关于制作第三次国土调查举证图斑信息表技术改进流程的分析

2020-07-02宋霖林田彦平

经纬天地 2020年1期

宋霖林田彦平

（1.山西省测绘地理信息院第二测绘院，山西太原 030001；2.山西省遥感中心，山西太原 030001）

0.引言

“互联网+”举证是第三次全国国土调查成果质量保障体系的核心。通过开展第三次全国国土调查“互联网+”举证工作，要求各地对重点地类变化、不一致图斑及容易混淆的地类情况等，进行实地举证，一方面能够辅助地方准确认定地类；另一方面能够为核查准确判定奠定基础。“互联网+”实地举证照片结合高精度遥感影像内业判读，将能切实保证调查的数据、图件和被调查土地实际状况三者一致，确保第三次全国国土调查成果的真实性和准确性。

根据第三次全国国土调查“互联网+”举证技术规范的要求，外业调查核实举证使用带卫星定位和方向传感器的手机或者平板，利用国家下发的“互联网+”举证软件APP，对重点地类变化图斑及容易混淆的地类图斑等进行实地核实举证，拍摄包含图斑实地卫星定位坐标、拍摄方位角、拍摄时间、实地照片及举证说明等综合信息的加密举证数据包，上传至统一举证平台。后续国家级、省级、市级核实时，将统一举证平台的举证信息打包下载为“*.db”格式的举证信息成果包。

根据第三次国土调查补充规定，对所有举证的图斑应填写举证图斑信息表，信息表由县级调查单位按三调图斑逐一填写。内容包括举证系统中的举证图斑预编号和三调数据库中对应图斑的标识码等信息。提交县级调查成果时，举证图斑信息表应一并提交[1]。举证图斑信息表是连接第三次国土调查数据库和外业举证数据包的桥梁，根据举证图斑信息表将第三次国土调查数据库成果中的标识码挂接对应的举证图斑预编号，确保正确提取三调图斑的举证照片。本文以太原市尖草坪区第三次国土调查项目为例，充分利用Python的站点库Arcpy进行脚本编写，实现了举证图斑信息表自动化制作，起到了事半功倍的效果，且正确率达到100%，大大减轻内业工作量。

1.Arcpy站点包介绍

Python是一种解释性的、面向对象的、带有动态语义的高级设计语言，可以花较少代价实现想要的功能，并且编写的程序清晰易懂[2]。ArcGIS提供了一个原生Python包—Arcpy，可以访问800多个GP工具，提供有数据分析、数据转换、数据管理以及制图自动化功能[3]。该库以arcgisscripting模块为基础并继承了arcgisscripting功能进而构建而成的站点包。目的是为以实用高效的方式通过Python执行地理数据分析、数据转换、数据管理和地图自动化创建基础。通过ArcPy可访问地理处理工具和其他函数、类和模块，从而快速轻松地创建各种简单或复杂工作流。

2.举证图斑提取

按照国家统一标准，依据国家下发的优于1米遥感影像图，参考不动产登记发证数据、征收供地数据、国家提取内业信息数据等资料，实地调查土地地类、面积、权属，全面掌握调查区范围内耕地、种植园、林地、商业服务业用地、交通运输用地等地类分布及利用情况[4]。其中制作工作底图最重要的工作内容是内业勾绘地类图斑，同时提取重点地类图斑和内业不能准确判读地类图斑。其中重点图斑包括：

（1）建设用地变化图斑，主要是指相对原数据库新增的建设用地图斑。

（2）耕地变化图斑，包括新增耕地、耕地内部变化图斑。

（3）农用地变化为未利用地图斑，包括原数据库地类为农用地，调查地类为未利用地的图斑。

对比正射遥感影像图，内业不能准确判读地类图斑包括：

（1）地类用途不明确图斑：根据影像数据特征及其他资料内业无法确认用途的图斑（表现为图斑地类不唯一或者没有按照工作分类要求细化的图斑）。

（2）图形不明确图斑：图斑边界根据影像数据特征无法确认的图斑。

（3）权属不明确图斑：根据集体土地所有权及建设用地使用权资料，无法确定权属属性的图斑。

（4）细化属性不明确图斑：内业判读难以明确细化属性的图斑，如耕地种植属性、图斑细化属性、工业用地细化属性等图斑。

将内业提取疑问图斑制作外业图斑举证包，同时将举证包导入国土调查云平台，进行外业核查。

3.举证核实技术要求

外业核实举证对象是本次国土调查数据库地类图斑，举证成果应与数据库地类图斑对应。

3.1 举证站点

举证站点的选择要求拍照位置分散，角度合理，在图斑多个角度、多个方位拍摄，照片能够反映图斑各个角度、各个方位的地类属性。

对图斑涉及新增建设用地、耕地内部变化、原农用地变为未利用地等重点地类变化的情况，外业选取整体图斑范围生成拍照点，对上述地类变化重点区域（如建筑区、乱掘区、空闲区、拆除未尽区等区域）需增加外业拍照点。

由于国家下发的“互联网+”举证核实软件不支持图斑分割的功能，如果一组（12张）举证照片无法完整反映图斑整体情况，采用多方位、多角度拍摄举证的模式，保证照片能准确反映图斑各个角度、各个方位的地类。

