土地利用基礎圖件與數據更新是國土資源管理的壹項基礎性的工作。目前全國已有壹部分縣開展了土地利用基礎圖件數據更新項目，山西省昔陽縣作為國家第壹批試點縣開展了此項工作，在項目實施過程中，該縣在嚴格執行土地利用現狀調查、日常地籍管理辦法（農村部分）等技術規範的前提下，采用了新技術、新手段，對土地基礎圖件與數據更新的技術路線、技術方法、技術措施進行了深入的探討與研究。
1 技術思路
昔陽縣位於山西省東部，太行山西麓，曾是20世紀六七十年代全國農業發展的樣板——大寨的所在地。境內山巒起伏，溝壑縱橫，地貌類型復雜多樣，屬典型的土石山區。全縣土地總面積1952平方千米，其中耕地33733.15公頃；全縣人口24.5萬，人均土地0.8公頃，人均耕地0.14公頃，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，在項目實施前，首先制定了技術方案與路線，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：充分利用已有的土地詳查成果資料與土地變更調查成果資料，結合“數字國土”工程要求，采用已有的高新技術和最新的基礎地理信息資料，兼顧經濟可行，探索新技術、新手段，進行全面的野外核查，最終形成壹套圖件、數據、實地三者壹致的數字化的圖件和數據資料。
經充分調研後，先確定出3 套技術方案供選取：①采用先進的衛星遙感技術完成項目，即購買高分辨率、全色波段的遙感數據，利用數字攝影測量系統，結合土地詳查資料和土地變更調查資料對地籍影像（或地類影像）等圖像數據進行識別、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購置正射影像圖，通過全野外核查，結合“數字國土”工程完成項目，山西省已有近年航攝的23 cm×23 cm像片，覆蓋昔陽縣有近80%已糾正的正射影像圖，這些資料可用來完成土地利用基礎圖件與數據更新任務。③利用地形圖與航片等完成本項目，仍基本采用原土地詳查的技術路線。
上述3種方案，①方案技術含量高，但資料價格昂貴，難以獲取，對昔陽這樣壹個經濟欠發達的山區縣來講，是難以實現的。②方案技術含量較高，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時的技術路線，技術含量較低，不能體現創新原則，加之昔陽縣地形圖自1975年以來壹直未予更新，且成圖精度較低，地形、地貌變化較大，實地與底圖難對應，在這種底圖上進行土地利用基礎圖件與數據更新工作，技術上不可行，達不到預期的目的。
經廣泛征求意見，確定采用第②套方案，該方案技術含量較高，在新技術與已有詳查成果、土地變更調查成果的結合上有所創新，經濟可行，能夠為北方山區縣的土地利用基礎圖件與數據更新提供可借鑒的經驗與工作模式。
1.2 技術路線
在技術方案的總控制下，制定了可行可靠的技術路線，即以1997年生成的1∶1萬標準分幅正射影像圖、標準公裏網格圖、標有境界、村莊、主要河流、道路等地物要素的薄膜圖為外業調查工作底圖，依據《山西省土地利用現狀調查技術規程》、《日常地籍管理辦法》及《外業調查實施方案》的具體要求，參照土地詳查成果，局部正射影像圖模糊處選用航片，進行全野外地類調繪和權屬界線調查，並對新增地物進行補充調查，采用MapGis軟件，依照國家數據庫建庫標準，進行圖形和屬性庫建設，建立壹套科學完整的土地利用數據庫。具體步驟如下：
