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土地利用基礎設施與數據更新技術探討

更新土地利用基礎圖件和數據是國土資源管理的壹項基礎工作。目前,我國已有部分縣開展了土地利用基礎圖件數據更新項目,山西省昔陽縣作為全國首批試點縣開展了此項工作。項目實施過程中,該縣在嚴格執行《土地利用現狀調查和日常地籍管理辦法(農村)》等技術規範的前提下,采用新技術、新手段,對土地基礎圖件和數據更新的技術路線、技術方法和技術措施進行了深入探討和研究。

1的技術思路

昔陽縣位於山西省東部,太行山西麓。這裏曾是上世紀六七十年代全國農業發展典範大寨所在地。境內山巒起伏,溝壑縱橫,地貌類型復雜,是典型的石質山區。全縣土地總面積1952平方公裏,其中耕地33738+05公頃;全縣人口24.5萬人,人均土地0.8公頃,人均耕地0.14公頃。它是壹個土地資源廣闊但耕地資源不足的山區縣。面對復雜的地形條件,項目實施前,首先制定了技術方案和路線,規定了作業流程。

1.1技術方案

制定技術方案的指導思想是:充分利用現有的土地詳查成果和土地變更調查成果,結合“數字國土”工程的要求,采用現有的高新技術和最新的基礎地理信息,兼顧經濟性和可行性,探索新技術和新手段,進行全面的外業驗證,最終形成壹套圖、數、場壹致的數字地圖和數據。

經過充分調研,確定了三套技術方案供選擇:①利用先進的衛星遙感技術完成項目,即購買高分辨率和全色遙感數據,利用數字攝影測量系統對地籍影像(或地類影像)和其他影像數據進行識別、分類和編輯,建立三維土地利用現狀模型,編制土地利用現狀圖,建立土地利用數據庫。(2)購買正射影像圖,結合“數字國土”項目通過外業驗證完成項目。有山西省近年拍攝的23 cm×23 cm航片,覆蓋昔陽縣近80%的糾正正射影像圖。這些資料可用於完成土地利用基礎圖和數據更新任務。(3)利用地形圖和航片完成本項目,基本上仍采用原土地詳查技術路線。

以上三種方案,①技術含量高,但數據昂貴且不易獲取,對於昔陽這種經濟欠發達的山區縣來說難以實現。②該方案技術含量高、可操作性強、系統風險低、技術經濟可行。(3)方案仍沿用土地詳查的技術路線,技術含量低,無法體現創新原則。此外,昔陽縣地形圖自1975後壹直未更新,成圖精度較低,地形地貌變化較大,實地與底圖難以對應。在該底圖上更新土地利用基礎圖件和數據在技術上不可行,無法達到預期目的。

經廣泛征求意見,采用了第二種方案,該方案技術含量高,新技術與現有詳查成果和土地變更調查成果相結合具有創新性,經濟可行,可為北方山區縣土地利用基礎圖件和數據更新提供借鑒經驗和工作模式。

1.2技術路線

在技術方案的總體控制下,制定了壹條可行、可靠的技術路線,即以1∶10000標準分幅正射影像圖、標準公裏網格圖、標有邊界、村莊、主要河流、道路等地物的197年生成的膠片圖作為外業調查的底圖。根據《山西省土地利用現狀調查技術規範》、《日常地籍管理辦法》和《外業調查實施方案》的具體要求,參考土地詳查成果,對局部正射影像圖模糊部分選擇航空照片,進行全野外地類制圖和權屬邊界調查,並對新增地物進行補充調查。根據國家數據庫建設標準,利用MapGis軟件建立圖形和屬性數據庫,建立了壹套科學完整的土地利用數據庫。具體步驟如下:

(1)購置1 ∶ 1000標準分幅正射影像圖及其配套的數字地圖數據,購置部分最新航片數據,經專業校正後形成數字影像圖,輸出壹套1 ∶ 10000標準分幅正射影像圖。

