面向勘界的土地利用分类统计

高玉荣,高庆强,刘玉春,曾光华(武汉市测绘研究院,湖北武汉 430022)

面向勘界的土地利用分类统计

高玉荣∗,高庆强,刘玉春,曾光华
(武汉市测绘研究院,湖北武汉 430022)

摘 要:系统以土地勘测定界的实际工作需求为牵引,利用GIS和数据库技术,以土地利用现状数据为分析对象,设计与实现了土地分类面积计算方法,并应用到实际的工作实践中,大大提高了管理水平和工作效率。

关键词:勘测定界;土地分类

1 引 言

土地是我们人类进行生产和发展的物质源泉[1]。近年来,随着我国城市化进程日渐加快,建设项目的实施促使建设用地的变更,导致了城市的发展扩张,政府部门对建设用地的需求不断加大,对农村集体所有制土地的征收力度也越来越加强[2]。勘测定界是城市建设用地项目用地之前的一项非常重要的工作,它是依据土地实际工作的流程需要(土地征用和征收、土地出让与划拨、农用地转用、土地开发及利用规划、土地整理和复垦),测量人员到实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状,计算用地面积,为国土资源行政主管部门用地审批、土地利用管理、土地登记发证以及土地监察执法而提供的科学又精准的基础测量资料和成果,总而言之勘测定界是建设用地审查报批工作重要的技术支撑[3],在城市国土资源土地管理工作中发挥着至关重要的作用。

2 土地勘测定界

勘测定界的总体工作流程依据《土地勘测定界规程》,主要包括以下工作步骤:接受委托、数据搜集准备、现场踏勘、实地放样、界址测量、土地分类面积量算、勘测定界图的绘制、报告书编写、成果检查验收、资料提交[4]。

土地勘测定界的工作流程中,土地分类面积量算最为繁琐。原有的勘测定界土地分类面积的计算工作,完全依靠人工方式在1∶10 000的土地利用现状图上进行绘制并量算相应的分类面积。人工量算面积的方式不但工作效率低下,而且极易出错,最终影响了政府的工作程序和效率。本文针对面向城市土地规划与管理应用,采用1∶10 000土地利用现状图(如图1所示),通过土地利用的自动分类和计算分析,提高勘界工作的科学性和效率,实现勘测定界土地分类面积的自动计算和输出,使勘测定界工作“实现自动计算、立足提高效率”成为可能。

图1　1∶10 000土地利用现状图

3 面向勘界的土地分类自动统计

3．1技术流程和关键点

土地分类面积计算的前提条件是建设城市土地利用数据库,数据库中用地分类包括3个大类(农用地、建设用地、未利用地),一级分类有13个类别。采用GIS的空间分析计算技术,使数据统计计算由繁杂的人工计算转换为高效便捷的计算机语言,自动输出勘测定界的统计分析结果。

土地分类面积自动统计计算的工作流程主要包括3大方面:①勘测定界的整体要求和表达;②数据检查与规范;③数据裁切和计算;④勘测定界报告书的自动输出。

(1)勘测定界的整体要求和表达

勘测定界的整体要求与表达包括3个方面:勘测定界语义描述、勘测定界规则定制、勘测定界报告书模板。如图2所示。

图2　技术路线图

勘测定界语义描述定义了勘测定界的基本概念,对勘测定界的描述以及勘测定界中各个土地分类的描述。

勘测定界规则的定制非常关键,主要确定每个地类面积如何计算,面积计算不但设计到地类的类别,还涉及空间关系问题,因为几何类型表现为面状地物的为连续无缝隙的空间表达,面状地物上面会叠加线状地物,如农村道路和沟渠,规则将制定出每种地类的面积计算的方法。

勘测定界报告书模板:提供建设项目用地申报材料时,不仅需要提交相关的土地图件数据,还需提供计算表格数据,而表格格式主要分成两种,一种是总计表格,另外一种是分村表格。故在计算之前制定了统一的表格模板格式,计算结果完全按照表格模板模式来进行,这不但节约了大量的人工拷贝与编辑工作量,还减少了出错的概率。

(2)数据检查与规范

数据在ArcGIS中进行检查,主要检查数据的空间关系是否合理,是否存在重叠压盖、缝隙,自相交等问题。如果数据存在不合理的现象,需要人工干预修改,直至数据表达合理。

(3)数据裁切和计算

数据按照勘界用地范围线裁切出面状地物和线状地物,首先计算出各类地理要素的面积值,再归类到勘测分类标准中进行二次计算。

有了以上工作的支撑,勘测定界报告可实现自动输出,并装订成册。

(4)勘测定界报告书的自动输出

勘测定界报告自动输出程序分三个模块来设计,分别为:可视化模块、统计报表模块和报表输出模块,如图3所示。

图3　系统框架

可视化模块显示出要计算的数据源,数据的几何类型分为面状数据和线状数据,选择加载原始数据和CAD的勘界范围数据,将自动显示于可视化区域。

统计报表模块将裁切输出范围线之内的土地分类数据,首先计算出裁切之后的面状地物的面积,再计算出线状地物的面积,最后利用空间相交关系把线状面积从面状地物中扣除(减去);如果一个范围内占用了两个以上的行政村,那么要分村输出计算结果到分村表格中。统计计算在计算机内存中进行,并可以将统计值实时显示于界面上,给用户直观明了的统计结果。

