土地勘測定界中三調(diào)數(shù)據(jù)與二調(diào)數(shù)據(jù)面積量算方法研究與實(shí)現(xiàn)

陳盼芳

摘要：土地勘測定界工作中，針對已開工建設(shè)的項目，要求對項目區(qū)內(nèi)的各地塊地類對應(yīng)的第三次全國國土調(diào)查土地的地類與第二次全國土地調(diào)查土地的地類進(jìn)行對比分析。第三次全國國土調(diào)查數(shù)據(jù)采用的技術(shù)方法、地類代碼、圖斑表達(dá)方式等與第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)有很大的差異，為保障兩者數(shù)據(jù)對比分析的準(zhǔn)確性，該文從地類代碼對比、地物表達(dá)方式歸并方面進(jìn)行研究，改進(jìn)三調(diào)數(shù)據(jù)、二調(diào)數(shù)據(jù)土地分類面積的量算方法，提高勘測定界工作中土地分類面積量算的準(zhǔn)確性，采用Visual?C#編程語言、GDAL開發(fā)庫實(shí)現(xiàn)面積計算功能。

關(guān)鍵詞：土地勘測定界???面積量算???三調(diào)數(shù)據(jù)???二調(diào)數(shù)據(jù)???Visual?C#???GDAL開發(fā)庫

中圖分類號：P271??文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AResearch?and?Implementation?of?the?Area?Measurement?Method?for?the?Third?and?Second?National?Land?Survey?Data?in?Land?Survey?and?Demarcation

CHEN?Panfang

（Guizhou?Provincial?First?Institute?of?Surveying?and?Mapping，?Guiyang，?Guizhou?Province，?550025?China）

Abstract：?In?the?work?of?land?survey?and?demarcation，?for?projects?that?have?already?started?construction，?it?is?required?to?conduct?a?comparative?analysis?of?the?land?types?of?the?third?national?land?survey?and?the?land?types?of?the?second?national?land?survey?corresponding?to?the?land?types?of?each?plot?within?the?project?area.?The?technical?methods，?land?category?codes?and?patch?expression?methods?used?in?the?third?national?land?survey?data?are?significantly?different?from?those?used?in?the?second?national?land?survey?data.?To?ensure?the?accuracy?of?the?comparative?analysis?of?the?two?data，?this?article?conducts?research?from?the?aspects?of?the?comparison?of?land?category?codes?and?merging?of?land?feature?expression，?improves?the?measurement?method?of?land?classification?area?in?the?third?and?second?national?land?survey?data，?improves?the?accuracy?of?the?measurement?of?land?classification?area?in?the?work?of?survey?and?demarcation，?and?uses?the?Visual?C#?programming?language?and?GDAL?development?library?to?implement?the?function?of?area?calculation.

Key?Words：?Land?survey?and?delimitation;?Area?measurement;?The?third?national?land?survey?Data;?The?second?national?land?survey?Data;?Visual?C#;?GDAL?development?library