(2)對土地詳查原始數據和土地變更調查數據進行分類,分析其科學性和現狀,充分利用原始調查成果,精心設計和打印核查工作表格的內容。工作表的設計不僅考慮了與土地詳查數據和土地變更調查數據的銜接,還考慮了土地利用數據庫系統的設計、編制和建立,並充分考慮了未來數據的使用和更新。

(3)選取兩個鎮、村,由技術指導組成員帶領作業人員實地進行“實戰演練”,舉辦技術培訓班,並對實地調查作業人員進行培訓,然後充分利用現有資料進行全實地核查,填寫工作表格,測量田埂寬度,同時在正射影像圖上繪制土地利用現狀特殊要素的成片圖。

(4)檢查並分析電影地圖,查看地圖上是否有新特征,零星類型是否合理扣除,地圖排列是否符合要求。

(5)根據數據庫建設要求,對土地利用專題要素和相關地圖要素進行數字化處理。疊加編輯後形成土地利用現狀圖形數據文件,打印出縣級1 ∶ 1000標準分幅土地利用現狀圖、1 ∶ 1000自由分幅土地利用現狀圖、1 ∶ 50000土地利用現狀圖。

(6)將工作表中的數據輸入土地利用數據庫管理系統,通過地理信息編碼系統與土地利用圖形數據庫相關聯,由微型計算機自動生成壹套新的面積數據,從而建立壹個完整的土地利用數據庫管理系統。

(7)撰寫技術和工作總結,報告修改和改進後的結果,並歸檔投入使用。

2技術方法

該項目采用實地調查與辦公室數據庫建設相結合的技術方法。

2.1實地調查

首先,山西省基礎地理信息研究所提供了1 ∶ 1萬標準分幅正射影像圖和1 ∶ 1萬公裏柵格電影圖作為外業調查的工作圖。土地利用現狀1 ∶ 1萬標準分幅地形圖作為外調整的參考資料。

實地調查以行政村為調查單元,在各鄉鎮土壤管理人員和村導員的指導下,將1∶1 000的標準分幅影像圖固定在圖板上進行實地調查,調查人員用鉛筆在影像圖上繪制土地利用現狀專題要素。在對壹個行政村進行實地調查後,將及時進行外部調整和粉刷。調查內容用繪圖墨水著色,並在圖像地圖上繪制土地利用狀況專題要素。同時填寫權屬界址協議、外業調查工作單,包括外業調查記錄單、線狀地物測量記錄單、飛地告知書等。權屬界線有爭議的,填寫土地爭議原因書,然後在1:10000標準分幅影像圖上覆蓋相應的公裏格網片圖,並使用繪圖墨水分色清晰繪制。

2.1.1邊界和土地權屬邊界測繪

調查人員指派相鄰雙方的劃界人員到現場同時劃界和繪圖。雙方將同壹邊界視為無爭議邊界,並填寫《土地權屬邊界協議》,主要內容如下:①附圖。確定所有權線的拐點;2文字說明。說明拐點和權屬邊界的真實位置;③各方簽字蓋章。如果雙方所指的邊界不同,則兩個邊界之間的土地為爭議土地,應填寫土地爭議原因,內容如下:①附圖。明確雙方邊界的拐點;2文字說明。說明拐點和權屬邊界的真實位置、爭議原因及提供的文件;③各方簽字蓋章。

當土地所有權的邊界與邊界重合時,應繪制邊界。當兩個或多個行政邊界重疊時,僅繪制高級邊界。如果線狀要素屬於相鄰單元* * *,則在線狀要素符號的兩側以0.2 mm的間隔交替繪制邊界。如果線性要素歸某個單位所有,則邊界以壹邊為界,並沿壹邊以0.2 mm的間隔繪制。