（1）購置1∶1萬標準分幅正射影像圖及與之配套的數字地圖資料，購置部分最新的航片資料，經專業部分糾正後形成數字影像地圖，並輸出壹套1∶1萬標準分幅正射影像圖。
（2）對原土地詳查資料及土地變更調查資料進行分類整理，並分析其科學性和現勢性，盡量利用原有調查成果，並對核查工作表格的內容精心設計、印制。對工作表的設計，既考慮到與土地詳查資料及土地變更調查資料相銜接，與土地利用數據庫系統的設計、編制及建立銜接，又充分考慮了未來資料的使用及更新。
（3）選擇2個鄉鎮，由技術指導組成員帶領作業人員進行野外“實戰演練”，舉辦技術培訓班，培訓野外調查作業人員，而後充分利用已有的資料進行全野外核查，填寫工作表格，量算田坎寬度，同時在正射影像圖上蒙繪出土地利用現狀專題要素薄膜圖。
（4）對薄膜圖檢查分析，看新增地物是否上圖，零星地類是否合理扣除，圖面整理是否符合要求。
（5）根據建庫要求對土地利用專題要素及相關地圖要素進行數字化處理。經疊加、編輯後形成土地利用現狀圖形數據文件，並打印輸出1∶1萬標準分幅土地利用現狀圖、1∶1萬自由分幅鄉級土地利用現狀圖、1∶5萬縣級土地利用現狀圖。
（6）將工作表格中的數據輸入到土地利用數據庫管理系統中，通過地理信息編碼系統與土地利用圖形數據庫相關聯，由微機自動生成壹套新面積數據，從而建立起完整的土地利用數據庫管理系統。
（7）編寫技術和工作總結，修改完善後上報成果並歸檔投入使用。
2 技術方法
該項目采取外業實地調查與內業數據庫建設相結合的技術方法。
2.1 外業調查
首先，由山西省基礎地理信息院提供1∶1萬標準分幅正射影像圖、1∶1萬公裏網格薄膜圖，作為野外調查工作圖。1∶1萬標準分幅土地利用現狀專題要素地形圖作為外調工作的參考資料。
外業調查以行政村為調查單位，在各鄉、鎮土管員及各村向導的引導下，將1∶1萬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。野外調查完壹個行政村，及時進行外調清繪整理。將調查內容用繪圖墨水分色在影像圖上繪制土地利用現狀專題要素。同時填寫權屬界線協議書，外業調查工作表格，包括外業調查記載表，線狀地物量測記錄表，飛地通知單等。權屬界線若有爭議，填寫土地爭議原由書，然後將對應的公裏網格薄膜圖蒙在1∶1萬標準分幅影像圖上，用繪圖墨水分色進行清繪。
2.1.1 境界和土地權屬界線調繪
調查人員相鄰雙方委派指界人員同時到現場指界及標繪，雙方同指壹界為無爭議界線，填寫土地權屬界線協議書，主要內容有：①附圖。標清各權屬線拐點；②文字說明。說明拐點及權屬界線的真實位置；③各方簽字蓋章。如果雙方所指界線不同，則兩界之間的土地為爭議土地，要填寫土地爭議原由書，內容有：①附圖。標清雙方自認的界線拐點；②文字說明。說明拐點及權屬界線的真實位置，爭議理由及提供的憑證；③各方簽字蓋章。
土地權屬界線與境界重合時，以境界繪出。兩級以上行政境界重合時，只繪高級境界。若線狀地物為相鄰單位***有，界線沿線狀地物符號兩側間隔0.2毫米交錯繪出，若線狀地物為某壹單位所有，則界線以其壹側為界，並沿壹側間隔0.2毫米繪出。
在正射影像圖上刺出境界、權屬界線拐點的準確位置（拐點孔徑為0.1毫米），背面對拐點進行畫圈編號，文字說明，另外標出指界人簽名和調繪日期。
2.1.2 地類調繪
