基于Skyline的农村土地调查成果三维应用系统研发

李凤亮，郭瑞隆

（1.北京洛斯达数字遥感技术有限公司，北京 100011；2.西安煤航信息产业有限公司，陕西 西安710054）

基于Skyline的农村土地调查成果三维应用系统研发

李凤亮1，郭瑞隆2

（1.北京洛斯达数字遥感技术有限公司，北京 100011；2.西安煤航信息产业有限公司，陕西 西安710054）

为了充分利用第二次土地调查成果，探讨研发了基于Skyline的农村土地调查成果三维应用系统。该系统集成了丰富的土地信息和基础地理信息，提供了直观的三维场景，可实现三维量算、规划选址、编辑和分析等功能。相对于传统纸质土地利用现状图的专题性和专业性，该系统构建的三维地理场景简洁直观，即使非专业人员也很容易判读和识别。国土资源部门可实现基于该系统的虚拟办公，而且便于社会各行业充分利用第二次土地调查成果。

第二次土地调查；土地利用现状图；三维应用系统；Skyline

1 传统纸质土地利用现状图

土地利用现状图是用符号、代码、颜色等地图语言来表达土地类型及其分布规律等土地资源信息的，如图1所示，它能全面反映当地土地类型、位置、范围、面积和分布等利用状况，非常适合土地调查和管理人员对土地调查区内的土地利用现状进行判读，从而应用土地调查的成果。但是这种传统的平面纸质图有很多不足：①作为专题地图的土地利用现状图采用符号或代码来表示土地类型，不够直观、形象，非专业人员必须通过对照图例才能了解地图内容，使用效率低、范围小；②信息不够完整，没有地形和地貌的信息，不能反映地表高低起伏，尤其是山地、丘陵、沟壑等复杂地形，也就不能表现出土地利用要素与地形地貌之间的空间位置分布关系；③不能对纸质的土地利用现状图进行编辑和修改。

图1 传统纸质土地利用现状图

2 建立系统的方法

鉴于传统纸质土地利用现状图的不足，探讨了基于Skyline开发农村土地调查成果三维应用系统的方法。建立农村土地调查成果三维应用系统的基本目标是在三维建模技术和空间数据融合技术的支撑下，集成多分辨率遥感影像、DEM、土地调查成果矢量数据等多种数据，整合土地调查成果的各种资料信息，构建一个形象、直观的三维地理场景，实现对调查区内土地利用现状基于此环境的查询、设计和分析，可为政府相关人员和社会公众更好地研究和利用土地调查成果提供便利的条件。

2.1 数据准备

1）DOM数据。DOM数据可使用第二次土地调查的工作底图——1∶10 000遥感DOM，该影像地图大部分都是由分辨率为0．60 m的QuickBird卫星遥感影像，通过Erdas Imagine遥感图像处理软件进行影像纠正而成的。

2）三维地形数据。DEM数据可使用1∶10 000地形图数据，抽取高程点或等高线层，使用ArcToolBox中的ASCII to Raster工具，或者将等高线层转为shp格式，在ArcGIS中利用Create TIN from Features工具，两种方式最后都可以生成DEM。

3）土地利用现状数据。利用土地调查所得到的矢量数据，如行政界线、权属界线、地类图斑、线状地物、地名和土地类型注记等数据，将其在ArcGIS中转为shp格式的矢量数据，通过Terra Explorer软件中的Load Features Layer工具，加载到三维地形景观上，就能实现对土地利用要素的浏览、查询等基本操作。

2.2 叠加数据

三维地形建模采用Skyline公司的TerraBuilder软件完成，它可以很好地将各种卫星遥感影像、DEM、矢量数据融合到一起，创建精确地理配准、具有照片实景效果的三维地面模型。系统数据采用3层金字塔架构，底层是DEM，中间层是DOM，最上层是土地利用现状数据，3层数据紧密融合生成了形象直观、信息丰富的农村土地调查成果，如图2所示。该系统中黄线表示调查区内的权属界线以及行政界限；绿线表示该地区地类界线；蓝线则代表线状地物。

图2 成果演示图

3 系统的应用及优势

3.1 应用方式

由于该系统提供了仿真的虚拟现场，它可以提供一个从不同角度和高度（即宏观和微观）观看目的地及其邻近区域土地情况和地理状况的场景，不仅大大开阔了视野，还减少了亲临现场带来的各种麻烦。通过该系统，使用者对该地区土地利用状况一目了然，相对于传统纸质土地利用现状图的晦涩难懂，它不需要对照图例进行判读，各种土地资源类型非常形象直观，即便是非专业人员也很容易从中了解到该地区的各种土地资源信息。

利用该系统可以很方便地开展以下工作：

1）便于向上级领导汇报工作，避免了相关领导亲临现场带来的麻烦，可以通过该系统直接汇报相关工作；

2）便于进行招商引资，外地商户可通过网络浏览该系统，清晰直观地对该地区土地现状进行深入的了解；

3）便于国土资源部门内部讨论辖区内的土地问题，土地管理人员可以通过该系统直接讨论解决方案；

4）便于社会各行业如农业、林业、畜牧业、水利水电行业等部门了解和使用土地调查成果。

3.2 应用优势

本系统采用的平台软件Skyline是利用航空卫星影像、DEM和其他GIS数据等创建三维地理环境的软件系统。它允许用户快速地融合各种数据库，实时地给用户展现三维地理空间。该系统具有以下优点：

1）将土地调查成果矢量数据、DOM、DEM进行叠加融合，可视化程度高，容易判读，利用价值高；

2）根据地区内不断变化的土地利用状况，实时地编辑、修改不同地区的各种土地类型等数据，以便及时反馈给相关人员开展研究工作；

3）通过Terra Gate可将系统进行网络发布，安装了Terra Explorer的客户能够通过网络直接实现对该系统的访问、浏览、查询等基本功能；

4）可基于C#对系统进行二次开发，根据客户的需求，应用控件开发不同功能的系统组件，不断改进系统。

综上所述，研制农村土地调查成果三维应用系统，不仅可以最大限度地利用土地调查所取得的成果，而且可以大大提高国土资源部门开展相关工作的效率。

4 结 语

不断提高土地调查成果的利用率需要改善土地调查成果的表达和管理方法，本文利用Skyline软件建立的农村土地调查成果三维应用系统，直观形象地展示了土地调查所取得的成果。系统集成了丰富的信息，为政府各部门和社会公众高效利用土地调查成果打下了坚实的基础。进一步开发后，该系统可广泛应用于土地整理、开发等土地规划工作以及各种大型地面建设工程的规划和设计，也可为直观形象地表达规划和设计思想提供便利条件。

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1672-4623（2016）01-0092-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.01.027农村土地调查成果是国家花费巨额资金，调查人员花费大量心血取得的，应该最大限度地发挥其作用。农村土地调查成果中最重要的两个成果是农村土地调查数据库和土地利用现状图，其中土地利用现状图的应用最为广泛。土地利用现状图是用来表达土地调查区内土地资源的利用现状、土地开发利用的程度、利用方式的特点、各类用地的分布规律以及土地利用与环境关系的专题地图，它是研究和应用土地调查成果的重要工具和基础资料。

李凤亮，高级工程师，研究方向为航空摄影测量和地理信息系统。

2014-12-04。

项目来源：国家自然科学基金青年基金资助项目（51409204）。