張仕美

（山東省臨沂市河?xùn)|區(qū)自然資源局，山東 臨沂 276000）

我國(guó)地域遼闊，地形西高東低，各地區(qū)對(duì)土地的利用受到地形限制，所以土地利用率普遍偏低。為了從宏觀方面更好地實(shí)施對(duì)土地的配置和利用，各級(jí)政府對(duì)土地整改計(jì)劃進(jìn)行編制，并運(yùn)用到實(shí)際執(zhí)行當(dāng)中。結(jié)合當(dāng)下土地的供給情況，規(guī)劃管理具體宗地的用途。通過(guò)一系列的整改措施，在基層土地規(guī)劃的基礎(chǔ)上，深度開(kāi)發(fā)土地資源，讓現(xiàn)有的土地得到更高的利用價(jià)值。土地整改計(jì)劃不僅提高了土地的利用率，還有利于改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境，讓土地達(dá)到永續(xù)利用的狀態(tài)，從而促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[1]。

1 ArcGIS 基本概述

1.1 ArcGIS 介紹

ArcGIS 是一款由ArcMap、ArcCatalog、Arc-Globe、ArcToolbox 以及ArcScene 五個(gè)模塊構(gòu)成的專業(yè)地理信息系統(tǒng)軟件，旨在為從事地理信息編輯、使用和管理的專業(yè)人員提供高效便捷的服務(wù)。ArcGIS 提供了強(qiáng)大而實(shí)用的地理空間信息展示、分析處理和綜合應(yīng)用功能，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、空間數(shù)據(jù)處理、圖形輸出等一系列操作。當(dāng)前，ArcGIS 軟件經(jīng)過(guò)數(shù)十載的改進(jìn)與完善，已經(jīng)演變成一個(gè)架構(gòu)完備的地理信息平臺(tái)，具有易于學(xué)習(xí)、方便擴(kuò)展和部署靈活等優(yōu)勢(shì)。

1.2 ArcGIS 五大模塊簡(jiǎn)述

（1）ArcMap：在ArcGIS 的五大模塊中，ArcMap 模塊是一款集空間數(shù)據(jù)編輯、繪制、顯示、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和地圖查詢等多種功能于一身的應(yīng)用程序，在ArcGIS軟件中扮演著主要角色，是ArcGIS 的地圖編輯器。該系統(tǒng)集成了地圖制圖、地圖編輯、地圖分析等一系列基于地圖的高級(jí)功能，為用戶提供了全方位的地圖服務(wù)。（2）ArcCatalog：ArcCatalog（弧形目錄）是地理數(shù)據(jù)資源管理器，該系統(tǒng)以數(shù)據(jù)為中心，用于定位、檢索、組織和管理空間數(shù)據(jù)。用戶可以使用ArcCatalog 進(jìn)行GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)的組織、管理和創(chuàng)建，實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)的定義與應(yīng)用，極大地簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)組織、管理和維護(hù)等方面的工作，可實(shí)現(xiàn)空間信息數(shù)據(jù)的高效利用。（3）Arc-Globe：ArcGlobe 是一種適用于大尺度地理范圍的三維處理工具，可用于展示全省、全市、全縣或全鄉(xiāng)甚至全世界的林業(yè)數(shù)據(jù)，其將所有地理信息數(shù)據(jù)投射至球體表面，使場(chǎng)景呈現(xiàn)更貼近于真實(shí)世界的形態(tài)，為林業(yè)調(diào)查工作提供了更可靠的可視化和分析方法，可用于處理表面數(shù)據(jù)。在Arc Globe 中，用戶可以從多個(gè)方面對(duì)表面數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽和查詢，進(jìn)而確定哪些對(duì)象可見(jiàn)。用戶使用多種格式的地理數(shù)據(jù)，比如疊加?xùn)鸥駭?shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)，可制作出逼真的透視圖。因ArcGlobe適用于大規(guī)模、廣泛的場(chǎng)景展示，特別是海量數(shù)據(jù)的柵格數(shù)據(jù)展示，成為許多大范圍項(xiàng)目的理想選擇，在林業(yè)、交通、空間規(guī)劃、土地利用等多個(gè)領(lǐng)域都具有顯著的優(yōu)勢(shì)[2]。（4）ArcToolbox：ArcGIS 中的地理處理工具集成，被稱為ArcToolbox，是空間分析工具，其由工具箱、工具集和工具三個(gè)部分構(gòu)成。由于ArcGIS 系統(tǒng)包含的空間處理工具繁多，這些空間處理工具大部分集中在ArcToolbox 這樣一個(gè)工具集中，用戶可以在ArcToolbox中輕松找到所需工具，熟練掌握ArcToolbox 的應(yīng)用，有助于用戶更加高效地處理數(shù)據(jù)。（5）ArcScene：ArcScene 是一種適用于小尺度地理范圍的三維處理工具，可用于呈現(xiàn)特定小區(qū)或某個(gè)公園的林業(yè)數(shù)據(jù)，為林業(yè)設(shè)計(jì)工作提供了精細(xì)化的數(shù)據(jù)表現(xiàn)方式。該模塊將全部地理信息數(shù)據(jù)投射到當(dāng)前場(chǎng)景所定義的空間參考中，場(chǎng)景呈現(xiàn)主要為平面投影形式，適應(yīng)于精細(xì)描繪小范圍場(chǎng)景的特征。