劃分圖斑的依據：①按土地利用現狀分類及含義表（來自土地利用現狀調查規程）中地類的末級分類進行地類調繪；②不同的權屬單位；③主要線狀地物的自然圍割。
以實線表示地類界線。當地類界線與線狀地物或者境界、土地權屬界線重合時，可省略不繪。圖斑的編號方法是用分子分母形式，分子為圖斑號，分母為地類編號，即圖斑號/地類編號。
1∶1萬標準分幅影像圖最小上圖圖斑面積：居民地為4.0平方毫米，耕地、園地、水域為6.0平方毫米，其他地類為15.0平方毫米。小於最小調繪圖斑的地類實際面積，應作為零星地類予以記載，最小記載面積為100平方米，小於100平方米的零星地類不予記載。
2.1.3 田坎的測量
根據昔陽縣耕地中田坎較多的實際情況，田坎的量測用求系數的辦法扣除田坎。所量測樣點圖斑的田坎全部實量寬度，長度在正射影像圖上量取。按地貌類型分區，每個地貌類型區再按坡度劃分，求出各級田坎系數。全縣劃分出土質山區、石質山區和丘陵山區三個地貌類型區，每個地貌類型區又分四個坡度級區，這樣全縣***分12個坡度等級區。每個坡度等級區選取2%～4%有代表性的不小於15畝的圖斑，進行實地測量各田坎的面積，並實地填寫記錄表圖上量算圖斑面積，以此求算各坡度等級區田坎系數。計算的田坎系數分別填寫在外業記載表上。
2.1.4 線狀地物調繪
線狀地物包括河流、公路、鐵路、林帶、溝、渠等。當其寬度≥2米時，應予調繪，並實地丈量寬度，在示意圖上標繪其點位，丈量準確到0.1米。寬度變化較大的線狀地物，應分段量取。
寬度在25米以上的較大河流不需外業丈量，可直接起斑編號。圖上寬度＜2.5毫米，不按單獨圖斑處理，線狀地物面積在相應的圖斑中扣除。
鄉村公路級以下的農村道路可選擇重要的調繪，其余的只記載面積（按零星地類處理），寬度實地量取，長度在工作圖上量取，計算其面積，然後在相應的線狀地物量測記錄表和外業調查記載表中進行填寫登記。省道、國道、鐵路等以縣上提供的文件、圖件為準。
溝渠的調繪，壹般幹、支渠以上調繪，以下的鬥、農、毛渠（指寬度在2米以上的）可選擇重要的調繪，其余的在實地量取寬度，只記載面積而不上圖。
2.1.5 補測地物
實際地物有變化時進行補測，以城區附近為重點，采用全站儀定位補測。補測地物點對四周明顯地物點位置中的誤差，平地、丘陵地區沒有超過圖上0.8毫米，山地不超過1.2毫米，符合規程要求。
2.1.6 調繪整飾及接邊
工作圖正面整飾要求：各級境界、土地權屬界、飛地界線以及農、林、物、場界線，用紅色清繪，飛地用紅字註記“飛”字；河流、水域用藍色清繪；地類界線、各種線狀地物、數字等，用黑色清繪。
工作圖背面整飾要求：對境界、土地權屬界線的拐點、編號及文字記錄用黑色整飾。
工作圖接邊誤差，平地不大於1.5毫米，丘陵不大於2.0毫米，山地不大於3.0毫米。
經過外業調查，完成了昔陽縣所轄12個鄉鎮、423個行政村***1952平方千米土地的全野外調查工作，完成了全縣107幅正射影像圖的調繪及其薄膜圖的清繪工作，調查圖斑數為36600多個，實測田坎332個，填寫土地權屬界線協議書1264份，土地爭議原由書4份，外業調查記載表、線狀地物量測記錄表、飛地通知單等以行政村為單位歸檔成冊。
2.2 內業處理
外業調查完成後，對全部外業成果進行了階段性檢查驗收，並采取內外結合的方法對問題進行處理。
（1）對少數1∶1萬標準分幅正射影像圖位移，個別圖幅影像錯位、丟失，公裏網格薄膜圖圖廓錯位，十字坐標偏差較大等現象。重新制作了正射影像圖和公裏網格圖，保證了圖件的準確性。
