大比例尺土地利用现状一体化调查技术研究——以深圳市第二次土地调查为例

方门福，罗芳，梁守宏

(1.深圳市勘察研究院有限公司，广东深圳 518026； 2.武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉 430079)

大比例尺土地利用现状一体化调查技术研究
——以深圳市第二次土地调查为例

方门福1∗，罗芳1，2，梁守宏1

(1.深圳市勘察研究院有限公司，广东深圳 518026； 2.武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉 430079)

以深圳市第二次土地调查的组织与实施为例，对采用大比例尺数字化成果为基础进行土地利用现状调查的技术思路、工艺流程、核心技术、调查方法、数据建库等进行了系统的分析和研究，提出了在经济较发达的大中城市同步开展农村土地调查和城镇土地调查的一体化技术思路及方法，对建立以细化地类和地籍数据为基础的多用途数据库及其与国家要求的数据库成果的自动转化进行了积极的探索。

一体化调查；数据建库；核心技术

1 引 言

全国第二次土地调查(以下简称二调)是为了全面查清当前全国土地利用状况，掌握真实的土地利用现状基础数据，建立和完善土地调查、统计和登记制度，实现土地资源信息的社会化服务，满足社会经济发展和国土管理的需要。为此，国家制定了相关的技术标准，提出了在经济发达地区可采用大比例尺基础图件进行调查的技术思路。

深圳市二调按照国土资源部和广东省的相关要求，结合深圳市的实际情况，提出了以1∶2000数字地形图、数字地籍数据、行政界线勘界成果、土地利用更新调查成果以及数字DOM数据等作为基础图件进行全覆盖的细化地类调查的技术思路，通过一次调查，同步完成农村土地调查和城镇土地调查。建立以细化地类和地籍数据为基础的多用途数据库，使调查成果既能满足国家的需要，又能满足深圳土地管理的特殊需求。本文根据深圳市进行二调的实践，对基于大比例尺的二调一体化技术的技术思路及工艺流程、调查原则及方法、多源数据库建设及其与国家标准数据库、地籍调查数据库的自动转换方法、采用的核心技术等进行全面的研究和总结。

2 总体技术思路

2.1 实现一体化调查的基本条件

(1)为顺利实施二调，国家相关职能部门组织制定了《全国第二次土地调查技术规程》、《土地分类标准》、数据库建设标准以及实施方案等一系列法律、法规、规程、规范，为实现一体化调查提供了法律依据和技术基础。

(2)深圳市于1995年和1997年分别建立了覆盖全市的1∶1 000数字化地形图和地籍数据，1999年开始对其进行动态更新。同时，行政界线勘界成果、土地利用更新调查成果以及影像数据等也实现了数字化，精度高、现势性强的多种数字化成果为实现一体化调查奠定了良好的基础条件。

(3)3S技术、计算机技术等为一体化调查提供了坚实的技术支撑。

2.2 总体思路设计

根据二调的技术标准和深圳市的实际需求，一体化调查技术的总体技术思路为:以国家统一的技术规程及要求为依据、数字化测绘成果为基础、3S技术和计算机技术为支撑，将图斑线、图斑号、地类代码以及各种属性数据等调查要素直接形成数字化成果，实现内外业调查的一体化；充分利用地籍数据及数字地形图等数字测绘成果的优势，以宗地为基本单元进行全覆盖的细化地类调查，实现农村土地调查和城镇土地调查一体化；建立以细化地类和地籍数据为基础的多数据源、多用途的初始数据库，通过土地调查数据生产系统自动生成汇总数据以及国家标准上报数据库和城镇地籍数据库，实现数据调查与数据建库的一体化。

2.3 技术流程

图1 一体化调查工艺流程图

3 实现一体化调查的关键技术

3.1 3S集成技术

GPS、RS、GIS等测绘新技术是内外业一体化调查技术的基础和核心，是集高度发展的空间技术、计算机技术、传感器技术、卫星定位技术及通讯技术于一体的多学科现代信息技术，“3S”技术以其各自的优势在土地资源调查中得到了广泛的应用，成为获取现势性空间数据的重要手段。

RS技术具有信息丰富、全天候、信息获取日期短、多光谱特性等优势，主要结合1∶2 000数字地形图用于对土地利用现状的快速调查和变化信息获取；GPS技术以其定位灵活、精度高、速度快、全天候、操作简便等特点，快速准确采集土地利用现状已发生图斑的空间位置；GIS技术主要通过“可视化”的方式，实现调查成果的数据建库、数据分析、数据管理和成果输出等。

综合应用GPS、RS、GIS技术，使之构成完整的、系统的、实时动态的“3S”集成技术，形成二调一体化技术的核心技术系统。实现对调查信息实时、快速、准确、高精度的数据采集和数据建库与管理的自动化、现代化。解决传统调查工作量大、工序多、工作效益及精度低、数据分析难度大、成果输出不方便等问题。

