基于ArcGIS的县级农村土地调查数据库建设技术分析

唐秀华

（重庆地矿测绘院 重庆市渝中区 400012）

基于ArcGIS的县级农村土地调查数据库建设技术分析

唐秀华

（重庆地矿测绘院 重庆市渝中区 400012）

本文介绍了几种主要土地调查软件的功能特点，并选择其中的ArcGIS作为软件平台，对县级农村土地调查数据库建设的流程进行了修正，论述了数据库建设过程中的一些关键技术。最后阐述了基于ArcGIS的县级农村土地调查数据库的优点，并对其应用前景进行展望。

ArcGIS；农村土地调查；土地利用；数据库

1 引言

农村土地调查数据库是第二次全国土地调查的一大成果，可以说是今后我们进行农村土地规划、利用以及开展耕地保护等工作的重要依据。当前，我国县级土地利用数据库建设还是比较成熟的，一部分同行在这方面做了大量有价值的研究，且这些研究都具有一些共同特点，即：确保土地利用数据库能够提供常规的一体化的地图编辑、管理、查询功能，以及提供无缝的图库管理功能和较为便捷的二次开发环境等功能。但是，对于大型数据库的运行与管理、海量地理数据空间分析、地图个性符号库的设计、多用户分布式数据管理和共享、高效的质量控制、元数据查询等功能方面还存在一定的不足。这些不足之处一定程度上制约了县级农村土地调查数据库建设的正常开展。文章针对这些问题进行了分析探讨。

2 建库软件平台和建库流程

2.1 建库软件平台

当前主流遥感专业软件为Erdas，但它在数据兼容方面远远无法跟ArcGIS比。而且，基于ArcGIS建设县级农村土地调查数据库还有以下几个优点：①具有非常强大的空数据引擎（SDE）。SDE的具有可实现大型数据库多用户共享，快速响应等技术功能，完全可以满足数据库不断增长的多用户分布式数据的管理以及数据共享应用需求；②它的空间分析功能非常强大。在县级农村土地调查数据库建设中，通常会要求软件平台应该具备空间数据关系的建立功能，以及将数据进行叠加功能，还有对裁剪和缓冲区进行分析的功能，还要具备区域数据的合并、分割等分析功能。除了这些功能，ArcGIS还可以实现土方量计算、空间差值、生成DEM等繁杂的分析功能；③还可以提供一体化的地图绘制、显示、编辑和输出等程序的集成环境；④ArcGIS能够建立其自身可支持的数据类型的元数据，也能够建立用户自定义数据的元数据[1]。有了以上这些功能，才能更好地为县级农村土地调查数据库提供非常便捷的元数据查询环境。

2.2 建库流程

合理、科学的建库流程可以大大的提高数据库建设效率，从而达到事半功倍的效果[2]。

传统的数据库建设流程通常是这样的：

资料准备→分层矢量化→建立起拓扑关系→属性输入→成果输出→数据检查→数据入库→系统调试→完成数据库建设。

而现在的农村土地调查数据库的建设流程有所不同。首先，在基础数据源方面，图形数据采集方法方面以及成果输出、数据库子系统构成方面跟传统土地利用数据库存在很大的差别。图1依据ArcGIS的自身特点和县级农村土地调查数据库相关技术规程，通过修正得出了新的县级农村土地调查数据库的建库流程。主要修正了以下几个方面：①基础数据来源方面。原来的土地利用数据库中的基础数据源大多采用的是土地调查或者土地调查的更新成果底图，而修正的建库流程的基础数据源采用的是数字正射遥感影像，这就有利于提高数据的现势性以及准确性；②图形数据的采集方法方面的修正。原土地利用数据库的图形数据采集方法是在标准分幅外业调查的底图上直接扫描并矢量化；而本流程的图形数据采集来源是具有较强现势性的航空遥感影像；③成果输出方面的修正。成果输出包括表格成果以及地图成果，同时还可提供基本农田的有关数据的输出，有利于为今后对农田的监控和保护提供可靠依据；④对于数据子系统构成方面的修正。县级农村土地调查数据库包括了主体数据库，还包括要把矢量数据元数据、DOM元数据、DEM元数据跟其他相关元数据的元数据库以及DOM数据、DEM数据和其他相关数据统一入库。使最终达到土地利用数据库、影像数据库、权属数据库和基本农田数据库“四库合一”的目标。