（2）對耕地中零星地類扣除偏小的問題，通過認真核對外業調查記載表，實事求是地登記。
（3）對農村道路調繪偏少，扣除不足的問題，外調人員通過認真仔細檢查來加以彌補。
（4）由於外調人員對地類劃分認識的不同，造成相同地類有不同的清繪，如河流與灘塗、荒草地與灌木林等，及時給予統壹。
（5）外業清繪後圖紙存在圖斑不閉合、漏斑、河流道路不連接、圖間不接邊的，給予集中解決。
（6）外業表圖內容不統壹的，重新實地核實，界線協議書等不規範、未蓋章的，重新規範後蓋章。
（7）河、路、境界與圖斑外業清繪和內業要求不相壹致，內業根據實際情況和外業人員協商處理。
2.3 數據庫建設
首先用GeoScan矢量化，轉至Arc/Info下編輯，之後采用AutoCad出圖檢查，若無跑線、丟線情況則進行庫項錄入、接邊，經檢查無誤後進行大拼接，最後轉入MapGis建立土地利用數據庫。驗收無誤後，利用“愛地土地利用系統”出圖、出表。
2.3.1 工藝流程
土地資源監測調查工程論文集[2]
2.3.2 作業方法
（1）資料的預處理。原圖在掃描之前，全部將膠帶紙刮掉。掃描采用掃描儀逐幅掃描，掃描分辨率300線。掃描時，以最大限度保證原始資料的清晰度，掃描後立即噴圖檢查有無掃描變形。矢量化前，先檢查圖斑是否閉合、鄰圖是否接邊等，並將圖邊沒有圖斑號、地類號的從鄰圖中摘錄，同時將各行政轄區的名稱、代碼等標註到工作圖中，以備入庫使用。由於原圖上境界線是紅色的，造成掃描影像不清晰，對這種情況用鉛筆重新描繪後，再次掃描。
（2）數據采集與處理。首先，對圖件進行矢量化。采用軟件為GeoScan，對數字柵格圖進行定向，在定向精度達到要求的情況下，按圖幅分要素采集數據，精度符合設計書的要求。嚴格按《縣（市）級土地利用現狀數據庫建設數據采集分層編碼規定》進行分層賦碼。為保證數學精度，要求所有線條走中心，並進行嚴格檢查。在此基礎上，將矢量化數據轉入Arc/Info下建立線、區嚴格的拓樸關系，運用圖形編輯軟件Arc/Info，參照外業調繪片，對圖幅的矢量數據進行編輯、接邊處理，各要素的關系處理正確、合理、符合要求。同時處理線狀地物中***線情況，拷貝公***邊到另外的層。將Arc/Info數據轉入AutoCad下按不同的code碼，賦不同的顏色，噴繪硫酸紙圖，以便與原圖套合檢查。
（3）Arc/Info下加入庫項、接邊。為每個層創建統壹的屬性結構，逐圖斑錄入圖斑號、地類號、權屬代碼、飛地代碼等。逐線條錄入線地類碼、線權屬代碼、線寬度等。逐轄區輸入權屬代碼、權屬名稱等。
（4）接邊、屬性項檢查。由技術負責人對全部接邊情況進行檢查，接邊時不僅要圖形接邊，還要屬性接邊。屬性項則由兩人壹組互相檢查。
（5）Arc/Info下圖庫大拼接。把107幅圖全部拼接在壹起，並將圖斑層與境界層融合，檢查無誤後再剝離開，這樣可以保證數據的統壹性、嚴密性，同時對圖斑層、境界層也是再壹次檢核。全部無誤後，從總的圖斑層中分離出飛地層。
（6）采用FoxPro錄入屬性數據。建圖形庫的同時，利用FoxPro軟件錄入記載表中的數據如坡度、土層厚度、權屬性質等，同時錄入零星地物庫。
（7）基於MapGis建立土地利用數據庫。首先將Arc/Info圖庫與FoxPro屬性庫鏈接，並利用“愛地”土地利用系統建立該測區的圖幅索引、數據字典，最後建立土地利用數據庫。
（8）數據庫管理系統試運行。通過已建好的數據庫計算並打印各種面積匯總表、土地統計臺帳、土地統計簿等，還噴繪了標準分幅圖、分鄉圖等。