3.2 工作底图自动生成技术

工作底图包括1∶2 000工作底图和1∶2 000工作参考图(正射影像图)，主要内容包括土地利用更新调查成果、1∶2 000数字化地形图(以最新的1∶1 000数字化地形图自动缩编而成)、地籍数据、正射影像图、行政界线等多种数据信息，采用常规方法，在工作效益、表达方式上都有较大困难，因此，采用工作底图自动生成技术将DWG、SHP、TIF、JPG、DXF、MIF等多种格式数据自动叠加及分层，实现工作底图的自动分幅与输出，极大地提高了劳动效率。工作底图自动化生成的工艺流程，如图2所示。

图2 工作底图自动化生成工艺流程

3.3 内外业一体化调查技术

内外业一体化调查技术就是充分利用已有的数字化测绘成果，直接提取现状地物和相关信息作为调查所需的图形数据和属性数据，对变化地类图斑采用GPS RTK技术直接采集数据，将调绘、清绘、图形扫描、图形纠正、图形矢量化、属性数据录入等工序融为一体，直接提供数字化调查成果，实现调查信息获取的实时、快速、准确以及高精度。内外业一体化调查的主要手段是基于PDA的外业数据采集系统。

3.4 PDA＋GPS数据采集系统

PDA掌上电脑以其功能强、体积小、重量轻、对野外恶劣环境适应强、具有丰富的通信协议及硬件支持、性价比高等优势已广泛应用于测绘的各个领域，PDA数据采集系统由GPS、GIS、RS技术与PDA技术综合集成而成，形成具有实时定位、现场编辑、图形显示、信息录入等功能于一体的多功能数据采集系统，是实施一体化调查技术的重要技术手段。系统集成如图3所示。

图3 PDA数据采集系统集成图

PDA数据采集系统具有图形编辑与显示、属性数据录入与修改、数据存储与管理、保持图形的拓扑关系以及与属性数据的一致性、相互查询等GIS系统的常用功能；PDA与GPS、全站仪等测绘仪器的实时通信技术，便于对已发生变化的图斑进行必要的补测和调查。

利用PDA数据采集系统将传统土地资源调查中的外业工作以及内业工作直接在PDA上完成，形成数字化成果，实现真正意义上的调查工作内外业一体化。

3.5 地类自动转换与图斑融合技术

为实现“城市、建制镇、村庄、采矿用地、风景名胜及特殊用地等按单一地类图斑调查统一归类成城镇村及工矿用地”的上报成果要求，采用数据融合与综合技术对基础数据库中的多源数据进行检测、关联、组合、分割等自动处理，自动生成满足国家统一要求的包括土地利用数据、地籍权属数据、基础地形数据、正射影像图、辅助管理等数据在内的市、区两级互联共享入库数据包以及城镇土地调查成果数据包。

采用土地调查数据生产系统实现地类自动转换与图斑融合技术:从初始细类数据库中自动提取属于城镇村及工矿用地的图斑，识别其地类代码和所对应的城镇村及工矿用地代码(地类代码对照表详见表1)，对具有同一地类语义属性的邻近图斑进行融合，融合前后注意保持图斑与行政界线、地类界线、相邻图斑之间的拓扑一致性，生成国家标准格式的土地利用现状数据库，同时，记录变化前后的图斑标识码，确保实现图斑融合的回溯。

地类对应参照表 表1

说明:深圳市在2003年城市化之后，已取消建制镇，设立街道办，同时取消村，设立社区居委会，故深圳不存在建制镇202与村庄203两种地类。

4 一体化调查的组织与实施

4.1 基本要求

(1)充分利用土地更新调查数据、地籍数据和地形图数据，按照二调土地利用现状分类标准要求，全面调查深圳市土地利用现状。调查坚持做到走到、看清、问明、记全。

(2)法定宗地(已取得合法用地手续的地块)按批准的范围和用途确定图斑范围和地类，原则上不做调整。当法定宗地图斑的实际用途与批准用途矛盾时，两种地类同时调查；现状宗地图斑，地类按用地现状进行调查。

(3)图斑勾绘:图斑勾绘在 1∶2 000工作底图上进行，当有明确的地类界线或现状地物时，直接将其作为图斑线；当图斑线不明显时，参照1∶2 000影像图勾绘图斑线或采用解析法确定其范围线。调绘、转绘的各种明显界线移位不得大于图上0.3 mm，不明显界线不得大于图上1.0 mm。

(4)数据库建设既要满足国家标准数据库的上报需要，又要充分考虑深圳市二级细化地类调查数据使用的需求以及城镇土地调查成果的需要。

4.2 调查准备

调查准备包括地形图、影像图、行政界线、地籍数据、已有土地利用现状调查成果以及其他相关资料等的收集，工作底图及调查表格制作，人力资源、仪器设备、软件及其他资源等的配置，调查方案制订，技术培训，项目试点等。

