农村地籍管理信息系统 基于GEOSTAR的土地利用更新数据建库

【摘　要】　本文旨在介绍土地利用更新管理信息系统功能和土地利用更新数据采集和建库的方法。

【关键词】　数字影像图、栅格影像图、拓扑、土地利用要素、数据字典
土地是人类赖以生存和发展的重要资源之一。随着社会和经济的发展，传统的土地管理模式已经不适应当前经济发展的需求，科学规划和合理利用土地显得十分重要和迫切。计算机技术和网络技术的发展，促进了土地利用更新管理信息系统和土地利用数据库的建设，它已经成为“数字国土”建设工程的一项重要内容，是一种比较高效的科学的土地信息管理方法和手段。本文结合广东省四会市2002年土地利用更新数据库建库工作，来探讨利用基于GEOSTAR的“农村地籍管理信息系统”进行土地利用更新数据采集和建库。

1　系统功能模块
基于GEOSTAR系统平台开发的“农村地籍管理信息系统”是广东省农村土地利用现状更新调查和土地产权调查项目的一个重要载体，此系统包含土地利用现状调查变更信息管理所需的全部内容，主要功能如下：

1.1　数据库建库；
1.2　影像加载；
1.3　土地利用现状的图形与属性数据动态同步更新；
1.4　编辑检查功能；
1.5　报表处理和数据查询功能；
1.6　图件输出功能；
1.7　汇总与分析（统计分析）功能：地类构成分析、地区构成分析、年度对比分析、由DTM生成坡度模型；
1.8　历史回现。
2　系统数据库的构建
2.1　数据采集
　
土地利用数据包括影像数据和矢量数据。
2.1.1　影像数据的建立
土地利用更新调查的影像资料须使用不超过三年的1：10000、1：5000或1：2000的航摄正射影像图，它确保了土地利用数据采集可以直接利用航摄正射清绘影像图。影像数据是通过利用数字影像图或通过工程扫描仪对土地利用更新调查的航摄正射清绘影像图进行扫描，获取栅格影像图。然后，通过影像处理软件对栅格影像图进行变形纠正和定位处理，从而建立影像数据。
2.1.2　图形数据的采集
图形数据按地类要素进行分层管理，农村地籍管理信息系统的图层分为行政区划层(分为行政区层、行政界线层)、地貌(分为等高线层、高程点层)、权属要素层、地类要素层(图斑层、线状地物层、零星地类层、地类界线层)、注记要素层(分为地名注记层、水系注记层、交通注记层、高程注记层、地类注记层、其它注记层)、影像要素层、其它要素层(如线宽定位点层)等图层，图斑层、注记层、线状地物层、行政区层、行政界线地物层、图廓线地物层是图形数据的固有图层。

土地利用要素特征分为点、线、面。在采集时土地利用要素必须输入相应的地类代码和存放于相应的图层。图形数据的采集是直接对影像数据进行跟踪矢量化，行政界线和图斑矢量化要分别单独矢量化和构面，构成面的图斑、行政、权属图层不能有冗余的点存在，矢量化弧段要严格相交，图斑面与权属界线面的应为无缝拼接，要求面状图斑数据必须具有严格的拓扑结构并且不能有碎片多边形出现。在拓扑构面时出现1个以上错误，系统入库就会失败。公共线状就是某条线状不归某一个图斑所有，而是两个图斑共享，以线状的中心线为两图斑的分界，此时图斑净面积的扣除要按照扣除比例完成，即两图斑各扣除公共线面积的二分之一；公共线状必须是严格与两个图斑的公共界线重合的线状地物，在数字化时要求对公共线要捕捉重合图斑界线的所有结点，在系统中对于公共线是用两条属性记录来表示，其属性分别对应所在的两个图斑，在以后计算图斑净面积时，能在相应的图斑中正确地扣除相应的线状面积。零星地物是以点的形式表示，点的属性包含其位置与属性数据，在图斑计算处理中，系统判断其所对应的图斑并进行扣除。
2.1.3　属性数据的采集
　
该系统由图形数据生成mdb属性数据库，mdb属性数据库由土地利用要素归类分为13个DBF数据表：图斑面、行政区、宗地面、行政界线、线状地物、权属界线、权属区、地类界线、等高线、零星地类、注记、界址点、高程点数据表，各数据表通过各自OID码与图形建立关联来实现图形数据与属性数据的一一对应连接。土地利用要素所构成的点、线、面的属性信息，过屏幕直接选取对象和可视化输入该对象的属性或进行编辑；属性数据中的线状长度、图斑面积数据通过系统对图形数据的处理自动生成，图斑所座落的单位代码通过行政界面自动赋予，而其它属性数据则由手工输入，同一图斑内的线状地物属性需连接，不扣除线状地物的图斑的线状地物的宽度需赋予0.001值，使该线状的计算面积亩值为零，以让系统判断该线状宽度不为空值。