在正射影像圖上打出邊界和權屬界線拐點的準確位置(拐點孔徑為0.1mm),在背面圈出拐點,用文字描述,並標註指界人簽名和出圖日期。

2.1.2地形測繪

圖斑劃分依據:①土地分類依據《土地利用現狀分類與意義表》最終分類(來自《土地利用現狀調查規程》);②不同所有制單位;(3)主要線性特征的自然切割。

類別邊界由實線表示。當局部邊界與線狀要素或邊界和土地權屬邊界重合時,可以省略。補丁的編號方式為分子分母形式,其中分子為補丁號,分母為地類號,即補丁號/地類號。

1 ∶ 10,000標準框架影像圖的上圖圖點最小面積為居住用地4.0mm2,耕地、園地和水域6.0mm2,其他土地類型15.0mm2。小於最小地塊點的地類實際面積應記錄為零星地類,最小記錄面積為100平方米,小於100平方米的零星地類不予記錄。

測量2.1.3山脊

根據昔陽縣耕地田塊多的實際,通過計算系數扣除田塊的測量。所有被測樣品點的實際寬度和長度都是在正交圖像上測量的。根據地貌類型,按坡度劃分各地貌類型區,得出各等級的山脊系數。全縣分為土山區、石山區和丘陵山區三種地貌類型,每種地貌類型區又分為四個坡度等級區,故全縣共劃分為12個坡度等級區。從每個坡度區域中選擇2% ~ 4%的不小於15畝的代表性圖斑,實地測量每個田埂的面積,並實地填寫記錄表,計算每個坡度區域的田埂系數。計算出的田埂系數分別填寫在野外記錄表中。

2.1.4線性地形測繪

線狀要素包括河流、高速公路、鐵路、林帶、溝渠和運河。當其寬度大於或等於2米時,應進行現場調整和測量,並在示意圖上標出其點,測量應精確到0.1米。寬度變化較大的線狀要素應分段測量。

寬度超過25米的大型河流可直接編號,無需實地測量。如果地圖的寬度小於2.5毫米,則不會將其視為單獨的地圖點,並且會從相應的地圖點中扣除線性特征區域。

農村公路等級以下的農村公路可選擇進行重要測繪,其余的只記錄面積(根據零星地類),實地測量寬度,在施工圖上測量長度,計算其面積,然後填寫登記在相應的線狀要素測量記錄表和野外調查記錄表中。省道、國道、鐵路以縣提供的文件和圖件為準。

溝渠壹般繪制在幹渠和支渠上方,下面的鬥渠、農渠和毛渠(指寬度超過2米的溝渠)可選擇重要的繪制。其余都是實地測量的,只記錄面積而不繪圖。

2.1.5補充調查特征

當實際特征發生變化時,進行補測,重點關註城市區域附近,並使用全站儀進行定位和補測。補充測量特征點相對於周圍明顯特征點的位置誤差在平原和丘陵地區不大於0.8 mm,在山區不大於1.2 mm,符合規定要求。

2.1.6調整、裝飾和邊緣接合

施工圖正面裝飾要求:各級界線、土地權屬界線、飛地界線和農、林、料、場界線要用紅色清晰繪制,飛地要用紅色標註“飛”字;河流和水域被塗成藍色;陸地邊界、各種線性特征、圖形等。很明顯是黑色的。

施工圖背面的整理要求:邊界、土地權屬邊界拐點、編號、文字記錄用黑色整理。

施工圖的接邊誤差在平地不超過65438±0.5毫米,在丘陵不超過2.0毫米,在山區不超過3.0毫米。

經外業調查,完成了昔陽縣12個鄉鎮、423個行政村的外業調查***1952平方公裏,完成了全縣107正射影像圖的調繪和薄膜圖的清繪工作。調查圖件數量為36600多張,實際測量了332塊田地,並填寫了土地所有權邊界。

2.2內部處理

實地調查完成後,對所有實地成果進行了分階段檢查驗收,並采取內外結合的方法解決問題。

(1)1∶10,000的幾幅標準分幅正投影圖像的位移,個別分幅圖像的錯位和丟失,千米網格膠片的圖圖輪廓的錯位和大的十字坐標偏差。重新制作了正射影像圖和公裏網格圖,保證了地圖的準確性。

