浅谈ArcGIS在晋江市农用地分等更新中的应用

黄嘉平

摘 要：文章通过ArcGIS软件在农用地分等更新工作中的应用，利用其空间分析、图形属性一体化、图形编辑的优势，大幅提高工作效率的同时也在一定程度上提高了分等的科学性、可靠性和客观性。希望通过文章的分析，能够对相关工作提供参考。

关键词：ArcGIS；农用地分等更新；应用

引言

晋江市农用地分等成果是在2001年资料的基础上开展的，为保证成果的现势性，提高成果精度和质量，适应土地数量与质量并重管理的需要，在晋江市农用地分等成果的基础上，按《福建省农用地分等成果更新技术方案》（下简称《更新技术方案》）的要求，开展晋江市农用地分等成果更新工作。

ArcGIS是美国环境系统研究所（ESRI）开发的GIS软件，是集数字制图和数据库管理为一体的空间信息系统，是我国GIS行业的常用软件。GIS在多源空间数据的集成和分析方面具有优势，支持矢量和栅格的数据的套合、叠加等多种空间分析操作，支持多种专题地图的制作。文章以晋江市农用地分等成果更新为例，介绍ArcGIS软件在农用地分等更新工作中的应用。

1 农用地分等技术路线

在原农用地分等成果基础上，采用晋江市第二次全国土地调查农村土地调查（2009年）（下简称二调）土地利用现状图作为底图，耕地和可调整地类图斑作为分等单元。根据《福建省农用地（耕地）分等技术方案》（下简称《方案》）提供的标准耕作制度，按照《方案》规定的方法和调查要求，对农用地自然生产力和经济生产力进行更新综合分析和评价。即将原农用地分等成果应用ArcGIS技术转绘到二调土地利用现状图上，对分等单元自然属性和经济属性数据的变化情况，进行补充完善、更新质量等别，并借助于ArcGIS强大的制图功能编制和输出成果图件。

2 ArcGIS在农用地分等中的应用

ArcGIS在晋江市农用地分等更新中的应用主要分为：数据库建立、数据计算和图件编辑三个方面的应用。

2.1 数据库建立

分等数据库是农用地分等更新工作的基础和前提。根据《更新技术方案》要求，必须先转绘原分等成果到二调土地利用现状图上，作为分等更新底库，更新、补充各分等因素和土地的利用系数、经济系数。

2.1.1 资料收集。（1）晋江市原农用地分等成果的图形库、数据表格、文字资料和图件。（2）晋江市第二次全国土地调查农村土地调查成果资料（2009年）。（3）晋江市土壤图、土壤志。（4）晋江市2008年航摄资料制作1：2000比例尺的数字正射影像图。（5）晋江市农业试验田、土地开发整理、农田基础设施建设等方面的资料和图件。

2.1.2 图形数据校正。晋江市上一轮农用地分等成果是在2001年市级土地利用图上形成的1：5万的农用地分等图形库，分等单元只有2594个，单个图斑面积相对较大；而晋江市二调成果比例尺为1：2000，耕地和可调整地类图斑达68127之多，用传统的手工转绘法，工作量大，难度高。通过ArcGIS软件对原分等图形库校正后转绘，可以省时、省力、高质量地完成了晋江市农用地分等成果的转绘工作。具体校正步骤如下：（1）格式转换。晋江市原农用地分等单元为MAPGIS格式数据，当时为纸质土地利用现状图经扫描数字化作为分等底图，为非标准坐标，跟二调数据库无法直接套合。先转换成E00格式，在ArcToolBox中的Conversion Tools工具转换为shp格式。（2）数据校正。将晋江市二调的数字正射影像图和原分等shp格式数据加载到ArcMap中，调出Spatial Adjustment工具，并处于开始编辑状态。以2008年数字正射影像图为参照，在原分等单元图上均匀选取与影像明显地物点作为控制点，利用校正方法中的Transformation-Affine进行校正，使图形库能够与二调数据进行空间套合。

2.1.3 分等单元转绘。分等单元转绘借助于ArcGIS软件空间分析功能，可以减少大量的工作。首先将纠正后的原农用地分等单元与二调的耕地和可调整地类图斑层进行空间相交分析；其次，将相交分析后图层通过Polygon To Point工具，由面状要素转换成点状要素；最后，将该点要素与二调的耕地和可调整地类图斑调用Spatial Join分析工具进行空间联合分析，使空间上一致的原分等单元属性赋值到更新单元属性表中而又不致于因图层叠加产生破碎的图斑。对赋不上值的图斑分为两种情况处理，一种是原分等成果空间不存在的需要进行补充调查；另一种是由于比例尺、精度等原因造成的偏差，采用人工交互判别赋值的方法。

2.1.4 新增评价因素获取。按《更新技术方案》的要求，晋江市涉及到3个指标区，选取9个评价因素，其中，地形坡度直接采用二调的坡度级别，田间道路通达度为新增的评价因素。下面只针对田间道路通达度的获取作介绍。