2.2　数据检查

建立数据库质量的高低直接影响土地管理部门工作的开展，为了消除源数据中的错误和数据重叠，保证所有数据的正确，在入库前要对数据进行了检核。

2.2.1　数据检查主要内容

◆　图形矢量数据的精度检查， 包括图幅图廓点、图幅格网点与栅格影像图对应点位误差检查，图斑线和线状地物线采集跑线偏移情况检查；

◆　空间数据的分层检查；

◆　行政界线准确性检查；

◆　属性数据结构的检查；

◆　属性数据的逻辑一致性的检查；

◆　图形数据拓朴结构检查，如线段拆叠或细小的多边形、采集线条的不封闭、弧线线段的毛刺，即“冒头’的小短线等；

◆　地类要素的合理性、正确性检查，检查地类合法性、耕地坡度合法性、图斑号是否重号、飞争号与座落和权属的关系等。

2.2.2　数据检查方法

◆　人工图纸套合检查：通过回放图幅检查图与外业航摄正射清绘影像原图进行套合对照检查，检查图斑、线状地物和行政界线矢量的位置精度、数量和表示内容的完整性和正确性。

◆　程序自动检查：利用数据的图形与属性之间、图形与图形之间、属性与属性之间的关联性、规律性和逻辑关系，通过系统设计的程序进行检查和发现提示数据中存在的错误，农村地籍管理信息系统的属性数据库采用开放性DBF数据表，还可通过对属性数据表设计有针对性的辅助程序来提高属性数据检查效率。

◆　屏幕人机交互检查：人工图纸套合检查、程序自动检查不能完全发现隐含的属性、无规律的、无逻辑性的数据错误，不能完全满足和确定数据的正确性，还需要对图形数据和属性数据进行屏幕人机交互检查来判断数据的正确性。
2.3　数据入库方法

2.3.1　建立辖区图幅索引和行政区索引

　　农村地籍管理信息系统采用辖区图幅索引来对工程进行管理，系统创建土地利用数据工程，并根据整个辖区的经纬度的跨度及中央经线的具体情况生成接合图表，建立覆盖全辖区的1:1万标准分幅图图幅索引，另外，用全辖区的面文件建立另一索引--行政区索引。

2.3.2　建立系统数据字典

　　数据字典是系统工作的依据，记载了整个系统运行所需要的数据信息即代码库等。代码库根据国家《土地利用现状调查技术规程》设计，用户可以根据各地的实际情况做进一步的编码，依据详查资料定义的相关属性字段名和字段值以及数据描述等信息建立并编辑数据字典，以规范属性数据的数据描述，帮助数据库设计和应用程序设计，减少数据冗余，提高数据库的运行效率和可维护性，提高数据库的开放性和可扩充性，便于数据汇总和交换。农村地籍管理信息系统提供数据字典主要包括：地类要素（包含地类代码及其涵义）、行政区表（包含行政区代码、名称、面积）、图幅索引表（包含图幅号、图幅面积、界内面积、界外面积）、权属单位表（包含权属单位代码、名称）等，它是系统工作中不可缺少的一部分。

2.3.3　数据入库

　　根据工程图幅数据索引，进行图幅初始化，系统将根据分幅GeoStar成果逐幅提交进行数据入库。在入库的过程中，系统自动对数据进行合理性检查，对存在的拓扑问题给出出错信息，并对面积量算的限差检查，对超限的图幅给出提示信息。图幅入库初始化主要完成以下工作：图幅入库并进行错误检查 、面积量算和平差 、设置起始日期 、创建历史库 、将几何数据进行分类，并最终建立起土地利用数据库。

3　结束语

土地利用更新数据库是进行土地管理的基础，四会市的土地利用更新数据库的建立，为土地管理在农村土地登记信息管理、土地发证管理、农田用地管理、建设用地管理等一体化的信息化管理加快了进程，随着土地利用数据库的不断更新完善和推广使用，实现了政府各管理部门之间的数据信息和技术的共享，进一步为“数字国土”建设和经济建设提供保障和服务。