基于ArcGIS的乡级土地利用规划数据建库研究

王沈佳 陈 婧

一、引言

随着土地资源管理不断地科学化、信息化，其技术思路逐渐由“以图管地”转变为“以库管地”，从而进一步实现土地资源管理的规范化。同时，国土资源“一张图”建设也要求建立包括各级土地利用总体规划数据在内的规划数据库。在土地管理过程中，为整合资源，改变信息孤岛状态，国土信息化必然以数据中心建设为核心。信息是一种重要的资源，只有全面掌握，才能提升管理效能，这也要求建立国土资源管理数据库。而数据库的建立又是保证图数一致的基本条件，这也从另一层面规范了土地资源的管理。

二、土地利用规划数据库建设

(一)规划数据建库的技术要求

1.成果汇交标准

依据规划数据建库的相关技术标准，成果汇交的标准主要在数据内容格式、组织单元和数据文件组织结构等几个方面。

(1)数据内容格式。规划数据建库的数据内容包括数据库成果和说明两部分。数据库成果主要有空间数据(如矢量数据和栅格图)、非空间数据(如规划文档和表格)以及元数据;说明主要有数据库有关情况说明、规划数据库成果报送清单、规划数据库质量检查结果记录等。各种数据内容的格式要求如表1所示。

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(2)组织单元。乡(镇)规划数据库成果以县级行政辖区为组织单元，数据必须进行行政区拼接，无拓扑错误。中心城区规划数据库与市域(或县域)规划数据库一并汇交。

(3)数据文件组织结构。在国土资源部关于加快推进土地利用规划数据库建设的通知(国土资发[2011]3号)的附件《土地利用总体规划数据库成果汇交要求》中明确规定，报送的规划数据库成果以文件夹的形式组织。

2.数据库的分层

在国土部发布的乡(镇)级土地利用总体规划数据库标准(TD/T 1028－2010)中明确规划数据库的图层有:境界及行政区、地貌、地理注记、规划基础信息、基期现状、目标年规划和规划栅格图等七类。其中的图层分为必选和可选两种，通常必选图层可满足规划成果数据库提交的需要，具体见表2:

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(二)规划数据建库的技术路线

乡级规划数据库建设，是将县级第二次土地利用调查数据库作为基期数据，进行规划编制，在进行乡镇规划数据库建设时，可以有两种数据库建设模式以供选择:

(1)分乡镇进行规划数据库建立，再将其合并，进行接边汇总成县级规划数据库，可以同时组织人员进行，但是存在接边工作;

(2)以整个县级区域为基础，建立一个整体规划数据库，其中分别导入各乡镇规划数据，再通过行政界限进行切割成各乡镇的规划数据库。

本文探究利用ArcGIS进行乡级土地利用规划数据库建设的方法，在此就按分乡镇的技术路线进行建库。

三、基于ArcGIS的乡级规划数据库建设

(一)规划数据库的设计

土地利用规划数据库主要包括空间数据和属性数据两类数据。空间数据以各种基础地理空间数据为主，属性数据则包括详查成果中的地理空间要素的属性及变更数据等。建立土地利用规划数据库，就需要对基础地理空间数据进行设计。

在《乡 (镇)级土地利用总体规划数据库标准 (TD/T 1028－2010)》中规定，数据库的内容主要包括基础地理信息要素、土地信息要素中的土地利用规划要素等，各要素依次按大类、小类、一级类、二级类、三级类、四级类划分，并对应以十位数字进行编码。在数据库中，空间要素采用分层的方法进行设计，主要有境界与行政区、地貌、地理注记、规划基础信息、基期现状、目标年规划、规划栅格图7类图层(详见上文2.3)，每个图层属性表结构定义也在建库标准中有严格规定。

(二)规划数据库的建立

借助ArcGIS 9X的ArcCatalog建立数据库可采用新建地理数据库和移植已存在的数据到地理数据库两种方法，选择何种方法主要取决于数据源和是否在地理数据库中存放定制对象。

国土部在下发建库数据质量检查软件的同时，也提供了SHP交换格式模板。考虑新建规划要素集工作量庞大，耗时耗力较多，本文研究时选取移植已存在的数据到地理数据库的方法，将模板中的要素图层移植至左里镇数据库的建设中。在ArcCatalog中具体操作流程为:

1.建立数据库 (Geodatabase)。个人数据库 (Personal Geodatabase)和文件数据库(File Geodatabase)均可。鉴于个人数据库和文件数据库存放数据形式的不同，本文研究选取文件数据库进行建设;

2.新建要素类(Feature Dataset)。要素类从形式上等同于图层类，左里镇土地利用规划数据库主要设置了地理注记、基期现状、境界与行政区、目标年规划和规划栅格图等要素类。按要求，新建要素类的参数设置如下:

