农业大比例尺地形图修测更新与入库

申志永

(北京诚绘通测绘有限公司，北京 102400)

0 引言

随着国民经济持续、快速和健康的发展，农村变化日新月异，各地区加快了建设速度的步伐。当今社会已进入信息化时代，在农村信息化的建设和管理中，大比例尺农业地形图作为我国农村基础地理数据发挥了重大作用[1]。大比例尺农业地形图是农业基础测绘的重要成果之一，是一个农村最基础的空间信息数据。土地规划、地铁规划、资源开发、森林资源调查、林区规划设计、农田基本建设、运输道路的勘察设计和水利工程规划等工作都需要借助地形图来进行设计。如果每个部门都进行新的测绘，会形成资源浪费，所以有必要把测绘成图的资料进行汇总入库，供各个部门的查询及使用。

大比例尺农业地形图需要在原来地理信息数据的基础上进行定期或者动态的修测，并对地理信息数据库进行更新，尤其是在农村规划发展的重点区域。在农村建设处于快速发展的需求下，已测地形图部分现势性不足已成为制约当地经济建设的一道瓶颈，为此需要动态地对农业基础地理信息数据进行更新。利用原有的农业地形图进行修测更新是目前最为方便和最节省人力、财力的快速实现大比例尺农业地形图动态更新的方法之一。

1 基本流程

根据农业大比例尺地形图修测更新的特点与数据入库的要求，农业大比例尺地形图修测更新与入库的基本流程如图1所示。

图1 农业大比例尺地形图修测更新与入库基本流程

根据农业地形图进行农业区域划分，可把农业地区根据不同的用途划分成若干区域[2]。农业地形图修测范围是根据不同区域有选择地测量。农业地形外业工作的主要目的是通过测量而获得精确可靠的点位资料，供内业绘制成图。在实际测量工作中须遵循在布局上“由整体到局部”，在精度上“由高级到低级”，在程序上“先控制后测图”的原则进行。

2 农业地形图修测

目前，大比例尺的农业地形图成图软件主要是基于AutoCAD二次开发的，如南方CASS是以空间数据为主，无属性数据，而数据库中的数据如shp数据是以空间与属性数据集成为一体的。为此，在进行地形图修测前，需要将已有的shp数据转换为南方CASS数据，这种转换通过开发面向对象的转换工具或者通过DXF中间数据交换格式很容易实现，转换后的数据需进行必要的符号化显示与属性标注。在测绘科学中地形图的内容要素为水系、地貌、土质植被、居民地、交通网和境界6大要素[3]。依据一定的数学法则，使用制图语言在地形图上将地物和地类准确地表示出来。

2.1 农业地形变化区域的确定

农业地形图对农村地形的分类，可将农村地形、土质、农作物与植被表示得很详细，表示出来的地形与土质有20余种，植被也分为森林、竹林、经济林、果园、芦苇和草地等。如此丰富、详尽的分类为地形图数据库提供了大量的必要资料。

农业地形图变化区域的确定目前主要靠人工，有两种模式。一种是测绘人员将符号化的地形图数据输出，在野外进行调绘，确定变化的农业地形图要素，这也是农村基础地理信息数据更新的主要模式。另一种则是根据无人飞机摄影航片，将航片和已有的基础底图叠加进行判断变化区域。根据变化区域的大小、变化要素的重要性，确定是局部修测更新还是全局更新[4]。

2.2 农业地形修测基础控制

农业地形图修测中，除极少数新增个别地物可参照周边相关地物，在精度允许范围内进行补测外，其他的均需要进行基础控制。与大面积测图不同的是，农业地形图修测只需要进行局部基础控制测量，布设的控制点与变化范围大小有关，以往布设的控制点也极度分布不均，基本上是哪里需要就在哪里布点。此时，采用常规布网的方式进行基础控制不但速度慢也会出现很多无用之点，造成大量的浪费。但随着GPS定位技术特别是CORS技术的出现，布设农村大比例尺地形图修测基础控制变得相当简单，只需要布点处能接受GPS卫星信号即可，通过单点的野外观测，联合CORS基准站的观测数据与似大地水准面成果很快就可得到满足精度要求的基础控制点[5]。按地形测量工作的程序，即可进行农业地形图的修测。