（9）每壹幅圖都經過質檢部門的認真檢查驗收。合格率達到100%，精度達到設計書的要求。
2.4 作業中的問題處理
全要素矢量數據的編輯全部在Arc/Info軟件環境下進行。對外業調繪時將境界清繪紅色，經掃描後，有境界的地方影像不清楚，進行了重新描繪；對有境界的地方用2B鉛筆重新描繪，重新掃描，盡可能地使掃描影像清晰；對外業調繪資料中，河、路、境界、圖斑關系處理不合理處，內業根據情況分別核查處理，經修改後的1∶1萬數字地類斑塊圖矢量數據與數字影像圖疊合進行檢查，線劃位置、屬性精度、圖形掃描、數據采集精度均符合設計書要求。
經過外業調查，內業處理和數據庫的建設，完成土地利用現狀調查的所有成果資料。
3 質量控制
在成果質量的控制上，采取了分階段自檢，巡回檢查，請專家技術指導相結合的檢查辦法，推行全面質量管理，加強質量監控，及時解決調查工作中出現的問題，確保成果質量。
3.1 嚴格基礎資料的精度
只有基礎信息可靠，才能保證在此基礎上的調查成果科學準確，因此，在質量控制方面從調查的技術準備工作開始做起。
首先建立土地利用地圖數據管理系統，對全縣107幅土地利用制作數字正射影像圖DOM，數字線劃地圖，保證調查基礎精度可靠，這項工作目標是：利用已有的航攝像片，采用常規的作業方法，生產滿足建庫要求的數字正射影像圖及框架矢量要素數據。技術設計是：數字正射影像圖采用數字攝影測量的方法；框架矢量要素的采集用模擬、解析測圖，掃描矢量化編輯的方法成圖。
數字正射影像圖是根據像片（23厘米×23厘米、比例尺1∶3.5萬）的內外方位元素和地面數字高程模型對數字化的航空影像（單色/彩色）進行數字微分糾正，得其正射影像，再作影像鑲嵌、圖廓裁切，生成圖幅影像層數據，再與圖廓整飾、公裏網格以及地名註記數據復合而成，它既具有地圖幾何精度又有影像特征。為保證精度，采取了數字高程模型與矢量數據套合檢查的方法。即：在生產了數字正射影像和數字線劃地圖以後，將兩種圖套合在壹起，選取20個左右的明顯地物點，計算中誤差，壹般地區不超過5米，高山地區不超過7.5米（個別地方可放寬至10米），若計算結果滿足上述限差，則可以進行編輯。否則，應退回到各自的制作過程中去檢查。
數字線劃地圖（框架矢量要素數據）是現有地形圖上基礎要素的矢量數據，且保存各要素的空間關系和相關的屬性信息，為本項目需要，只選取《縣（市）級土地利用現狀數據庫建設數據采集分層編碼規定》中的要素。基本內容有：測量控制點、垣柵、等高線、地形地貌點、交通及附屬設施、水系及附屬設施、境界。在數據線劃圖的制作過程中，采取了如下質量控制的辦法：第壹，檢查矢量化過程中的各種參數設置是否合理，在屏幕上將矢量數據和柵格影像疊合顯示，檢查對應數字化的要素是否有遺漏，檢查是否存在短小毛刺，檢查高程賦值有無粗差，檢查補繪的等高線是否合理。第二，檢查圖廓點的坐標值及點號是否正確，檢查坐標轉換誤差是否符合精度要求，檢查各數據層的正確性，檢查每壹層的拓樸關系是否正確，檢查要素之間是否有不合理的粘連或打結，檢查每壹個屬性是否正確，屬性項的名稱和定義是否符合要求，屬性值是否超過值域範圍，各屬性項的值的正確性。第三，檢查各線狀要素與本圖圖廓線是否嚴格吻合，檢查相鄰圖幅要素是否全部接邊，接邊誤差是否在規定值之內，檢查接邊的要素屬性值是否壹致。第四，檢查圖例簿填寫內容是否完整、正確。第五，檢查各種數據資料，圖形資料，文檔資料是否齊全，存儲數據的介質和規格等是否滿足規定要求。