地理坐标系——西安1980;

垂直坐标系——黄海1985;

容差均设0.0001

3.新建要素集(Feature class)。要素集即空间要素图层，按照建库标准的要求，新建要素集要对图层中的每个字段严格进行定义。由于本文研究选取移植已存在的数据到地理数据库的方法进行建库，所以其各图层的字段均为标准格式，不必逐一进行定义。

(三)规划数据入库

规划数据入库即向已建好的土地利用规划数据库中加载数据，是建库的核心。地理数据库中支持Shapefile、Coverage等格式的数据。

由于在实际操作中，往往会存在规划图层字段名不符合标准规定，因此会出现规划图层字段定义和数据库图层字段定义不一致的情况，所以在载入规划数据时，要对字段逐一进行匹配。加载完成后，可在ArcCatalog中进行预览。

(四)对数据库进行拓扑关系处理

由于土地规划数据是空间数据，空间数据存在一定的拓扑关系，因此对数据库加载数据后，要进行拓扑关系检查。一般而言，拓扑处理的关系要求有:

1.面不能重叠或有缝隙;

2.零星地物不能落在图斑边界线上;

3.线状地物不能跨越图斑等等。

在数据库的每个图层文件，以及多个图层文件之间的数据都有不同的拓扑关系，因此定义拓扑规则时要具体因情况而异。

定义好拓扑规则后，就可以对数据库进行拓扑检查。对检查出来的拓扑错误，根据具体情况进行修改。

(五)规划数据库的实现

完成对数据库的拓扑检查和拓扑错误修改后，即可实现数据库的建设。至此，即可完成对土地利用规划数据的建库。利用土地利用规划数据库质量检查软件对此数据库进行治疗检查，即可得知建好的规划数据库合格与否。

四、乡级规划数据库质量检查

建库数据质量统一用国土部下发的土地利用规划数据库质量检查软件对汇交的数据自行进行检查，并输出规划成果数据质量检查报告和检查错误记录。一般情况下，检查结论为“合格”时可汇交数据。上级部门复核数据为不合格或认为标注例外的原因不合理，将返回修改意见，重新汇交数据，直到数据合格。

建库数据质量检查分为自动检查和交互检查两部分。自动检查对质检细则的检查方式为“自动”的内容进行检查，一般主要针对数据的格式、是否符合数据库相关要求。交互检查对质检细则的检查方式为“人机交互”的内容进行检查，并人工给出检查结论，一般针对上下衔接、图数衔接进行检查。

本文研究时对左里镇土地利用规划数据库的建库数据严格进行了自动检查和交互检查两部分的检查，结果是:因空间数据拓扑错误扣除2.8分，因数据结构不规范扣除4分，因元数据二级错误扣除1分，总计扣除7.8分，数据质量合格。

在以上几方面导致扣分的主要原因中，拓扑错误及数据结构导致的扣分可在建库操作过程中有效减少。在对数据库进行拓扑关系检查时，尽可能详细地定义拓扑规则，全面检查拓扑错误，并及时处理这些拓扑错误。而数据结构严格按照建库标准中的规定进行定义即可避免因数据结构不规范导致的扣分。

五、结论

土地利用规划数据库的建设，是进一步发挥好土地利用规划管控作用的根本要求，是积极推进依法行政和政务公开、切实提高土地管理效率和水平的客观需要。土地利用规划的信息化设计与管理必须基于一个明确的技术标准。通过土地利用规划数据库的建设，形成规划修编图件成果及规划编制相关统计表格。规划指标及规划文本作为规划实施年度计划指标的核减依据。规划成果数据(图件及表格)作为规划实施建设用地控制指标的核减依据，从而为下一轮更加科学地进行规划编制提供参考。

在江西省内，目前采用较多的规划修编与建库软件平台为MapGIS土地利用规划修编系统。但由于土地利用规划数据库质量检查软件以ArcEngine 9.3 Runtime为开发平台，所以建库时需要对规划数据进行格式转换，而不同软件间的数据格式转换常常产生一些拓扑错误及其他问题。利用ArcGIS的Geodatabase进行规划数据建库可以有效消除不同软件平台间的数据兼容问题，减少因数据格式转换产生的拓扑错误，提高规划数据库建设的合格率，加快规划数据库的建设。另外，使用Geodatabase模型建库能更加直接地体现数据库中对象与对象间的关系，更有利于数据库结构清晰，不但有效降低了建库的复杂性，而且能够保证数据间相互关系的正确性。Geodatabase数据模型是建立在DBMS之上的统一的、智能的空间数据库，其具有一般空间数据库所不具有的特点与功能。

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