田间道路通达度是新增评价因子，即评价单元中心到路网的直线距离来评价定分值。按影响田间道路通达度的道路包括国道（剔除高速公路）、省道、县道、乡镇道路以及宽度大于3米的农村道路，评价过程道路不分等级，作为为统一的路网，按相对距离确定道路通达度。晋江市本轮评价单元有68127个，交通路网发达，用传统的量算方法，工作量巨大。利用ArcGIS分析工具中的Near工具，计算分等单元到道路的最短距离，数据准确、高效。

2.1.5 利用系数、经济系数获取。《农用地分等规程》要求以行政村为单位计算土地利用系数、经济系数并划分等值区。晋江市地势平坦，耕地相对集中，为了避免两村相邻的地块出现不同的质量等别现象，各指定作物的土地利用系数、经济系等值区采取打破行政村的做法，即按区域的差异性调查指定作物的产量、产量-成本指数。根据区域划分的结果，将计算的利用系数、经济系数连接到对应图形中，形成晋江市各指定作物的土地利用利用系数等值区图、经济系数等值区图。

2.2 数据计算

将全市指定作物的土地利用系数、经济系数等值区图利用空间关系叠加到调整后的分等单元中。对评价单元编制全市唯一的单元编号，导出属性到Excel电子表格中。根据标准公式计算各个分等单元的自然质量分、自然质量等指数、利用等指数、经济等指数，根据标准分数段对计算出的各耕地单元分等指数进行等别划分。根据唯一的评价单元号，应用ArcGIS软件，将计算好的属性数据通过Join Data挂接到耕地分等单元图中，使表格与空间数据一致，得到晋江市农用地分等更新数据库。

2.3 图件编辑

农用地分等成果图件包括分等单元图、土地利用系数等值区图、土地经济系数等值区图、农用地自然质量等别图、利用等别图、等别图以及市（县）级标准样地分布图。在ArcGIS软件平台下，完整的一幅图要有点文件、线文件和区文件构成，图层之间的相互压盖顺序、地图参数等由一个后缀名为Mxd的工作空间文件保存。

2.3.1 加载数据图层。在ArcMap新建一个数据视图，根据分等编图规范要求，按不同的成果图加载所需的数据层，调整各个层的排列顺序。图层排序原则为：按照点、线、面要素类型从上到下次序排列；按照要素重要程度依次排列，重要的在上，次要的在下；按照要素线划的粗细依次排列，细的在上，粗的在下。

2.3.2 点要素编辑。点要素编辑，在农用地分等成果图中主要有：土地利用现状地类符号、政府驻地、村委会所在地、标准样地、单元编号、等别注记等点状要素的形状、大小和颜色。地类符号、政府驻地、村委会所在、标准样地等在点图层，用ArcMAP中Symbology功能按属性进行符号化显示。单元编号、等别注记通过Polygon To Point功能由分等单元面状要素转为带有面状属性的点状要素，根据Labels功能让点要素中的单元编号、等别符号在图上显示。

2.3.3 线要素编辑。线要素编辑主要是对等别界线、分等单元界线、行政界线、道路、水系等线状地物的线型、颜色、宽度的设定。行政界线、道路、水系主要从二调土地利用现状数据中提取。分等单元界线通过Polygon To Line功能由分等单元面状要素转为线形文件。等别界线是利用ArcGIS中的Dissolve功能，将分等单元按等别相同的相邻单元融合成一个图斑，再通过Polygon To Line功能从多边形中提取等别界线。在各个线要素层根据属性字段，通过用Symbology功能进行符号化显示。

2.3.4 区要素编辑。区要素编辑主要针对土地利用系数等值区、经济系数等值区、等别图层进行编辑。根据各指定作物的土地利用系数、经济系数取小数点后4位，利用Dissolve功能按取值相同区域进行融合归并成一个区；同样在分等单元的基础上分别对自然质量等别、利用等别、经济等别融合成三种等别图。

2.3.5 图面配置。在Layout View模块下建立一个版面视图（Layout），将View加载进来，乡镇图比例尺设定为1：5000，市级图比例尺设定为1：50000，然后进行图面配置。图面内容包括图名、图廓、图例、方位坐标、指北针、面积汇总表、邻区名称和界线、比例尺、坐标系统、编制单位、编制时间等。为了方便于地图的打印输出，可以用Export map功能将地图以各种格式输出。

3 结束语

农用地分等主要根据确定的评价因素进行空间分析，按权重计算各单元的指数，而空间分析正是ArcGIS的特长。利用ArcGIS进行农用分等充分发挥了其图形、属性一体化的优势。在制图方面，ArcGIS改变了传统制图方式的可变更性差、不利于动态管理等缺点，大大提高了制图效率。与传统的方法相比，ArcGIS在农用地分等中的应用，在一定程度上提高了分等的科学性、可靠性和客观性，同时也为土地利用信息化的建设打下了基础。

参考文献

[1]邬伦，刘瑜.等.地理信息系统原理、方法和应用[M].北京：北京大学出版社，2001.

[2]叶国华.ArcGIS向MapGIS数据格式转换[J].测绘与空间地理信息.

[3]国土资源部.农用地分等规程.（TD/T1004-2003）.

[4]福建省农用地（耕地）分等技术方案，2002.

[5]福建省农用地分等成果更新技术方案，2009.

[6]《福建省县级农用地分等更新和产能核算成果图编制规定》（试行），2010.