相宁
河北省地质调查院,河北石家庄,050000
国土调查实为我国一项基础性制度,同时还是对国土范围内的各种自然资源查实、查清的关键方法。针对“三调”而言,其是国务院针对全国所部署的一项用于调查国情国力情况的调查形式。在实际调查中,通过对“互联网+”实地举证照片、遥感影像等进行充分利用,且采取内、外业紧密融合的操作方式,基于第二次全国国土调查所得到的各种成果,对国土基础数据进行全面的完善与细化,以便国家更好地掌握国土资源现状及所存在的变化情况,为国土调查、检测以及统计制度的进一步完善提供精确的支撑,推动信息化成果的共享,为各项工作(如宏观调控、生态文明建设、自然资源管理体制改革及空间规划编制等)的开展提供助力。三调建库对于软件所具有的基本要求为:创建标准数据库,进行图斑编号,生成地类符号,打印标准分幅、分布图,计算椭球、分类面积等。ArcGIS实际上是一种GIS桌面系统平台,由美国环境系统研究所(ESRI公司)开发,能够为专业人士编辑、使用、管理地理信息提供支撑。本文围绕“三调”中数据的调查与生产,分析了ArcGIS在其中的应用,并总结了一些编辑小技巧,现作剖析如下。
在“三调”工作当中,数据生产为其核心环节,发挥着关键性作用。需要指出的是,“三调”数据成果在具体组织上,通常是将区县级辖区当作基本单元,本文就两款软件相联合后在数据生产中的具体应用进行重点论述(不包括最终数据成果相对应的数据库建设方面的内容)[1]。本文所说的数据生产多指的是“三调”最终数据库所开展的各项工作,如数据提取、编辑、处理、修正、检查等,为建设最终的数据库提供基础数据支持。需要强调的是,数据生产多为把“三调”DOM套合于原土地调查数据库,且以所收集到的其他专题资料为辅助,对影像判读地类与数据库地类中不同的图斑进行提取,从而对权属行政界线等数据进行更深入、全面的套合,最终形成外业调查工作底图。当此工作完成后,通过开展外业实地调查,修正编辑时有疑问的图斑图形、属性等,且当数据健全并且完成质量检查后,便可对数据实施接边整合(乡镇级),最终便能够获得所需要的国土调查初级成果数据(整个县域级)[2]。
1.2.1 所囊括空间数据多且量大
“三调”由国务院进行统一的部署,同时还是我国步入新时代后又一次重要的国情国力调查,其所涉及的内容十分宽泛,而且还有着较强的专业性[3]。较之“二调”,“三调”把土地调查进行了调整,即转变成了国土调查,另外还从之前的仅开展土地调查,向自然资源调查进行了扩展;除此之外,还增加了许多其他方面的调查内容,比如城市开发边界、“批准未建设”调查、耕地细化调查、自然资源调查及城镇村内部土地利用现状调查等;还需要指出的是,“三调”通过对《第三次全国国土调查工作分类》体系的合理化利用,采取更为实用的二级分类法,把自然资源要素进行了细分,即分成二级类60个、一级类14个。“三调”调查数据库除了囊括有永久的基本农田要素、基础地理要素之外,还包含有土地利用要素、栅格要素及独立要素等,总共有大类层8个,层要素数64个,其中M(必选)要素为9个层,19个层要素的C(条件可选)、O(可选)为36个。而在具体的空间要素上,选用分层方法实施有目的性的组织管理存储,其数据具有的基本特点为涉及类型宽泛、分类体系健全等;另外,在数据库基本调查单元上,将区县当作基础,区县范围内的图斑数量与区县地形的复杂情况、变化情况及面积等因素相关,有着庞大的空间数据量[4]。
1.2.2 数据编辑处理复杂
“三调”所囊括的空间数据十分庞大且复杂,通常情况下,在对其进行编辑处理时,会涉及多种数据之间的交互,不仅工作量大,而且还有着繁重的任务。在提取数据内业信息的前期阶段,需根据实际情况及相关需要,围绕所收集到的各种参考数据,对其开展全面的整合和转换,最终转化为2000国家大地坐标系,为国家下发数据、变更数据库等工作的高质量开展,提供丰富的套合参考;在实际的采集和编辑时,依据“三调”国土调查当中不同图斑的上图标准、最小上图面积等,在全县域范围内,提取全部的自然资源要素,并且在实际采集过程中,还应围绕拓扑关系,开展各项相关操作,比如维护检查、维护图属一致性等;而在修改数据时,参照外业的核实与举证方法,以已经有的图斑为对象,对其开展各种编辑处理,比如合并、分割及调整边界等。另外,还需说明的是,“三调”在图层属性上,有着十分严格的要求,不管是层内各字段间,还是不同层之间,均要有密切的逻辑关联。最后需围绕全县数据,开展各项操作,比如接边整合、检查图形与属性的转换成果等。所以,“三调”数据有着比较复杂的编辑处理过程[5]。