2 ArcGIS 應(yīng)用于土地利用管理的意義

2.1 對(duì)土地管理相關(guān)信息進(jìn)行更加準(zhǔn)確合理的分析

通過(guò)使用ArcGIS 技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地表的實(shí)況監(jiān)測(cè)及實(shí)地考察，將其應(yīng)用于土地資源的管理中，可以提升土地信息的精確度和有效性。相較于傳統(tǒng)的資訊處理方法，ArcGIS 能提供更深入的信息搜索和公正評(píng)估，并可結(jié)合實(shí)際的地形狀況，使得土地資源管理機(jī)構(gòu)能更好地了解其所管轄區(qū)域內(nèi)的土地狀態(tài)。

2.2 提高土地產(chǎn)出率和利用率

運(yùn)用ArcGIS 技術(shù)來(lái)處理土地使用管理的任務(wù)，可以根據(jù)實(shí)際情況了解并制定合理的用地計(jì)劃，進(jìn)而提升土地使用的效益。然而，一些地區(qū)或單位可能并不具備專業(yè)的土地使用知識(shí)，導(dǎo)致他們隨意占用或者浪費(fèi)土地資源。但當(dāng)ArcGIS 被用于土地管理時(shí)，它能實(shí)時(shí)監(jiān)控土地的使用與規(guī)劃狀況，確保有效的監(jiān)管。

2.3 使自然環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成良性循環(huán)

長(zhǎng)久以來(lái)，我國(guó)的自然資源及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系一直呈現(xiàn)出較大的緊張性和對(duì)立性。而ArcGIS 技術(shù)的引入則成功結(jié)合了地理科學(xué)的空間數(shù)據(jù)和電腦科技，并通過(guò)構(gòu)建體系、運(yùn)作流程和模式研究，生成了諸如資源分配、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、地區(qū)發(fā)展計(jì)劃、管理策略、災(zāi)害預(yù)防和環(huán)保措施等相關(guān)信息的產(chǎn)物。這是一種基于電腦軟件和硬件的支持下的用于執(zhí)行地理空間數(shù)據(jù)的輸入、儲(chǔ)存、操作、審查、處理和整合分析的技術(shù)框架。各國(guó)已經(jīng)開(kāi)始采用數(shù)字化地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)施合理化的土地使用管理方式，以期遏制過(guò)度開(kāi)發(fā)的現(xiàn)象，進(jìn)而促成自然的生態(tài)平衡與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的和諧共存[3]。

2.4 促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速增長(zhǎng)，各政府部門(mén)急需獲取更精確且全方位的地域用地情況等數(shù)據(jù)資料。所以，當(dāng)前對(duì)ArcGIS 的使用旨在構(gòu)建一套合理的土地資源分配系統(tǒng)，以支持土地開(kāi)墾、改建、經(jīng)營(yíng)及征稅活動(dòng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與理論支撐。通過(guò)建設(shè)土地管理信息系統(tǒng)，它能在土地管理的各個(gè)環(huán)節(jié)起到更大的影響。而ArcGIS為我們深入理解土地特性如何影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了極佳的機(jī)會(huì)。要有效實(shí)施土地管理，數(shù)字化信息的生成至關(guān)重要，然而僅僅依靠這些信息是不夠的，從過(guò)去的實(shí)踐來(lái)看，法律法規(guī)、政策制定、財(cái)政支出等問(wèn)題才是核心所在。唯有解決所有內(nèi)生的問(wèn)題，才有可能獲得顯著的效果。

3 我國(guó)土地利用管理現(xiàn)狀

3.1 土地產(chǎn)權(quán)關(guān)系較為模糊

根據(jù)我國(guó)法律，全國(guó)范圍內(nèi)的土地屬于國(guó)有資產(chǎn)，但實(shí)際上，部分地區(qū)的行政部門(mén)對(duì)該區(qū)域內(nèi)土地具有實(shí)質(zhì)性的管理權(quán)力，這使得土地的管理與產(chǎn)權(quán)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生脫節(jié)的情況，從而影響了土地的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展及最大化其價(jià)值的可能性。