(2)對於耕地零星地類少扣問題,通過認真查看《野外調查記錄表》進行實事求是地登記。

(3)農村道路測繪和扣除不足的問題由外部人員通過仔細檢查進行補償。

(4)由於調入人員對土地分類的理解不同,同壹土地類型有不同的清晰圖紙,如河流和海灘、草地和灌木等。,在時間上要統壹。

(5)如果現場清理後存在未封閉的點、泄漏點、河流和道路不連通以及圖紙之間沒有邊緣,將給出集中解決方案。

(6)現場圖內容不統壹的,應當再次現場核實;邊界協議未標準化或蓋章的,應在重新標準化後蓋章。

(7)河流、道路、邊界與外業塗裝和內業要求不壹致,內業根據實際情況與外業人員協商。

2.3數據庫建設

首先用GeoScan進行矢量化,然後在Arc/Info下編輯,再用AutoCad進行審圖。如果沒有走線或丟線,則進入庫項目並連接,檢查後進行大拼接。最後,將其傳輸到MapGis以建立土地利用數據庫。驗收無誤後,使用“艾迪土地利用系統”繪制壹張圖、壹張表。

2.3.1工藝流程

土地資源監測調查項目論文集【2】

操作方法

(1)數據的預處理。在掃描原圖之前,刮掉所有的膠帶紙。掃描采用掃描儀逐幀掃描,掃描分辨率300線。掃描時,最大限度地保證原始數據的清晰度,掃描後立即噴塗圖片,檢查是否有掃描變形。矢量化前,檢查面片是否閉合,相鄰地圖是否有邊界等。,並從相鄰地圖中提取那些沒有斑塊編號和地類編號的區域,並將每個行政區的名稱和代碼標記到工作地圖中進行存儲。因為原始圖像上的邊界線是紅色的,所以掃描圖像不清晰。用鉛筆重新畫出這種情況後,再掃描壹遍。

(2)數據采集和處理。首先,對地圖進行矢量化。GeoScan軟件用於對數字光柵地圖進行定向。當定向精度滿足要求時,根據地圖比例尺按要素采集數據,精度滿足設計書要求。嚴格按照《縣(市)級土地利用現狀數據庫建設數據采集分層編碼規定》進行分層編碼。為了保證數學精度,所有線條都要求居中並經過嚴格檢查。在此基礎上,將矢量化後的數據傳輸到Arc/Info中,建立線與面之間的嚴格拓撲關系。借助圖形編輯軟件Arc/Info,對圖幅的矢量數據進行編輯和加邊框,要素之間的關系處理正確、合理並符合要求。同時,處理線狀要素中的* * *線,並將公共* * *邊緣復制到另壹個圖層。將Arc/Info數據傳輸到AutoCad,按不同的代碼編碼,分配不同的顏色,並噴塗硫酸紙圖,以便與原始圖紙進行檢查。

(3)在3)弧/信息下添加庫項目和邊。為每個圖層創建統壹的屬性結構,並輸入斑塊編號、土地類型編號、所有權代碼、飛地代碼等。壹個接壹個。逐行輸入線類代碼、線權屬代碼、線寬等。按轄區輸入所有權代碼和所有權名稱。

(4)邊緣拼接和屬性項檢查。技術負責人應檢查所有焊接條件。勾縫時,不僅需要圖形勾縫,還需要屬性勾縫。屬性項目由兩個人檢查。

(5)Arc/Info下畫廊的大馬賽克。將所有107張圖片拼接在壹起,並對面片層和邊界層進行合並,檢查後再進行分離,以確保數據的統壹性和嚴謹性,同時對面片層和邊界層進行再次檢查。壹切正確後,將飛行層與總圖案層分離。

6 .用FoxPro輸入屬性數據。在建立圖形庫時,使用FoxPro軟件輸入記錄表中的數據,如坡度、土層厚度、權屬性質等。,同時輸入零星地物庫。

(7)基於MapGis建立土地利用數據庫。首先將Arc/Info圖庫與FoxPro屬性數據庫鏈接,利用“愛迪”土地利用系統建立測區地圖索引和數據字典,最終建立土地利用數據庫。