图1 县级农村土地调查数据库建设修正流程图

3 基于ArcGIS的县级农村土地调查数据库建设关键技术

3.1 属性数据输入技术

ArcGIS它是由一套共享GIS组件而组成的通用组件库来实现的，这些组件被称为Arcobjects（简称AO）。AO组件包含大量的可编程组件，涉及面极广，从而集成了很全面的GIS功能。与此同时，它也是一个开放的体系，用户可用COM组件扩展机制来编写自定义的Ar2cObjects组件，从而实现特定要求的GIS功能[3]。在县级农村土地调查数据库建设的这个过程中，要尽量充分运用ArcObjects组件的各种功能，可以尽可能的在数据库建设的某些关键步骤方面提高建设效率。

3.2 点状符号库的制作方式

地图符号库也就是多种地图符号的集合。地图符号库具有相应的管理功能，且能够对不同类型的地类符号、注记类型以及色彩方案和坐标系统等进行统一的管理[2]。地图符号库包括了点状、线状和面状符号库。所谓点状符号，它是指不依正常比例尺表示的小面积地物或者点状地物的符号，这种图形比较固定；所谓线状符号，它是指在地图上地物长度依正常比例尺表示而宽度不依正常比例尺表示的符号；所谓面状符号，它是指在二维图上无论沿哪个方向都严格依正常比例尺表示的符号。按全国土地调查中土地利用现状的分类标准，一共包括了8个一级地类和41个二级地类。因此对地图符号尤其是点状符号制作要求显得更为严谨。传统的点状符号库制作方法是在ArcMap的符号设计系统StyleManager中新建一符号库，并视其用途情况给符号库命名。然而此法存在智能化程度不高的缺点，不便与其他商业软件进行符号共享。因此，在建设县级农村土地调查数据库的时候，可以先用造字软件设计出一套规范的土地利用分类符号体系，再将其存储为一个.ttf字体的文件安装到相应的计算机上。当地图输出的时候，就可以任意的去相应程序配置所需点状符号库了。

3.3 检查机制

科学又合理的数据检查机制对保证整个数据库建设的质量以及提高其应用前景起着关键性的作用。一般可采取以下几种检查方法：

3.3.1 传统方法

传统的检查方法通常用到图形检查方法和属性检查方法等。图形检查法即目视方法、，将透明图与原图叠加进行比较的方法；属性检查法即逐一对各个数据进行检查的方法。

3.3.2 元数据检查方法

我们都知道，元数据中包含了大量的有关数据信息，因此，通过对元数据跟踪，可以很明确的了解到数据的质量状况以及是否发生变化等问题。

3.3.3 地理相关法

通过分析空间数据中的各个地理特征要素之间的相关性，结合得出的相关性来分析相应数据的质量状况（比如：山区河流的位置应该位于微地形的最底点等）。如图2，将两种相关地理要素地形图与河流进行叠加，再检查对比图中的两条河流，从而发现其中一条河流是流在山脊上，而另一条河流的流向却是自山脚往山顶而流，这很明显违背了常识。因此可以判断出此数据存在严重的误差。

图2 地理相关法检查示意图

4 结束语

综上所述，县级农村土地调查数据库与传统县级土地利用数据库在基础数据源、图形数据采集、成果输出、数据库子系统构成这些方面存在很大的差别。通过依据农村土地调查数据库建设规程和ArcGIS的功能特点修正的县级农村土地调查数据库建设流程，并在ArcObjects扩展组件运用、点状符号库设计、数据库质量控制等关键技术上起到了积极的作用。结果表明，基于ArcGIS的县级农村土地调查数据库具有便利的二次开发环境作用，地图成果输出具有特色且不失美观，还具有强大的空间数据分析能力，使元数据查询更为便捷，土地利用数据的运行量更大，更便于管理及多用户使用，具有严格的质量控制体系等诸多优点。能充分满足今后农村土地管理、利用、规划及基本农田保护的需求。

[1]安荣.ArcGIS8Desktop地理信息系统应用指南[M].北京：清华大学出版社，2005：1.

[2]程朋根，龚健雅，等.GIS中地图符号设计系统的设计与实现[J].中国图象图形学报，2000（12）.

[3]廖凌松，黄杏元.基于ArcInfo的开放式组件GIS的开发探讨[J].计算机应用研究，2002.

P208

A

1004-7344（2016）10-0174-02

2016-3-18

唐秀华（1985-），女，助理工程师，大学本科，主要从事数字化中心内业建库等工作。