3.2 土地利用管理過(guò)程中信息出現(xiàn)偏差

由于國(guó)家在監(jiān)管地方政府土地利用管理的成本較高，因此無(wú)法全面掌握其動(dòng)態(tài)。在此背景下，地方政府可能存在無(wú)視規(guī)劃而隨意調(diào)整的行為，以建設(shè)形象項(xiàng)目或政治業(yè)績(jī)?yōu)槟繕?biāo)，同時(shí)伴隨的是土地產(chǎn)權(quán)與使用的分割，這會(huì)導(dǎo)致濫用土地并導(dǎo)致資源的不必要消耗及低效運(yùn)用，從而威脅到我國(guó)的土地資源持續(xù)發(fā)展的前景。

3.3 土地資源利用過(guò)程中存在不合理現(xiàn)象

我國(guó)一直致力于實(shí)施一項(xiàng)關(guān)鍵策略——即制定并貫徹其長(zhǎng)久以來(lái)的國(guó)土使用計(jì)劃（Land Use Planning），該政策旨在有效地控制和平衡各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r及用地需求，同時(shí)為我國(guó)的整體進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。然而在我國(guó)長(zhǎng)年累月的土地管理工作中仍有諸多無(wú)法克服的問(wèn)題出現(xiàn)：部分地區(qū)的地方行政部門(mén)未能完全遵照國(guó)家的指導(dǎo)方針行事；而農(nóng)民們也常常無(wú)視官方的規(guī)定去處理他們的農(nóng)田問(wèn)題等行為都可能造成不當(dāng)?shù)氖褂没蜻^(guò)度的開(kāi)采現(xiàn)象發(fā)生，這不僅會(huì)使有限的地力被浪費(fèi)，而且也不符合全國(guó)健康發(fā)展的需要。

3.4 我國(guó)土地利用管理制度需要進(jìn)一步健全

在我國(guó)國(guó)市場(chǎng)的成長(zhǎng)歷程里，政府的主要職責(zé)在于監(jiān)督和管控，而不是作為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的一部分積極參與其中。由于政府無(wú)法擁有直接的管理土地權(quán)利，只能行使監(jiān)管職能，這可能導(dǎo)致土地資源的不必要消耗。這種情況下，我國(guó)在土地使用管理的制度安排上存在的問(wèn)題影響到了其土地的高效運(yùn)用[4]。

4 Arcgis 技術(shù)在土地整理項(xiàng)目管理中的運(yùn)用

4.1 Arcgis 技術(shù)在土地整理項(xiàng)目管理中的地籍管理應(yīng)用

土地整理項(xiàng)目中的地籍管理工作，需要對(duì)土地所屬權(quán)的第一次登記、多次變更登記進(jìn)行記錄，而土地整理過(guò)程面臨的一項(xiàng)重要并且困難的工作，就是對(duì)土地所屬權(quán)變更的統(tǒng)計(jì)。而地籍管理系統(tǒng)不僅匯總了整理區(qū)內(nèi)土地的所屬權(quán)、生產(chǎn)能力，土地的利用率、等級(jí)、地表覆蓋程度和居民住所的空間分布情況，還具有更高端的自行查詢、漫游、分析和統(tǒng)計(jì)等功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)在ArcSDE、ArcIMS、Server 三種服務(wù)端查看。利用其高端的空間分析功能，可以有效檢查采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，保證土地整改計(jì)劃的順利開(kāi)展。

4.2 Arcgis 技術(shù)在決策土地復(fù)墾中的應(yīng)用

規(guī)劃區(qū)內(nèi)的土地是否適宜復(fù)墾，需要通過(guò)對(duì)采集的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和評(píng)定，最終確定土地的復(fù)墾方向和復(fù)墾模式?？陀^而有效的分析方法是GIS 最為突出的空間分析功能之一，也是決定土地復(fù)墾的一個(gè)重要輔助手段。它可以將計(jì)算機(jī)生成的數(shù)值和圖形進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，就是將規(guī)劃區(qū)域土地的空間信息和屬性信息連結(jié)，讓計(jì)算機(jī)代替人工來(lái)完成復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程，從而大大提高土地整改的工作效率。利用ArcGIS 空間分析模塊（SpatialAnalyst），對(duì)土地復(fù)墾的方向進(jìn)行評(píng)價(jià)，以圖形分析圖為單元，將初始數(shù)據(jù)變更為柵格，經(jīng)過(guò)獨(dú)特的空間分析技術(shù)再將柵格中的數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而完成土地復(fù)墾的重大決策。