(8)數據庫管理系統試運行。通過建立的數據庫、各種面積匯總表、土地統計臺帳、土地統計賬冊等。都是計算打印的,標準取景地圖和鄉鎮地圖也是噴的。

(9)每張圖片都經過質檢部門的仔細檢查和驗收。合格率達到100%,精度滿足設計書要求。

2.4作業中的問題處理

所有元素的矢量數據都在Arc/Info軟件環境中編輯。調整字段時,邊界清晰地用紅色標出。掃描後,有邊界的地方圖像不清晰,重新繪制。用2B鉛筆重新繪制和掃描邊界,使掃描圖像盡可能清晰;對於外業測繪資料中對河流、道路、界址、點位關系的不合理處理,內業應根據情況分別檢查處理。將修改後的1 ∶ 1000數字地塊圖和數字影像圖的矢量數據進行疊加檢查,線劃位置、屬性精度、圖形掃描和數據采集精度均滿足設計書要求。

經過外業調查、內業處理和數據庫建設,完成了土地利用調查的全部成果。

3質量控制

在成果質量控制方面,采取階段性自檢、巡回檢查和邀請專家技術指導相結合的檢查方法,實施全面質量管理,加強質量監控,及時解決調查中出現的問題,確保成果質量。

3.1基礎數據的嚴格精度

只有基礎信息可靠,調查結果才能科學準確。因此,在質量控制方面,我們應該從調查的技術準備開始。

首先建立土地利用圖件數據管理系統,對全縣107土地利用進行數字正射影像圖DOM和數字線劃圖制作,確保調查基礎的準確性和可靠性。這項工作的目標是利用現有的航空照片和常規作業方法生產符合數據庫建設要求的數字正射影像圖和框架矢量要素數據。技術設計是:數字正射影像圖采用數字攝影測量的方法;框架矢量元素的獲取通過模擬、解析映射和掃描矢量化編輯進行映射。

數字正射影像圖是以照片的內外方位元素(23cm× 23cm,比例尺1∶35000)和地面數字高程模型為基礎,對數字化航空影像(單色/彩色)進行數字微分糾正,得到其正射影像圖,然後進行影像鑲嵌和輪廓切割,生成地圖影像圖層數據,並與地圖輪廓裝飾、公裏格網和地名註記數據進行復合。為了保證精度,將數字高程模型與矢量數據相結合進行檢查。即在數字正射影像和數字線劃圖制作完成後,將兩張圖嵌套在壹起,選取20個左右的明顯特征點。計算誤差壹般地區不超過5米,高寒地區不超過7.5米(有些地方可放寬到10米)。如果計算結果滿足上述公差,則可以對其進行編輯。否則,它們應返回各自的生產流程進行檢查。

數字線劃圖(框架矢量要素數據)是現有地形圖上基本要素的矢量數據,它保存了各要素的空間關系和相關屬性信息。由於本項目的需要,僅選擇縣(市)級土地利用數據庫建設數據采集分級編碼規定中的要素。基本內容包括:測量控制點、圍欄、等高線、地形點、交通及附屬設施、水系及附屬設施、邊界。在數據線繪制過程中,采用以下質量控制方法:首先檢查矢量化過程中的各種參數設置是否合理,在屏幕上顯示矢量數據和光柵圖像,檢查相應的數字化元素是否缺失,檢查是否存在短毛刺,檢查高程賦值是否存在粗差,檢查繪制的等高線是否合理。二是檢查輪廓內各點的坐標值和點號是否正確,檢查坐標轉換誤差是否滿足精度要求,檢查各數據圖層的正確性,檢查各圖層的拓撲關系是否正確,檢查元素之間是否存在不合理的粘連或打結,檢查各屬性是否正確,屬性項的名稱和定義是否符合要求,屬性值是否超出範圍,各屬性項的值是否正確。第三,檢查線性元素是否與圖圖剖面圖嚴格壹致,是否所有相鄰的地圖元素都有邊界,邊界誤差是否在指定值內,以及邊界元素的屬性值是否壹致。第四,檢查傳說書是否完整正確。五是檢查各種資料、圖形、文檔是否齊全,存儲資料的介質和規格是否符合規定要求。