“三调”是基于最新高分辨率数字正射影像图(由国家统一制作并下发,其分辨率为1m,采用的是CGCS2000大地坐标系)来进行采集和编辑的,并且还以最新日期的土地调查数据库、地理国情普查数据、不动产发证数据、城区范围高分0.2m影像、水利数据及农业经济权属数据等作为参照来实施套合,最终完成内业信息提取工作参考底图的制作。需要强调的是,因所采集的是不同行业的数据,因此无论是在数据格式、坐标上,还是在具体的编码方式上,均存在一定的差异。为了能够使其在2000大地坐标系统中变得更加统一,首先需要借助专业的坐标转换软件,把各种参考数据坐标进行统一转化,均成为2000坐标,使其能够更好地满足“三调”的相关要求。当数据基础统一之后,便能够开展提取参考数据的工作,并且进行参考底图的制作。需要指出的是,ArcGIS软件自身并无数据提取转换功能,但能够根据实际需要,借助FME工具,进行数据处理流程的定制,然后为数据转换提供辅助;但整个过程会比较复杂,且对作业员的FME相关操作技能会有较高的要求;由于定制流程、测试等比较耗时,有着比较高的转换效率,因而有着良好的软件稳定性;此外,还能通过对若干参考矢量图层的加载,借助属性标注功能,仅当作后续数据采集的参考而不使用,有着较低的效率。总而言之,作业单位可根据自身情况及需要,酌情进行选定[6]。
采集“三调”区县级数据的主要工作由三部分组成,其一为采集专项用地调查数据,其二是采集权属数据,其三则为采集土地利用现状数据;其中,针对土地利用现状数据的采集工作是最关键且最基础的工作类型,同时还是其他两项采集工作的根基所在。所以,本文将对采集土地利用现状数据进行重点论述。
参照最新的DOM影像,并与最新的土地调查数据库进行对比,从中对土地利用现状信息进行逐个地块的判读,依据《工作分类》当中对地类的基本定义,结合解译标志,明确用地类型。在采用ArcGIS进行采集时,可选择两种数据采集方式来开展,分别是大面分割和采线构面。在采集图形之前,需要在个人数据库(*MDB)(ArcCatalog)当中进行面或者线的数据集构建,并且在实际采集过程中,还需要预防可能出现的粘滞误差等,这样才能为图层采集的稳定性和准确性提供切实保障;在采集好图形之后,还需要采集其属性,而对于属性的赋值来讲,需要以人工方式,结合“三调”的相关要求,构建DLTB的关键字段,比如DLBM等,或用模板进行工具定义图层以及不同图层相对应的属性字段的制作。由于字段的顺序难以修改,因此,当此过程中出现差错时,便需要重做[7]。
参照外业调查成果,需围绕内业所采集提取的调查图斑,修改其属性信息和图形边界,而这是一项十分繁琐的编辑工作。ArcGIS在数据编辑上,有着强大的功能,可以较好地满足“三调”的相关要求。ArcGIS软件的图形编辑工具能够借助Arctoolbox工具箱当中的不同工具集,开展相应的调用,且在实际编辑时,因“三调”有着比较多的空间要素图层,不同图层之间又有着紧密的拓扑关系及属性,因此,ArcGIS能够借助自身人性化定制的图形及属性工具,促进内业速度的加快,促进数据准确率及数据生产效率的提高[8]。
“三调”是由政府部门对高清影像进行统一提供,由作业单位依据实况进行软件的选择,然后实施图斑采集,最后用ArcGIS建立起矢量化数据。单位依据实况,选用ArcGIS10.2,此软件能够与其他软件之间完美衔接。需要强调的是,ArcMAP10.2数字化图斑有着庞大的功能,不仅可以高精度采集,而且还能将字段信息赋予相应的图斑。另外,ArcMAP编辑器有多种编辑功能,如联合、平行、合并、分割等,可以以较快的速度整改图斑,将属性表打开,快速调整、补充所选择的要素;其还能对多种数据源进行同时接收,达到多数据融合的目的[9]。
在“三调”中,因有着多样化的数据收集途径,而且在提供数据的时间上也存在不同,地类图斑的属性字段样式也有差异,造成即便是同一空间位置上的数据,其属性也存在不同。此时,便需要对数据实施叠加分析,生成新的要素。当整理好新要素后,所得到的便是所需数据。
修改“三调”图斑时,时常会发生图斑串位状况。在此情况下,怎样把图斑以一种高效且准确的方式归于原处,有以下技巧。首先,选中需要移动的图斑,将其变成高亮色;然后,将CTRL键按住,并移动鼠标到图斑中心的十字花位置处;再次,将CTRL键按住,同时对鼠标进行移动,把图斑中心的十字花向可以准确捕捉的端点进行移动;最后,将CTRL键松开,鼠标箭头的格式便会变成能够移动图斑的状态,此时,就可以对图斑直接进行移动,对正确电位进行捕捉,完成回归原处的工作[10]。
综上,采用ArcGIS进行“三调”工作具有诸多优势,如容易操作、功能强大等;尤其是借助其空间分析功能,能够对基础数据开展深入的分析,比如叠加分析、网络分析。此外,本文通过对ArcGIS在提取数据、制作参考底图、采集数据及数据编辑等方面的应用特点分析得知,其在国土数据的调查生产中有着突出的应用优势,在实际应用中,通过对其中的一些小技巧进行合理利用,能够更好地提高其应用效能。