國土空間用途管制規(guī)定，建設(shè)用地報批時，對于已開工建設(shè)的項目，在土地勘測定界工作中，需要追述項目區(qū)內(nèi)各地塊土地在前幾年中的利用情況，了解項目開展進(jìn)程及土地分類變化情況。目前土地利用分類面積量算采用的是國家已批準(zhǔn)使用的第三次全國國土調(diào)查數(shù)據(jù)（以下簡稱“三調(diào)數(shù)據(jù)”）。三調(diào)數(shù)據(jù)啟用不到2年時間，追述前幾年數(shù)據(jù)時需要追述至第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)（以下簡稱“二調(diào)數(shù)據(jù)”）。二調(diào)數(shù)據(jù)采用點(diǎn)、線、面的矢量表達(dá)方式反映零星地物、線狀地物、地類圖斑，記錄其各自的權(quán)屬、坐落、面積等屬性。三調(diào)數(shù)據(jù)只采用面的矢量表達(dá)方式反映地類圖斑，記錄地類的權(quán)屬、坐落、面積等屬性，將零星地物、線狀地物均進(jìn)行了面化處理。三調(diào)技術(shù)規(guī)程中針對地類的定義，與二調(diào)中地類的定義也有很大的改動。因此，在土地勘測定界工作中，對項目區(qū)內(nèi)各地塊圖斑對應(yīng)三調(diào)地類和二調(diào)地類對比分析時，需要對二調(diào)數(shù)據(jù)中的零星地物、線狀地物進(jìn)行技術(shù)處理，同時需要將二調(diào)中的土地利用分類和三調(diào)中的土地利用分類進(jìn)行拆分及歸并，方能準(zhǔn)確地分析各地塊的土地利用變化情況，滿足建設(shè)用地報批使用[1-3]。該文作者同時參加了二調(diào)、三調(diào)工作，結(jié)合貴州省二調(diào)數(shù)據(jù)中零星地物的特殊性，研究了能準(zhǔn)確量算二調(diào)、三調(diào)數(shù)據(jù)面積的方法，采用Visual?C#編程語言、GDAL開發(fā)庫研發(fā)了一套土地勘測定界面積量算工具，完全滿足貴州省建設(shè)用地報批工作需要。

1??二調(diào)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表達(dá)形式

二調(diào)數(shù)據(jù)庫的矢量數(shù)據(jù)采用點(diǎn)、線、面三種矢量數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式，分別表達(dá)零星地物、線狀地物、地類圖斑三種地物，同時分別記錄了各類土地的權(quán)屬、坐落、面積、性質(zhì)等屬性。三者之間除空間拓?fù)潢P(guān)系關(guān)聯(lián)外，還設(shè)置了相應(yīng)的屬性結(jié)構(gòu)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，作為索引關(guān)聯(lián)的屬性結(jié)構(gòu)是權(quán)屬單位代碼。地類圖斑設(shè)置了線狀地物面積、零星地物面積記錄與圖斑空間、屬性關(guān)聯(lián)的線狀地物及零星地物面積，作為面積扣除使用[4]。

二調(diào)數(shù)據(jù)采用的土地利用現(xiàn)狀分類為《土地利用現(xiàn)狀分類》（GB/T?21010-2007）定義的分類。該分類采用一級、二級兩個層次的分類體系，一級類有12個，二級類有57個。第二次全國土地調(diào)查時，將調(diào)查區(qū)域分為農(nóng)村部分和城鎮(zhèn)部分兩個區(qū)域。在農(nóng)村部分的土地調(diào)查時，對土地利用現(xiàn)狀分類中的05（商服用地）、06（工礦倉儲用地）、07（住宅用地）、08（公共管理與公共服務(wù)用地）、09（特殊用地）五個一級類及103、121兩個二級類歸并至201（城市）、202（建制鎮(zhèn)）、203（村莊）、204（采礦用地）、205（風(fēng)景名勝及特殊用地）進(jìn)行調(diào)查，土地勘測定界采用的二調(diào)數(shù)據(jù)主要采用農(nóng)村部分的二調(diào)數(shù)據(jù)。

2??三調(diào)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表達(dá)形式

三調(diào)數(shù)據(jù)庫的矢量數(shù)據(jù)取消了點(diǎn)、線兩種矢量數(shù)據(jù)表達(dá)方式，只保留了面的矢量數(shù)據(jù)，也就是說，取消了零星地物、線狀地物兩類地物，將零星地物、線狀地物均進(jìn)行了面狀化，只保留了地類圖斑，面狀化的零星地物、線狀地物全部繪制在地類圖斑中[5]。

三調(diào)數(shù)據(jù)采用的土地利用現(xiàn)狀分類是采用《第三次全國國土調(diào)查技術(shù)規(guī)程》中的工作分類。工作分類同樣采用了一級、二級兩個層次的分類體系，一級類有13個，二級類有73個。