3.2自檢自檢將現場問題解決在“萌芽”狀態。

外業調查成果是本項目成果的重要組成部分,直接關系到最終成果的科學可靠性,直接影響本次土地利用基礎圖件和數據更新成果的質量。因此,在外業工作過程中,他們采取了巡視檢查、重點抽查、集中糾正的方法,確保建庫前所有調查成果的質量。

實地調查中發現的問題有:(1)圖斑中零散地類不全,部分耕地圖中遺漏了大陡坎、小荒地、墓地、水毀地等零散地類;寬度大於2米的農村公路存在很多疏漏;野外調查記錄表中的內容不完整,主要遺漏地形坡度;同壹補丁有不同數量,個別補丁不閉合;未使用平板儀器或全站儀,直接在地圖(航拍圖)上通過目視評價或判讀標註出部分地面地物,不符合規程要求。

針對上述問題,改進方法如下:壹是逐村對照原土地詳查底圖(或航拍圖),檢查行政邊界和權屬邊界是否壹致、正確。如發現不壹致,再次查找變更原因,認真核對核實權屬邊界和約定,並進壹步確認。然後,從第壹張地圖到最後壹張地圖,從測繪圖到記錄表,在整個村莊壹壹記錄。檢查地塊劃分是否合理,邊界是否準確,地塊是否封閉,地類確定是否得當,圖上編號是否正確;檢查表格上的內容是否完整正確,是否與圖紙相符。還要檢查道路、河流等線狀要素是否登記正確,有無遺漏;地圖中分散的地類是否完整登記;飛地的代表性是否明確;圖紙與圖紙是否連接正確等。、檢查過程中,發現問題及時處理,發現錯誤及時糾正,發現遺漏及時彌補。通過檢查,徹底解決了零星地類記錄不全、線狀要素遺漏、表格內容不全、圖件不壹致等外業測繪中的突出問題。第二,測量新要素以確保制圖的準確性。對於從縣城延伸出來的新地物,應使用全站儀或平板式儀器進行補測,對於參照物較多、易於定位的新地物,也可采用簡易補測方法進行定位。但補測必須認真細致,有完整的測量記錄,補測精度應符合規定要求,即補測點周圍明顯特征點在地圖上的中位誤差不應超過0.8毫米,山區不應超過65,438+0.2毫米。三是按規定測量山脊系數。

采取上述多渠道、多類型的綜合外業檢查,保證了整個外業調查成果的質量,為下壹步外業建庫打下了堅實的基礎。

3.3層層檢查確保數據庫建設的準確性

在建庫工作中,要逐級檢查,嚴格把關。已經采取了幾項措施:首先,任命了壹名特別地圖檢查員。第二步,矢量化後,第壹次噴塗硫酸紙圖,如果正確,則轉移到Arc/Info進行邊緣連接和入庫。第三,接邊結束後,技術負責人將逐壹檢查所有的接邊情況,庫項內容由兩人檢查,並及時糾正錯誤。項目組將派專人將107張圖片拼接成壹張圖片,並傳輸到MapGis系統。第四,圖書館建設完成後,將移交給醫院質檢部門進行檢查。

在整個建庫過程中,我們堅持兩級檢查(作業組和分公司)、壹級驗收(院質檢部)的作業制度,確保建庫成果的準確性滿足法規要求。

4結論理論

在昔陽縣土地利用現狀圖件更新調查中,采用的方法較以往調查具有先進性。壹是調查采用的技術路線正確,采用了目前國家和省級應用的數字化程度較高的正射影像和數據。因此,整個調查是基於科學和可靠性的。這種技術方法比過去的航空攝影測量更科學可靠。以往只有影像,沒有數據信息,而這次有影像和數據的雙重保障。第二,數據庫的建立克服了過去人工操作的偏差。不僅地理要素基於數字線劃圖,而且面積數據自動生成,保證了圖、表、數的壹致性。三是數據采集和成果數據全部由計算機處理和存儲,為下壹步土地利用信息查詢、變更和管理提供了現代化的管理系統。