6.5.1 數據庫建設技術方法及工作流程
6.5.1.1 技術方法
基於遙感影像土地利用數據建庫,是以武漢中地公司開發的 MapGIS 土地利用數據庫軟件為工作平臺,以縣級行政轄區為單元,將已有的鄉級及以上行政界線(采用全國第壹次土地詳查所確定的行政界線)疊加在以縣為單位鑲嵌的 1∶1 萬正射影像圖上,以正射影像圖為本底圖,參考已有的土地利用數據庫或土地利用詳查數據,結合遙感影像解譯資料,采用人機交互的方式,目視解譯采集地類圖斑邊界、線狀地物,提取工作區土地利用分類信息。分別建立確定圖斑、不確定圖斑、樣本圖斑層,並制作外業調查工作底圖,對不確定圖斑、樣本圖斑以及抽取壹定比例的確定圖斑到外業進行實地驗證,通過外業後處理,最終建立基於遙感影像信息的土地利用數據庫。
6.5.1.2 工作流程
工作流程如圖 6-19 所示。
圖 6-19 基於遙感影像信息土地利用數據庫建設工作流程圖
6.5.2 數據采集
以縣級行政轄區為單元,將土地利用數據庫中鄉級及以上行政界線套疊在正射影像圖上,結合樣本影像信息並參考已有的土地利用數據庫和土地利用詳查資料,采用目視解譯方法提取土地利用現狀信息。
(1)多元數據復合分析。
1)與已有土地利用數據庫復合。利用已建成的土地利用數據庫與正射影像數據疊加,參考數據庫地類屬性數據,根據遙感數據的光譜和空間特征,通過人機交互采集土地利用現狀信息。如圖 6-20 所示。
圖 6-20 遙感影像與土地利用數據疊加示意圖
2)與土地利用現狀圖復合分析。對於未建成土地利用數據庫的,將收集到的土地利用現狀圖掃描、糾正、投影變換後與正射影像套合,輔助提取土地利用現狀信息。如圖 6-21 所示。
圖 6-21 土地利用現狀圖與遙感影像圖復合示意圖
(2)數據采集方法及要求。
1)使用MapGIS軟件進行分層矢量化,為了保證數字化精度,我們要求顯示窗口放大比例在100倍以上,采用半自動、交互式分層矢量采集,這樣才能保證與影像同名地物不偏移。
2)將原土地現狀數據庫行政界線套合在DOM影像上,根據行政界線與影像套合情況,采用修正的方法進行局部調整,即影像上以線狀地物為界的原行政界線明顯偏離的,以影像上線狀地物為準作局部修正,影像上沒有線狀地物作參考的直接采用原行政界線。
3)被鄉級以上行政界線、地類界線、線狀地物等分割而成的封閉地塊為壹個圖斑。上圖圖斑的最小面積為:耕地和農村居民點最小上圖面積為3mm2×3mm2(實地為900m2),其他地類為3mm2×5mm2(實地為1500m2)。
4)地類圖斑邊界的采集,可采取先易後難、先平原區後山區的方法,即先采集易於判讀的居民地邊界,然後依次采集紋理清晰的鐵路、公路、河流、溝渠等,最後采集難以區分的地類邊界。
5)線狀地物:對於實際寬度小於30m的鐵路、公路、河流等,沿影像輪廓中心線按圖示用相應單線勾繪,大於等於30m的按圖斑處理,當線狀地物寬度變化大於20%時,分段標記。寬度量測除其本身寬度外還包含其兩側不以排灌為主的路溝及行道樹。
6)河流:河流寬度為常水位線水面寬度。常水位線以原土地利用數據庫數據或正射影像為準,如土地數據庫所標位置偏移較大時可做適當移動,河流寬度不再實地調查。
7)公路林帶:公路兩側種植的實際寬度大於等於30m的林帶,按實際寬度標繪。公路寬度小於30m,而單側林帶寬度大於30m的,公路按線狀地物標識,而林帶則按實際寬度標繪。
(3)數據分層。按照《基於遙感影像土地利用數據庫標準》的圖層劃分和命名規則將矢量數據分別建立縣級政區、地類圖斑、線狀地物、行政界線、地面控制點、地類界線、註記、樣本圖斑線、不壹致圖斑線等數據層。
(4)屬性結構的建立及屬性輸入。按照《基於遙感影像土地利用數據庫標準》對分層數據分別建立屬性結構,逐層輸入屬性內容。
(5)建立數據字典。數據字典設計是數據庫設計的壹項重要內容。新建工程前首先要建立系統的數據字典文件。依據《基於遙感影像土地利用數據庫標準》定義的相關屬性字段名、值域以及數據描述等建立基於遙感影像土地利用數據庫運行所必需的數據字典。主要包括地類編碼、行政區和權屬單位等數據字典。
1)設置數據字典參數。按照國標《中華人民***和國行政區劃代碼》,省級行政區、省轄市級行政區、縣級行政區的行政代碼長度均為2位,鄉級及行政村級政區代碼均為3位。在“土地利用數據庫管理系統”中,依次設置各級行政區劃代碼位數。如圖6-22所示。
圖 6-22 新建數據字典
2)編輯數據字典。根據技術要求中規定的基於遙感影像的土地利用分類,修改、增添或減少數據字典中的地類碼。如圖6-23所示。
圖 6-23 編輯數據字典
(6)建立接圖表。接圖表文件記錄了每個圖幅的圖名、圖號、經度、緯度等信息,是標準圖幅輸出的依據。本項目接圖表是根據大地坐標建立索引(圖6-24)。
圖 6-24 建立接圖表
(7)數據入庫。經過入庫前數據檢查,準備好完全拓撲無錯誤和圖數壹致的數據,並且建立好數據字典和接圖表後,可建立工程文件,進行數據入庫管理。
以縣級行政轄區為單位,對采編的行政轄區、行政界線、地類圖斑、線狀地物、地類界線、註記、影像、DEM 等文件進行數據整理入庫,建立土地利用信息管理數據庫。
(8)數據預處理。數據預處理是進行表格匯總打印輸出的前提,是為匯總輸出和空間分析進行數據準備。實質上是扣除線狀地物的面積、利用耕地系數計算耕地面積以及每個圖斑凈面積的計算。如圖 6-25 所示。
(9)數據匯總。匯總輸出各類面積匯總表。建立基於遙感影像土地利用數據管理系統。
圖 6-25 數據預處理