3?量算方法思路

3.1?二調(diào)數(shù)據(jù)面積量算

二調(diào)數(shù)據(jù)的矢量數(shù)據(jù)有零星地物、線狀地物、地類圖斑三個矢量文件，其各自屬性結(jié)構(gòu)分別記錄了完整各項屬性。提取項目區(qū)范圍內(nèi)的零星地物、線狀地物、地類圖斑時，需要采用用地范圍線將二調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪，只保留項目區(qū)內(nèi)的零星地物、線狀地物、地類圖斑文件。地類圖斑扣除線狀地物、零星地物面積時，是根據(jù)空間拓?fù)潢P(guān)系以及零星地物、線狀地物所在的圖斑編號關(guān)聯(lián)扣除。用地范圍線不規(guī)則的因素，導(dǎo)致裁剪后的地類圖斑文件內(nèi)出現(xiàn)相同地類圖斑編號[6]，如果直接進(jìn)行面積扣除會導(dǎo)致最終計算的面積出現(xiàn)錯誤。貴州省屬于喀斯特地區(qū)，在數(shù)據(jù)調(diào)查時，部分地類的零星地物的面積是采用占用圖斑面積的比例進(jìn)行計算面積，如耕地中的裸巖石礫地、灌木林地等。在地類圖斑裁剪后，其對應(yīng)的零星地物面積也應(yīng)隨著地類圖斑范圍的變化重新計算零星地物面積。鑒于此，需要對裁剪后的零星地物、線狀地物、地類圖斑重新進(jìn)行地類圖斑編號重算、面積重算等技術(shù)處理。

3.1.1?地類圖斑處理

地類圖斑處理主要是對項目區(qū)內(nèi)的地類圖斑的圖斑編號進(jìn)行重新編訂。為保證圖斑編號的唯一性，采用流水號方式，對圖斑的“圖斑編號”屬性以阿拉伯?dāng)?shù)字從1開始連續(xù)編號賦值。

當(dāng)?shù)仡悎D斑的地類為耕地時，需要對地類圖斑中“扣除地類面積”重新賦值，取地類圖斑的矢量面積和地類圖斑的“扣除地類系數(shù)”屬性值的積作為“扣除地類面積”的屬性值。當(dāng)?shù)仡悎D斑的地類為非耕地時，其“扣除地類面積”的值均賦為0。

3.1.2?線狀地物處理

線狀地物中地類圖斑的“扣除圖斑編號1”“扣除圖斑編號2”記錄的是原始調(diào)查數(shù)據(jù)中所在地類圖斑的編號。地類圖斑的“圖斑編號”重新編訂后，需要對線狀地物中這兩個屬性結(jié)構(gòu)的值進(jìn)行重新賦予。重新賦值采用的方法主要是利用地類圖斑、線狀地物的空間拓?fù)潢P(guān)系，讀取地類圖斑的圖斑編號，按照線狀地物中“扣除比例”的值，對“扣除圖斑編號1”“扣除圖斑編號2”進(jìn)行重新賦值。線狀地物中“線狀地物面積”屬性結(jié)構(gòu)的屬性值采用其矢量長度和“寬度”屬性結(jié)構(gòu)中的值相乘的積進(jìn)行賦值。

3.1.3?零星地物處理

零星地物中的“坐落圖斑編號”記錄的是原始調(diào)查數(shù)據(jù)中所在地類圖斑的編號。地類圖斑的“圖斑編號”重新編訂后，需要對零星地物的該屬性進(jìn)行重新賦值。當(dāng)零星地物所在圖斑地類為耕地，零星地物的地類為裸巖石礫地、林地、園地、草地時；零星地物所在圖斑地類為裸巖石礫地、林地、園地、草地，零星地物地類為耕地時，記錄的面積均為按占地類圖斑面積比例的方式進(jìn)行記錄的。遇到這種情況時，需要讀取零星地物所在圖斑中“圖斑面積”、“零星地物面積”兩個屬性結(jié)構(gòu)的屬性值，求取相應(yīng)的比例，再乘以該圖斑的矢量面積作為零星地物的面積。