勘测定界报告书的模板指的是土地分类面积的Excel表格模板,提前制定好表格模板,表格模板按照土地报建的总体需求来设计,总体分为农用地、建设用地、未利用地3大类别,大类别下面又进行了二级和三级的详细分类,计算统计结果将按照固定模板的格式输出。表格模板设计了分村和合计表格两种格式模板。利用设计好的表格模板,将统计值填写到表格中,并将表格输出存贮即可完成工作。分村表格填写到集体里面,小计和分村一样填写,总计是几个村的合计。

4 勘界土地分类面积计算统计

考虑到实际应用需求、GIS图形数据处理的需求以及对系统平台安全性、稳定性的要求,系统选用以ESRI Arc-GIS Desktop 9．3为GIS基础平台,ArcGIS Engine 9．3为GIS开发组件,采用c#开发语言构建系统,系统所有空间操作、空间分析功能都通过ArcGIS Engine组件实现。

ArcGIS软件提供了大量的GIS空间分析,如缓冲区分析、叠置分析、统计分析、网络分析等各种空间分析,利用ArcGIS提供的基础空间分析工具可完成多种GIS空间分析技术[5]。面向勘界的土地利用分类面积计算统计的研究中,本文利用了ArcGIS提供的叠置分析方法,计算工作主要应用了空间数据的裁切处理功能(Clip)和矢量数据的叠置分析功能,从软件提供的空间处理工具箱中,选取了裁切(Clip)和相交(Intersect)工具,裁切工具可以将所选图层中感兴趣的部分裁剪出来,相交工具可以将两个或两个以上图层的相交部分提取出来[6,7]。

本文中土地分类面积的计算流程主要包括以下几个步骤:①利用空间裁切工具clip,获取需要的数据,具体操作中勘界用地范围线为输入要素图层,被切割的要素为土地利用的线状和面状地物,输出要素结果为用地范围线内的线状地物和面状地物,通过裁切操作而得到了真正需要的数据作为计算对象,减少不必要参与计算的数据,减少了数据冗余;②判断线与面的相交性。利用Intersect的功能,把第一步裁切的结果作为相交操作的对象,利用Intersect功能,判断出裁切所得的数据库中的线状地物和面状地物的相交情况,如果线状地物与面状地物相交,那么面状地物的面积减去相交的线状地物面积(线状地物的长度乘以线宽面积),如果面状和线状地物不相交,那么直接得到面状地物面积。③根据具体要求计算所有需要统计的值,进行统计分类,把分类的计算结果按照报表设计模板生成结果输出,如图4所示。

图4　计算流程图

还有一种更复杂的情况为线状地物表示为两个行政村的地物,如一条沟渠既是A村又是B村,那么此沟渠的面积平均分给两个村,如图5所示,此条沟渠即属福利村又属于魏集村,故计算分类面积时要考虑此沟渠平均分摊给两个行政村,叠加的面状地物分别为水田和林地,那么分别从水田和林地面积中扣除一半的沟渠面积。

图5　沟渠为村界

5 结 语

面向土地勘测定界的开发实现了土地利用分类面积的统计,在具体的业务单位已实际应用一年多,在土地勘测定界工作方面发挥了很好的作用,不但提高了勘测定界成果输出的工作效率、缩短了工作周期,而且还大大提高了数据计算的准确率,为勘测定界成果审查提供了准确度更可靠更科学的基础数据,使土地勘测定界成果在土地管理工作中得到了充分利用。

参考文献

[1] 吴健．勘测定界的流程化审批的研究与应用[D]．成都:电子科技大学,2012．

[2] 金美娴．土地勘测定界外业工作程序思路构建[J]．工程管理,328．

[3] TD/ T 1008-2007．土地勘测定界规程[S]．

[4] 王浩骅,王卉,刘军．基于ArcGIS空间分析工具的二次开发研究[J]．中国人民公安大学学报·自然科学版,2013 (77):87～91．

[5] 杨海军,邵全琴．GIS空间分析技术在地理数据处理中的应用研究[J]．地球信息科学,2007(9):70～74．

[6] 汤国安,杨昕．ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程(第二版)[M]．北京:科学出版社,2012．

Classification and Statistics of Land Use for Boundary Settlement

Gao Yurong,Gao Qingqiang,LiuYuchun,ZengGuanghua
(Wuhan Geomatic Institute,Wuhan 430022,China)

Abstract:With the actually requirement of boundary settlement in city surveying and mapping,the paper,based on GIS and database techniques,designs and implements the computational method of land classification and statistics to deal with land use data．The implementation system promotes the management level and enhances the efficiency for land transactions and land management．

Key words:survey and delimitation;land classification

文章编号:1672-8262(2015)06-28-03中图分类号:P208．2

文献标识码:B

收稿日期:∗2015—06—24

作者简介:高玉荣(1976—),女,硕士,高级工程师,主要研究方向地理信息系统与地图学等。