（1）根據(jù)現(xiàn)有的土地狀態(tài)，制定出土地復(fù)墾后應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。（2）確定土地復(fù)墾方向的主導(dǎo)因素。影響土地復(fù)墾方向的因素有：整改區(qū)內(nèi)土壤的狀態(tài)、現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)水平下土地的利用方向和當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛蔡卣?。土地?fù)墾還需要將各方面因素的變異情況考慮進(jìn)去，并找出能夠決定本區(qū)域土地生產(chǎn)力的因素[5]。（3）選取一部分土地作為研究對(duì)象。以在規(guī)劃地段采集的各區(qū)域土地的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，制作出單元對(duì)比圖。對(duì)圖中每一塊土地的屬性進(jìn)行逐一評(píng)定，最終確定每一塊土地，更適應(yīng)的復(fù)墾方向和種植等級(jí)。（4）選取合適、有效的評(píng)價(jià)方法。（5）統(tǒng)計(jì)最終數(shù)據(jù)，決定規(guī)劃區(qū)域內(nèi)土地的復(fù)墾方向。

5 ARCGIS 在土地利用變更中的應(yīng)用

5.1 通過(guò)技術(shù)完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析

土地利用變更是一項(xiàng)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的工作，過(guò)程中會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力。利用ARCGIS 技術(shù)來(lái)完成這項(xiàng)工作，可以免去難度很高的空間分析過(guò)程，不僅讓土地利用變更在更短的時(shí)間內(nèi)完成，也讓土地變更的方向更為客觀準(zhǔn)確。

5.2 土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查技術(shù)問(wèn)題

（1）外業(yè)調(diào)繪和精度檢驗(yàn)。由于土地整改工作者在很多情況下都無(wú)法明確地區(qū)分地類（比如菜地和旱地不容易區(qū)分），這時(shí)候就需要專門(mén)研究土地的人員進(jìn)行補(bǔ)充性的調(diào)會(huì)。外業(yè)調(diào)繪利用GPS（RTK）和全站儀相結(jié)合，對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)，土地上生存的物種和土地的種類進(jìn)行實(shí)際考察，將考察結(jié)果與利用ARCGIS 影像自動(dòng)生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而找出利用影像，獲得數(shù)據(jù)中存在的誤差。（2）變化圖斑、地物的判讀。通過(guò)對(duì)比收集到的一系列圖片，需要對(duì)來(lái)自不同時(shí)間的拍攝照片進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，接著使用光譜特性差異化方法來(lái)做出判斷。當(dāng)兩個(gè)地塊的數(shù)據(jù)獲取日期間隔較大時(shí)，由于光譜特性的差異化分析可能受到現(xiàn)實(shí)中土地使用的變動(dòng)影響，因此可能會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。（3）變化圖斑界、地物的提取。獨(dú)有的多光譜影像技術(shù)可以對(duì)土地的利用情況進(jìn)行分類。通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分析波譜曲線，并將這些曲線中相似的象元?dú)w為一類，而后期要進(jìn)行的動(dòng)態(tài)檢測(cè)中也需要用到這些曲線。為了更好地區(qū)分不同地段的地物監(jiān)測(cè)結(jié)果，需要用到不同的波段進(jìn)行色彩合成。采集不清楚的影像也需要做出標(biāo)記，以免增加外業(yè)調(diào)繪的工作難度。

5.3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

工作人員將外業(yè)調(diào)查得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入之后，地籍信息系統(tǒng)可以根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)規(guī)劃界限范圍，并及時(shí)變更數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。而且ArcGIS 技術(shù)會(huì)對(duì)土地利用信息的點(diǎn)、線、面三方面的圖斑進(jìn)行存儲(chǔ)，所以在變更信息的時(shí)候，這三個(gè)方面的數(shù)據(jù)需要同時(shí)更新。土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)預(yù)留與VCT 的接口。在將外業(yè)工作人員采集到的變更信息導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)中之前，應(yīng)當(dāng)先將這些數(shù)據(jù)通過(guò)SKTool 轉(zhuǎn)換工具轉(zhuǎn)換成VCT 格式。然后再利用地基信息系統(tǒng)中附帶的轉(zhuǎn)換工具，將外業(yè)VCT數(shù)據(jù)導(dǎo)入土地利用現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。在轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時(shí)還需要注意，VCT 文件的路徑以及投影帶的相關(guān)信息都需要重新設(shè)置。完成這些操作之后，ARCGIS 技術(shù)的圖層分層設(shè)計(jì)信息會(huì)在土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)生成相關(guān)圖層。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)對(duì)土地管理工作的逐步重視，土地利用現(xiàn)狀圖會(huì)進(jìn)一步普及使用。實(shí)踐表明，ArcGIS 作為一種高端的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)，能夠?qū)㈦娮颖砀窈蛿?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，并通過(guò)圖形清晰而直觀地展現(xiàn)在人們面前，讓人們更容易發(fā)現(xiàn)各數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。ArcGIS 技術(shù)還可以對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間可視化分析，在參考對(duì)象與現(xiàn)有業(yè)務(wù)之間搭建橋梁，做出更為客觀、準(zhǔn)確的決策。