2.3 变化的农业地形修测

通过变化农业地形区域的确定与基础控制的布设，农业地形图修测的野外测量工作将变得极其简单，基本上只需要根据确定的变化区域进行地形图测绘即可。需要引起注意的是，在野外进行变化要素的数据采集时，适当地采集周边一些明显地物拐点，以便进行修测精度检测与内业编辑时与已有相关地物要素接边。

外业修测一般采用GPS卫星信号测量[6]。GPS卫星信号技术以其定位灵活、精度高、速度快、全天候和操作简便等特点在地形图修测中得到广泛的应用，GPS技术在地形图修测中的应用更加广泛，不仅用于控制测量、而且用于图根控制测量甚至用于碎部点测量，同时也为农业地形修测带来了便利，也极大地提高了外业人员的作业效率。

相比较直接进行大面积农业地形测图而言，修测的农业地形图数据编辑会略微复杂，首先需要删除变化区域的农作物要素，其次展绘野外测绘成果并进行必要的编辑，最后需要协调处理新增地物与已有地物的关系，同时需要根据野外补测的已有地物点比较已有数据与新采集数据的较差，看能否满足精度要求，并进行必要的图面表达处理，及时更新农村的大比例尺地形图，以方便各部门用图的需要。

2.4 农业地形土地调查

农业土地调查是对农业土地的相关权属信息进行确定，通过现代化技术进行测量，绘制农业土地地形图。了解农业土地规划管理中存在的问题，利用遥感技术进行农业土地调查。结合GPS对农业土地位置信息的掌握进行采集和编辑。

结合表1数据可以得出，在22 ℃环境下，肉鸡采用坐姿休息的百分比最大，26 ℃和30 ℃环境下，肉鸡坐姿休息的时间显著低于22 ℃处理组别（P＜0.05）。18 ℃和26 ℃，肉鸡生长休息的差异性不显著（P＞0.05），18 ℃和22 ℃、26 ℃和30 ℃，2个温度区间肉鸡处于俯伏休息的差异性不显著（P＞0.05）。详细情况如表1所示。

外业调查主要采用调绘法，即利用最近年度无人飞机遥感监测影像图等相关资料，与现有的基础地理信息数据库资料进行套合，依据影像通过目视解译和实地测量。

外业调查包括权属属性调查、地物地类调查和新增各类型用地调查。权属调查主要是调查农业用地的权属性质、建设用地审批地块的范围和使用权类型等；地类调查主要是调查监测图斑的地类变化、新增建设用地的细化地类、新增耕地的二级地类、新增线状地物和零星地物的地类调查；新增建设用地类型调查主要通过内业收集到的建设用地审批资料获得[7]。

3 数据整理入库

3.1 绘制农业地形图

所有数据采集结束后，内业利用成图软件进行内业成图编辑。要求地物、地貌清晰易读，符号运用正确，注记准确齐全，符合相关规范的要求。农业地形图要确保农业地物、地貌各要素测绘的正确、合理，取舍要得当，杜绝遗漏和错绘地物、地貌的现象；地理名称注记、符号配置要正确；高程注记要均匀、准确无误。依照地形图数据规范的要求成图。主要有图层分层设色标准、不同类别地物属性表、块文件符号表、地形图要素信息及编码对照表等。其中，地形图要素信息及编码对照表是标准规范的核心。在绘图软件中“图层特性管理器”中新建图层，根据制图员实际需要设置好每个图层的属性，如颜色、线型、线宽等，这样方便用户制图[8]。如果制图中出现问题，可以针对某一图层进行修改。一幅地形图中包含了很多地图要素，如地貌、植被、房屋、道路、桥梁、水渠和电杆等，如果这些信息在一个图层上呈现，看上去非常凌乱，对以后发现问题，修改处理问题也很难入手。因此，在绘图中需要把地形图的各种信息要素按类别不同建立图层，当用户发现某一图层有问题时，可以关闭其他图层，打开有问题的图层进行修改，以提高工作效率。

3.2 数据质量控制

质量决定数据的生命力，如果完成修测后的农业地形图在质量上不能满足要求，其他工作做得再多再好也是徒劳，为此，需要在整个修测过程中对关键环节进行必要的质量控制。对内业处理中有疑问的地方应重点检查。实践证明，实地检查是必不可少的重要环节。数据完成整理后，修测成果质量检查严格执行“二级检查、一级验收”测绘产品检查验收制度[9]。需要对空间数据进行全面的质量检查，主要是检查农作物数据的正确性与合理性，空间拓扑关系的正确性。其质量控制主要从以下3方面入手。

