基于MAPGIS的縣級土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫更新研究
【摘要】隨著人類進入信息化社會，土地管理信息化已成為必然趨勢。建立全國1：1萬比例尺為主的縣(市)級土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫，并對數(shù)據(jù)庫進行及時更新維護是實現(xiàn)土地資源信息化管理的前提和基礎(chǔ)。本文著重探討了數(shù)據(jù)庫更新的技術(shù)和方法，并以MAPGIS軟件為平臺，以陜西省山陽縣為例介紹了利用遙感技術(shù)進行縣級土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫更新的方法。
【關(guān)鍵詞】土地利用現(xiàn)狀;數(shù)據(jù)庫;遙感;更新;MAPGIS
O、引言
土地是人類社會賴以生存的最基本、最重要的生產(chǎn)資料之一。為了提高土地資源管理的科學(xué)化、系統(tǒng)化和標準化，保持土地利用調(diào)查成果的現(xiàn)勢性，國土資源部提出了“數(shù)字國土”工程。其中建立全國1：l萬比例尺為主的縣(市)級土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫是“數(shù)字國土”工程的重要組成部分。
土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫建立完畢后，如果不及時的對已建成的數(shù)據(jù)庫進行更新，勢必影響到數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性、權(quán)威性，直接影響到土地管理部門的科學(xué)決策和日常工作 。
縣級土地利用數(shù)據(jù)庫更新的特點 ：
(1)變更快。土地與人口、資源、經(jīng)濟、環(huán)境等存在著復(fù)雜的關(guān)系，其中任何一個因素變化都可能引起土地利用的變化，這就造成了土地利用類型變化快，且規(guī)律性不大。
(2)工作量大。土地利用數(shù)據(jù)庫更新必須做大量的工作，包括大量的外業(yè)和內(nèi)業(yè)工作。
(3)土地利用數(shù)據(jù)庫變更調(diào)查是以當年土地利用現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進行的。
數(shù)據(jù)庫的更新是土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫建立后的需要定期進行的重要工作，能否快速、高效的獲取土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)庫進行更新，直接關(guān)系到土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫的使用價值。因此本文將著重討論土地利用數(shù)據(jù)更新的方法和過程，介紹了利用遙感技術(shù)進行土地利用數(shù)據(jù)更新的具體過程。
1、傳統(tǒng)土地利用數(shù)據(jù)更新方法及其缺點
目前我國土地管理部門進行數(shù)據(jù)更新的方法主要是在基期土地利用現(xiàn)狀圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)變更申報到現(xiàn)場勘查，在詳查圖上標繪宗地變化的邊界位置、權(quán)屬變化和利用類型的變化，然后到室內(nèi)進行編繪更新 。
這種方法明顯存在諸多缺點：
1.1 難以準確獲取變化邊界的地理坐標。由于缺乏測繪控制點，僅從相鄰關(guān)系進行外推量測，難以準確獲取變化邊界的空間位置坐標。
1.2 在填寫變更登記表時通常關(guān)心面積、宗地四至關(guān)系等屬性數(shù)據(jù)，導(dǎo)致變化宗地的空間位置難于確定，面積量測不準確等問題。
1.3 各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)是通過基層上報而得，人為干擾大。存在錯報、漏報。
1.4 不能主動監(jiān)測變化。
1.5 測量方法落后且人為干擾大。
1.6 變更數(shù)據(jù)獲取速度慢，多次清繪誤差累積。
1.7 一旦發(fā)現(xiàn)變化，原來的圖件即失去現(xiàn)實性。
1.8 與城市圖斑不同，農(nóng)村土地利用圖斑多為不規(guī)則多邊形，運用全站儀等測量工具只能測量拐點，不能連續(xù)測量整個邊界。而且難于精確標繪到原詳查底圖上。
因此，目前的土地利用數(shù)據(jù)變更方法有待進一步改進，必須引進簡便科學(xué)高效的手段獲取土地利用變化的地理位置和屬性數(shù)據(jù)。
2、利用遙感技術(shù)進行土地利用數(shù)據(jù)更新的方法
遙感是20紀60年發(fā)展起來的對地觀測綜合性技術(shù)。作為近年來迅速發(fā)展起來的空間信息獲取和處理新技術(shù)，遙感已廣泛應(yīng)用于資源與環(huán)境管理各個領(lǐng)域。遙感信息具有周期性、動態(tài)性、信息豐富，獲取效率高，可直接以數(shù)字方式記錄傳送等特點。遙感與具有高效空間數(shù)據(jù)管理和靈活的空間數(shù)據(jù)綜合分析能力的地理信息系統(tǒng)相結(jié)合時，則可以提高遙感信息的分析精度。二者相結(jié)合，既可保證地理信息系統(tǒng)具有高效穩(wěn)定的信息源，又可以對遙感信息進行實時處理、科學(xué)管理和綜合分析。