3.2三調(diào)數(shù)據(jù)面積量算

三調(diào)數(shù)據(jù)取消了零星地物、線狀地物，只保留了地類圖斑矢量數(shù)據(jù)，只需要處理耕地中的田坎面積即可。田坎面積在地類圖斑中是以“扣除地類面積”進(jìn)行記錄，處理該值時與二調(diào)數(shù)據(jù)中的處理方式一致，取地類圖斑的矢量面積和“扣除地類系數(shù)”的積作為“扣除地類面積”。

3.3?土地利用分類對照表

三調(diào)數(shù)據(jù)與二調(diào)數(shù)據(jù)采用的土地利用現(xiàn)狀分類不一致，為保證在對比分析兩個數(shù)據(jù)時地類的準(zhǔn)確性，需建立一個土地利用分類對照表。對照表部分內(nèi)容見表1所示。

4?面積量算工具實(shí)現(xiàn)

二調(diào)數(shù)據(jù)庫、三調(diào)數(shù)據(jù)庫的矢量數(shù)據(jù)均采用ArcGIS軟件自帶空間數(shù)據(jù)開發(fā)格式文件Shape文件，故該文介紹的工具實(shí)現(xiàn)方法采用GDAL開發(fā)庫對二調(diào)數(shù)據(jù)、三調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪及屬性的操作，滿足工具設(shè)計功能需要。工具共設(shè)計了圖斑裁剪、權(quán)屬單位提取、二調(diào)數(shù)據(jù)處理、三調(diào)數(shù)據(jù)處理、面積量算五大功能，各項功能下設(shè)計了相應(yīng)的子功能。

按照前面介紹的思路，工具主要采用Visual?C#編程語言，加載C#版GDAL開發(fā)庫實(shí)現(xiàn)工具的研發(fā)。采用Visual?C#2013建立一個工程，在工程中調(diào)用C#版GDAL的gdal_csharp.dll、gdalconst_csharp.dll、ogr_csharp.dll、osr_csharp.dll四個動態(tài)庫，四個動態(tài)庫的嵌入互操作類型值均設(shè)置為“True”，再加載Aspose.cells開發(fā)庫，逐步實(shí)現(xiàn)本文研究的內(nèi)容。工程界面如圖1所示。同時，為后續(xù)面積量算中過程數(shù)據(jù)使用方便，建立一個Access文件，文件內(nèi)設(shè)置權(quán)屬單位、二調(diào)地類圖斑、三調(diào)地類圖斑、線狀地物、零星地物、面積匯總六個表格。

4.1圖斑裁剪

圖斑裁剪功能主要用GDAL開發(fā)庫中的Geometry對象的Intersection方法對圖形進(jìn)行裁剪。圖形裁剪后，得到的線、面對象的幾何長度和面積不會自動變化，需要給裁剪出來的Shape文件分別建立相應(yīng)的屬性字段，再重新計算幾何并將值賦予屬性字段中。線文件創(chuàng)建的字段為“l(fā)ineLength”，字段類型為double類型；面文件創(chuàng)建的字段為“tb_Area”，字段類型為double類型。創(chuàng)建字段采用Layer的CreateField方法，幾何重算采用Geometry對象的GetBoundary、GetArea方法實(shí)現(xiàn)。

4.2?權(quán)屬單位提取

權(quán)屬單位提取功能主要是分別讀取零星地物、線狀地物、地類圖斑的權(quán)屬單位代碼、權(quán)屬單位名稱、權(quán)屬單位代碼1、權(quán)屬單位名稱1、權(quán)屬單位代碼2、權(quán)屬單位名稱2等屬性。讀取到的屬性值采用Microsoft.Jet.OleDb接口技術(shù)保存至前面創(chuàng)建的Access文件中的權(quán)屬單位表格中。