3.2 自查自檢把外業問題解決在“萌芽”狀態
外業調查成果是本項目成果的重要組成部分，它直接關系到最終成果的科學可靠，直接影響這次土地利用基礎圖件與數據更新成果的質量。因此，外業工作過程中，他們采取了巡回檢查，重點抽查，集中糾正的方法，保證建庫前所有調查成果的質量。
外業調查中發現的問題主要有：圖斑中的零星地類記載不全，部分耕地圖斑中較大的陡坎、小塊荒地、墓地、水毀地等零星地類被遺漏；寬度大於2米的農村道路遺漏較多；外業調查記載表中的內容記載不全，主要遺漏的有地形坡度；有同壹圖斑編號不同，個別圖斑不閉合等情況；部分地物補測沒有用平板儀或全站儀補測，而用目估或圖上（航片）判讀直接劃出，不符合規程要求。
對上述問題，改進的辦法是：第壹，用調繪圖與原土地詳查底圖（或航片）逐村逐斑對照檢查行政界、權屬界線是否壹致、正確，如發現不壹致的則應再壹次查明變動原因，仔細檢查核實權屬界線、協議書，進壹步確認，然後在全村範圍內從第壹號圖斑到末號圖斑，從調繪圖到記載表，壹個斑壹個斑地進行檢查。在圖上檢查圖斑劃分是否合理，界線是否準確，圖斑是否閉合，地類確定是否恰當，編號是否正確；在表上檢查內容是否齊全、正確，與圖上是否對應。還要查道路、河流等線狀地物登記是否正確，有無遺漏；圖斑內的零星地類是否登記齊全；飛地的表示是否清晰；圖紙與圖紙接邊處理是否正確等，檢查過程中，發現問題及時處理，錯誤之處及時改正，遺漏之處及時補上。通過檢查，徹底解決了外業調繪中存在的零星地類記載不全，線狀地物遺漏，表格內容不完整與圖紙接邊不吻合等突出問題。第二，補測新增地物，保證調繪精度。對於縣城外延的新增地物應用全站儀或平板儀補測，對參照物較多，易於定位的新增地物也可應用簡易補測法定位，但必須做到認真補測，並有完整的測量記錄，補測精度應達到規定要求，即：補測地物點四周明顯地物點位置的中誤差，平地、丘陵地不得超過圖上0.8毫米，山地不得超過1.2毫米。第三，按規定量測田坎系數。
采用上述多渠道、多類型的全面外業檢查，保證整個外業調查的成果質量為下壹步內業建庫奠定堅實的基礎。
3.3 層層檢查保證建庫精度
建庫工作中，步步有檢核，嚴格把關。采取了幾項措施：壹是確定了專門的查圖員。二是矢量化結束後，噴硫酸紙圖進行第壹次檢查，如果沒錯則轉入Arc/Info下進行接邊、入庫。三是接邊後，由技術負責人對全部接邊情況逐壹檢查，兩人壹組對庫項內容進行互相檢查，並及時改正錯誤由項目組派專人將107幅圖拼接成壹幅圖，並轉入MapGis系統。四是建庫全部完畢後交院質檢科檢查。
在整個建庫過程中，堅持了兩級檢查（作業組、分院）、壹級驗收（院質檢科）的作業制度，保證建庫成果的精度達到規程要求。
4 結 論
在昔陽縣土地利用現狀圖件與數據更新調查中，采用的方法與以往的調查相比，具有先進性。壹是調查采用的技術路線正確，采用了當前在國家和省級應用的數字化程度高的正射攝影圖影像和數據資料。因此，整個調查是建立在科學可靠的基礎之上的，這種技術方法較過去的采用航片調查而言更為科學可靠，過去只有影像，沒有數據信息，而這次有雙重的影像和數據作保證。二是數據庫的建立克服了過去人工操作的偏差，不僅地理要素建立在數字線劃地圖的基礎上，且面積數據自動生成，保證了圖、表、數壹致。三是數據的采集和成果資料全部采用計算機處理、存儲，為下壹步土地利用信息的查詢、變更、管理提供了現代化的管理系統。