利用遙感技術(shù)�？梢詫ν恋乩矛F(xiàn)狀進行大范圍的核查和更新，能夠快速獲取土地利用變化等信息，能夠?qū)δ甓韧恋乩米兏{(diào)查數(shù)據(jù)進行更新、管理、分析，能夠輸出各種查詢、統(tǒng)計和分析結(jié)果。應(yīng)用遙感技術(shù)來變革傳統(tǒng)的土地利用現(xiàn)狀變更的方法，可以提高土地利用現(xiàn)狀變更的效率以及數(shù)據(jù)的現(xiàn)實性和真實性。
3、利用遙感圖像更新縣級土地利用數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實例
3.1 項目概述
3.1.1 任務(wù)利用2008年的SPOT一5衛(wèi)星遙感影像對陜西省商洛市山陽縣土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫中的2002年數(shù)據(jù)進行更新。
3.1.2 所用資料和軟件資料有：2008年8月SPOT-5衛(wèi)星2.5米全色波段影像和10米多光譜影像;縣級土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫中2002年1：10000土地利用矢量圖：2002—2008年問的全縣土地利用變更記錄資料;等等。
圖象處理使用ERDAS IMAGING軟件。數(shù)據(jù)庫的更新使用MAPGIS軟件。
3.1.3 要求嚴格依據(jù)國家和行業(yè)相關(guān)標準對土地利用數(shù)據(jù)庫進行更新，獲得符合精度要求的新的全縣土地利用矢量圖，掌握全縣各類用地的變化數(shù)據(jù)。
3.2 工作方法和過程本次工作結(jié)合該縣實際情況，采用的流程為：
資料選擇和檢查、影像校正和配準、影像融合、變更信息的提取、外業(yè)調(diào)查與復(fù)核、數(shù)據(jù)統(tǒng)計并上交成果、上級檢查驗收等。
3.2.1 資料選擇和檢查綜合考慮精度要求、價格適中、易于獲取等因素，選用了SPOT-5衛(wèi)星2.5米全色波段影像和lO米多光譜影像。另外對所選的圖像和數(shù)據(jù)資料進行了仔細的核查。
3.2.2影像校正和配準結(jié)合實際情況，所選的方式是首先對高空間分辨率的2.5米全色波段影像進行幾何精校正，然后將10米多光譜影像與校正后的全色波段圖像配準。
3.2.3 影像融合多光譜影像與全色波段影像融合，可以使處理后的圖像既具有較高的空間分辨率。又具有多光譜特征，從而達到圖像增強的目的，增強影像判讀的準確性，有助于發(fā)現(xiàn)變化信息。
圖像分辨率融合的關(guān)鍵是融合前兩幅圖像的配準以及處理過程中融合方法的選擇。只有將不同空間分辨率的圖像精確地進行配準，才能得到滿意的融合效果。本次數(shù)據(jù)融合采用ERDAS IMAGE軟件中的IHS變換融合方法。
3.2.4 變更信息的'提取本次數(shù)據(jù)庫更新工作所用的變更信息提取方法是：首先在MAPGIS軟件把融合后的圖像和2002年土地利用矢量圖疊置，發(fā)現(xiàn)變更信息;然后用軟件的圖形編輯功能進行鼠標提取變更信息，如圖3.1，操作方法類似建立數(shù)據(jù)庫時的矢量化過程，提取過程中要需和外業(yè)調(diào)查相配合。提取完成后對矢量圖進行重建拓撲、屬性修改、數(shù)據(jù)建庫等工作。
3.2.5 外業(yè)調(diào)查與復(fù)核進行外業(yè)調(diào)查是因為遙感對地觀測與土地利用存在差異。單純的依靠遙感和圖像處理技術(shù)。無法獲取地類的社會經(jīng)濟屬性習(xí)。另外，遙感存在“同譜異物”和“同物異譜”現(xiàn)象，有些地類單純依靠遙感手段是難以區(qū)分和表達的，這就要求在內(nèi)業(yè)判讀的基礎(chǔ)上結(jié)合外業(yè)確認土地利用類型。
遙感應(yīng)用大大縮小了外業(yè)調(diào)查的范圍，不再需要進行盲目全面調(diào)查。只是在變化區(qū)域?qū)Υ嬖谝蓡柕淖兓瘓D斑有針對性地進行核查，有效地提高了工作效率。
3.2.6 相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計并上交成果更新土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫，制作全縣土地利用現(xiàn)狀圖，統(tǒng)計各種地類現(xiàn)有面積和變化面積以及權(quán)屬變化情況。上交以上數(shù)據(jù)、圖件和技術(shù)報告等成果。
3.2.7 上級檢查驗收3-3 部分成果展示 全縣部分主要土地利用類型面積變化情況統(tǒng)計表和柱狀統(tǒng)計圖。見表3.1。
4、結(jié)束語
利用遙感技術(shù)對縣級土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫更新的方法，通過實踐證明是可行的，而且相對傳統(tǒng)方法優(yōu)勢也很明顯。
隨著人類進人信息化社會，土地管理信息化已成為必然。實現(xiàn)國土資源信息化�？梢詮氐赘淖兾覈鴤鹘y(tǒng)的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的保存和更新方式，實現(xiàn)計算機的全面管理，為數(shù)字化國土服務(wù)。而縣級土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫的更新，是土地資源信息化的重要環(huán)節(jié)，因此對其的研究有重要意義。相信今后有關(guān)這方面的研究會不斷深入、創(chuàng)新。
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