单主要由格式转换和统计分析组成。格式转换主要有矢量转栅格和矢量转CAD功能。统计分析有对比统计。

3.5 规划数据生成

3.5.1 规则转换

根据加载的内蒙古现状数据的DLBM字段和DLMC字段，单击规划数据转换系统的规则转换，实现土地利用现状分类编码和相对应的规划数据编码规则转换。查看转换结果，进行规则修改，数据编辑修改，得到具有土地规划三级地类编码的数据。如图5所示。

图5 规划编码

3.5.2 生成三级规划地类

在规划数据转换系统中，单击生成三级规划地类时，系统根据土地规划三级规划地类分类条件用SQL语句把规划编码为222的公路用地，规划编码为113的旱地，规划编码为211的城镇用地，规划编码为141的天然牧草地等不同地类的数据筛选出来，然后逐一分类提取出独立要素地类，生成三级规划地类。图6为公路用地。

图6 公路用地

3.5.3 生成二级规划地类

根据土地规划二级规划地类分类标准，用SQL语句选择规划编码是111的水田，112的水浇地和113的旱地的要素，把通过编码选中的数据从现状数据中筛选提取出来，聚类生成耕地要素类。同理筛选出规划编码为32的自然保留地，逐一聚类生成林地、牧草地、园地、其他农用地、城乡建设用地、交通运输用地、其他建设用地、水域以及自然保留地等二级规划地类。图7为自然保留地。

图7 自然保留地

3.5.4 生成一级规划地类

根据土地规划一级规划地类分类标准，用SQL语句把二级规划地类的城乡建设用地下包含的所有三级规划地类筛选出来，同理筛选出二级规划地类的交通运输用地，其他建设用地。汇集筛选出来的城乡建设用地，交通运输用地，其他建设用地，从具有规划编码的内蒙现状数据中提取出来，生成一级规划地类的建设用地。同理筛选，提取生成一级规划地类的农用地和其他用地。在每个地类处理时间均在1.86s之间。

3.5.5 规划数据入库

分别在一级规划地类数据库、二级规划地类数据库和三级规划地类数据库把对应的一级规划地类、二级规划地类和三级规划地类导入数据库，方便管理。如图8～图10所示。

图8 一级规划地类数据库

图10 三级规划地类数据库

4.结论

（1）规划数据转换系统在功能上满足数据的加载浏览、数据保存、图层操作、属性查看和格式转换的基本需求，实现了编码规则转换、一级规划地类、二级规划地类和三级规划地类的生成。同时在处理地类时经系统反馈时间显示处理每个地类仅需要2s左右，处理效率相较传统方式明显提高。

（2）规划数据转换系统能解决工作量重复问题。由于土地规划区域不同，但工作需求一样，导致工作重复，耗费了不必要的人力物力，而规划数据系统实现的是土地利用现状数据向土地利用规划数据转换的转换规则，转换规则不轻易修改，所以在长时间内能重复使用该系统解决不同地区土地规划问题，避免不必要的工作量。