3.2 外业实地举证

对内业选取的疑问图斑，外业逐图斑拍摄实地举证照片。

外业拍照举证，应尽可能保证照片的完整性、单一性、典型性、清晰性，远近协调，合理分配空白和实体所占空间布局，尽量做到天空、地类、地面各占1/3，注意不能对天，对地拍摄，否则会造成照片无效。

外业举证核实时，要求拍摄方向正确，能够反映图斑实际利用现状。对需举证图斑整体范围，拍摄1-3张能反映图斑整体利用情况的全景照片，拍摄2-6张能反映实际利用状况的局部近景照片，拍摄1-3张能反映实际利用状况的特征照片，对外部照片不能明确是否为新增建设用地以及设施农用地的图斑，均需提供内部利用特征照片，对需要拍摄农作物种植类型和图斑细化类型等辅助地类认定的，需拍摄详细利用特征照片。

对外业发现新增地类或者内业判读不合理的图斑要进行外业实地补测，现场新增举证图斑，拍摄实地举证照片，举证照片拍摄要求同上，补测后将补测信息成果移交内业建库人员。需要重点注意的是外业补测勾绘的举证范围必须保证地类划分合理，地类属性单一。

由于外业地形复杂等情况无法拍摄满足上述举证要求的举证照片，外业实地填写举证备注进行补充说明，备注要求简明扼要，重点突出。

3.3 内业举证范围处理

内业针对外业已拍照举证的地类逐图斑对地类和边界进行核实，同时参考遥感影像和举证包对举证范围进行细化处理，尤其对于举证范围较大，地类性质复杂的图斑，一组举证照片反映举证范围内图斑全部地类，内业对举证范围进行分割，分割的原则是尽量保证分割后图斑地类划分合理，地类单一的同时与三调地类图斑空间位置关系一一对应。对于类型举证等情况，可以通过对外业举证范围进行补充矢量化的方法，保证类型举证地类图斑的举证范围监测编号为典型位置举证的拍照监测编号。此步骤是保证举证照片与地类图斑准确挂接的关键，细化修改后必须保证举证范围能准确反映外业拍照的地类图斑的空间位置，否则会造成丢漏挂接和冗余挂接的问题。

4.常规举证图斑信息表制作过程及分析

根据外业举证图斑的图形特征、空间位置和方位角结合第三次国土调查数据库一对一或者一对多的关系人工录入属性表，保证外业举证的图斑能完全反映地类，对于多组照片反映同一图斑的情况，依据“一个‘对应三调图斑标识码’填写一条记录，举证图斑预编号为多个时，用‘/’分开”的规则，利用Excel表格的数据处理功能进行图斑属性维护，将多条举证图斑预编号用斜线分割。

依据常规的举证图斑信息表制作过程，分析其中时间花费较多的步骤，有以下几点：

（1）人工对外业举证图斑和第三次国土调查一对一或者一对多的关系录入属性。在人工属性录入过程中会引入人为误差，可能会产生数据录入错误，造成部分举证照片挂接失败。

（2）举证图斑信息表的属性维护过程中由于人工干预造成的可能无法全部筛选出部分同一标识码的举证信息表。

（3）第三次国土调查数据库修改后，标识码变化造成举证图斑信息表重新制作需要重复以上两步，费时费力。

5.流程改进关键技术

根据对举证图斑信息表制作技术流程的分析，利用Python站点包Arcpy的实现空间叠加分析赋值和举证图斑信息表的属性维护。批处理功能减少由于人工干预产生的错误。实现功能流程（如图1所示）：

图1 技术流程图

（1）外业举证图斑保证“TBYBH”字段唯一，同时和国土调查云平台上数据的“图斑预编号”图斑必须对应。通过对比第三次国土调查数据库地类图斑层可以挂接举证照片。然后根据内业提取和外业举证图斑对图斑进行细化，保证和第三次国土调查数据库图形基本一致。然后根据Arcpy的功能函数对外业举证图斑和三调地类图斑空间叠加分析，保证两者相交占比最大区域获取三调地类图斑的标识码属性，然后提取矢量中的关键字段三调地类图斑标识码和举证图斑预编号。在提取矢量数据字段信息时，主要利用Arcpy的数据访问模块，Esri公司对Arcpy数据访问模块对游标进行了一些改进，现在可以指定返回字段的子集，而不需要返回游标中的所有字段，因为返回的数据减少，所以游标的性能得到提升[5]。

空间叠加分析赋值主要是根据两个要素之间的空间相对位置关系将一个要素的属性信息追加到另一个要素的属性信息中。空间叠加分析需要两个要素类，分别是参考要素和目标要素，在本项目中参考要素为第三次国土调查地类图斑，目标要素为举证范围矢量要素，以目标要素为基准，根据目标要素与参考要素之间的空间位置关系，将参考要素中的属性信息追加到对应的目标要素中，最终实现属性的准确赋值。

在空间叠加分析赋值过程中，必须保证两个要素类的空间参考完全一致，同时需要注意的是匹配连接要素关系为一对多，对于目标要素类中在输出结果要素类中会有多个对应关系，不会对要素进行分析综合，这主要考虑到外业举证范围过大，内部地类复杂，一组举证照片挂接多个地类图斑的情况。