3.2.1 地理空间属性

地理空间属性主要包括各种地图要素的正确性、协调性，注记和符号的表示是否符合制图的要求，地物的取舍是否恰当，图面内容是否清晰、美观，图廓整饰是否正确、完整，接边是否保证相邻两幅图接边的内容及属性一致等。地理空间属性控制主要通过内业图面检查和外业调绘相结合完成。

3.2.2 地形图的数学精度控制

3.2.3 图饰质量控制

图饰质量检查包括各种地类符号注记是否符合图式规范要求；线划及属性是否符合图式规范；字体大小及方向是否符合规定，是否存在压盖地物现象；各种地理空间要素关系是否合理等。

3.3 入库

基础库的格式一般有MDB、VCT和SHP共3种格式，质量检查主要使用质量检查软件和AutoCAD软件进行。检查主要包括以下4个方面。

(1)重叠坐标点检查。数据库变更前进行重叠坐标点检查，对检查出的错误进行处理，可以有效地避免变更过程中出现微短线的错误。

(2)标识码唯一性检查。变更前一定要对基础库的标识码唯一性进行检查，保证数据库中的所有要素标识码不重不漏，如果检查出标识码有重复，可通过查找最大标识码功能对重复的标识码进行手工赋标识码，但不能对数据库统一重赋标识码。

(3)图斑、线状、点状地物编号唯一性检查。农业土地面积的计算是利用数据库中要求同一个村内图斑编号、线状地物编号和零星地物编号可以漏号，但不能重号，如果有重号就会造成面积扣除错误，从而造成整个数据库面积计算错误。

(4)空格检查。某些图层的某些属性字段中存在空格，会造成数据汇总和输出增量数据库的错误，所以数据库更新前要进行空格检查。

目前，农村基础测绘常用的地形数据大部分都是基于CAD平台进行制图，为DWG格式数据。制图时严格按照上述要求编辑完成、检查通过后以分幅的方式保存，而对数据的管理、应用和共享则大多基于GIS平台(如ArcGIS)，所以必须通过进行数据转换来实现数据生产与数据管理、数据应用和数据共享平台的无缝连接[10]。一幅分幅地形图所涉及的要素极多，甚至多达上千种，需要根据原始数据所具有的属性要素代码及数据库要素代码建立代码关联表，所以在数据转换时通过运用FME研发应用程序，将数据转换入库，基本可实现一对一转换。需要在完成农业地形图修测后进行空间数据整理，赋予空间数据适当的属性值与建立正确的拓扑关系。

同样与全局的批量农业地形图整理入库不同，如果对导出后修测好的地形图进行一次全面的数据整理，这样工作量太大，也浪费了原始的未变化的空间数据。为此与农业地形图野外数据采集后的修测一致进行处理，导入原始空间数据，按照有关规范基础地理信息数据库基本规定的要求与原始数据结构进行属性填写，拓扑关系建立，即可完成整个数据的修测更新与入库工作[11]。

4 结束语

我国是农业大国，绝大部分人口依靠农业土地的耕作生存。在新时期建设社会主义新农村的号召下，我国对于农业土地的测绘成为建设可持续发展的和谐社会最为重要的工作之一。测绘工作涵盖的内容十分复杂，其测绘的结果与使用频率等，对我国农业人口在土地资源的实际利用率方面有直接、明显的影响，各级政府部门必须严格重视农业测绘问题，对于我国农业土地测量工作必须严格把好质量关，即从各方面进行控制和管理，使我国农业用地的测绘工作得到一定保障。

农业地形图修测与更新具有一定的顺序性、规则性及时效性，无论任何一个环节出问题，都有可能使数据库更新出现问题，从而造成返工，浪费人力、物力、财力。真实性、合理性、正确性、时效性和现势性是数据库更新质量好坏的基本标准，它们之间相互联系、互相制约缺一不可。

农业地形图修测与更新，将在我国国土资源管理中发挥着不可磨灭的作用，使政府监管部门对于掌握土地利用变化数量和空间特点、保持耕地面积总量动态平衡、农村基础建设用地审批、违法占地和节约用地具有非凡的意义。