4.3?二調(diào)數(shù)據(jù)處理

二調(diào)數(shù)據(jù)處理是按照第四節(jié)的思路對零星地物、線狀地物、地類圖斑數(shù)據(jù)進(jìn)行空間、屬性的雙重處理，保證最后數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[7]?？臻g關(guān)系的判斷采用Geometry對象的Intersects、Touches、Crosses、Within方法判斷零星地物是否在地類圖斑內(nèi)、線狀地物是否沿著地類圖斑邊沿經(jīng)過。屬性值的讀取與賦值采用Feature對象的SetField、GetFieldAsString、GetFieldAsDouble方法實(shí)現(xiàn)。各地物處理后對應(yīng)的屬性分別保存至前面創(chuàng)建的Access文件中零星地物、線狀地物、二調(diào)地類圖斑表格中。

4.4?三調(diào)數(shù)據(jù)處理

三調(diào)數(shù)據(jù)的處理相對比較簡單，只對圖斑面積進(jìn)行幾何計算、田土坎面積扣除處理即可，最后將處理完成的相關(guān)屬性保存至前面創(chuàng)建的Access文件中三調(diào)地類圖斑表格中。

4.5?面積量算

面積量算功能是將二調(diào)數(shù)據(jù)、三調(diào)數(shù)據(jù)中的需要扣除的面積在各自的地類圖斑面積中進(jìn)行重新計算，將最終的圖斑地類面積、權(quán)屬單位代碼、權(quán)屬單位名稱、權(quán)屬性質(zhì)、地類代碼、地類名稱匯總至保存至前面創(chuàng)建的Access文件中面積匯總表格中，用于輸出相關(guān)面積表冊使用。

4.6表格輸出

表格輸出采用Aspose.cells開發(fā)庫，輸出Excel格式的三調(diào)土地分類面積匯總表、二調(diào)土地分類面積匯總表（需要追述二調(diào)數(shù)據(jù)時）、三調(diào)數(shù)據(jù)與二調(diào)數(shù)據(jù)對照表等表格，滿足土地勘測定界工作需要。三調(diào)土地分類面積匯總表如2所示。

4.7?部分代碼

實(shí)現(xiàn)工具的全部功能，需要編寫非常的代碼，本文截取了幾何重算的部分代碼。

List?fieldNameList?=?OriginMapGDAL.GetFieldNameList（Result_Layer）;

if?（fieldNameList.Contains（"tb_area"）?！=?true）

OriginMapGDAL.CreateFields（Result_Layer，?"TB_Area"，?OSGeo.OGR.FieldType.OFTString，?0，?50）;//創(chuàng)建面積字段

Feature?p_Feature;

while?（（p_Feature?=?Result_Layer.GetNextFeature（））?！=?null）

{

OSGeo.OGR.Geometry?geoPolygon?=?p_Feature.GetGeometryRef（）;

if?（geoPolygon?==?null）

continue;

double?polyArea?=?geoPolygon.GetArea（）;

int?fieldIndex?=?p_Feature.GetFieldIndex（"TB_Area"）;

p_Feature.SetField（fieldIndex，?polyArea.ToString（"f8"））;

Result_Layer.SetFeature（p_Feature）;

p_Feature.Dispose（）;

}///end?while

Result_Layer.SyncToDisk（）;

Result_Layer.Dispose（）;

clipMapLayer.Dispose（）;

5?結(jié)語

該文通過對土地勘測工作在土地分類面積量算時需要追述二調(diào)數(shù)據(jù)時研究了一套適合貴州省土地勘測定界工作需要的面積量算方法，采用Visual?C#編程語言、GDAL開發(fā)庫實(shí)現(xiàn)了面積量算功能，并在部分項目中投入使用。該方法解決了靠人工進(jìn)行追述二調(diào)數(shù)據(jù)的低效率，提高了工作效率，保證了成果質(zhì)量，可在今后的土地勘測定界工作中推廣使用。

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