4.3 外业调查过程

外业调查大致经过四个过程:

(1)室内预判:深圳市农村土地调查工作底图已标明了土地利用更新调查的图斑编号、地类代码(按照与《土地利用现状分类》的对应关系进行了地类代码转换)以及权属界线、地籍数据等内容。室内预判时，以最新的数字化地形图(参考影像图)为基础，按照土地分类的地类及其含义，勾绘界线清楚、分类明确的图斑以及发生变化的图斑，确定外业调绘重点并以此为基础设计外业调绘路线。

(2)实地调查、核实:将工作底图上的地类信息与实地一一对照，进行判读识别，对位置、范围、用地类别等相关信息与实地相符的图斑进行确认，对变化或不相符的图斑进行改正，最终获得能够反映土地利用状况的原始调查图件和资料，作为内业数据库建设的依据。

(3)变化图斑的补测:对变化且地形图或影像图都不能判读的图斑，采用GPS RTK法或全站仪进行补测，补测精度应达到1∶1 000数字化地形图的精度要求。

(4)调查成果数字化:在CAD环境中打开工作底图并插入影像图实现调查成果的图形数字化，当现状地物与图斑线重合时，直接提取现状地物作为图斑线，对无现状地物为界线的图斑则根据影像图勾绘；属性数据则采用土地调查数据生产系统录入。

4.4 数据建库

(1)数据接收与检查:对外业调查成果进行数据完整性、数学精度、数据语义一致性、逻辑一致性、属性值的正确性、数据结构和编码等检查。

(2)数据预处理:数据分层处理，在土地调查数据生产系统中导入属性数据及其相关资料并建立关联关系，建立并检查数据的拓扑关系，将数据转换为Arc-GIS格式。对于相关法律文件等辅助资料进行扫描，并以TIF格式保存。

(3)数据检查与处理:图形数据主要检查行政界线、地类图斑、宗地信息等要素，属性数据主要检查概念一致性、值域一致性、格式一致性、拓扑一致性等；对检查存在的问题分类进行自动批量修改和纠错；对检查通过的数据进行接边和融合处理，生成以街道办事处为单位的调查成果。

(4)数据入库:将行政界线、地类图斑、地类界线、基本农田、地籍要素、影像图、权属资料原始文件扫描件等数据入库，生成以细化地类和地籍数据为基础的初始数据库，以此为基础衍生农村土地调查和城镇土地调查所需的专项数据库成果。

(5)数据分割与维护:采用数据融合技术将初始数据库中建设用地细化地类按国家标准进行合并，同时进行坐标转换、椭球面积、坡度级别、田坎系数以及控制面积等维护，采用国家下发的质检软件完成检查，生成农村土地调查所需的上报数据库及汇总成果。

(6)数据建库流程如图4所示。

图4 数据建库流程图

5 结 语

采用基于大比例尺的一体化调查技术，有效解决了长期以来城镇地籍调查与农村土地调查不能同步进行的技术难题，建立了标准一致、结构统一的一体化数据库，通过对数据库的分割和处理，自动生成城镇地籍调查与农村土地调查所需的数据库及相关图件成果，保证了二者在数据汇总及空间位置上的完全一致，实现了“一次调查，两套成果”的优化成果，极大地提高了工作效率，降低了成本，为实现农村土地利用现状及城镇土地的统一管理奠定了基础，为城市市情监测提供了高质量的基础数据。

[1] 董玉祥.大比例尺土地利用更新调查技术与方法[M].北京:科学出版社，2000.

[2] TD/T 1014－2007.第二次全国土地调查技术规程[S].

[3] GB/T 21010－2007.土地利用现状分类[S].

[4] 罗芳，方门福.大比例尺城乡一体化土地利用现状调查的关键技术[J].城市勘测，2011(5).

[5] 深圳市第二次土地调查工作领导小组办公室.深圳市第二次土地调查技术设计书[R].2008.

Technology Research of Large Scale Integration Land Survey——on the Basis of Second Land Survey in Shenzhen

Fang Menfu1，Luo Fang1，2，Liang Shouhong1
(1.Shenzhen Investigation＆Research Institute Co.，Ltd.Shenzhen 518026，China；2.School of Resource and Environment Science，Wuhan University，Wuhan 430079，China)

This mathematical analysed the requirement，method and process of land survey basing on large scale digital data sources，mentioned the way of implementing rural land survey and urban cadastral survey at the same time in the economically developed cities，researched the procedures of building and transforming database which full of land type data and cadastral data on the basis of second land survey in Shenzhen.

Integration Land Survey；building database；core technologies

2012—04—05

方门福(1963—)，男，高级工程师，主要从事测绘生产及技术管理。

1672－8262(2012)03－106－04

P273

A