基于MAPGIS的縣級(jí)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)更新研究
【摘要】隨著人類(lèi)進(jìn)入信息化社會(huì)，土地管理信息化已成為必然趨勢(shì)。建立全國(guó)1：1萬(wàn)比例尺為主的縣(市)級(jí)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行及時(shí)更新維護(hù)是實(shí)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(kù)更新的技術(shù)和方法，并以MAPGIS軟件為平臺(tái)，以陜西省山陽(yáng)縣為例介紹了利用遙感技術(shù)進(jìn)行縣級(jí)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)更新的方法。
【關(guān)鍵詞】土地利用現(xiàn)狀;數(shù)據(jù)庫(kù);遙感;更新;MAPGIS
O、引言
土地是人類(lèi)社會(huì)賴(lài)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(biāo)準(zhǔn)化，保持土地利用調(diào)查成果的現(xiàn)勢(shì)性，國(guó)土資源部提出了“數(shù)字國(guó)土”工程。其中建立全國(guó)1：l萬(wàn)比例尺為主的縣(市)級(jí)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)是“數(shù)字國(guó)土”工程的重要組成部分。
土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)建立完畢后，如果不及時(shí)的對(duì)已建成的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新，勢(shì)必影響到數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性、權(quán)威性，直接影響到土地管理部門(mén)的科學(xué)決策和日常工作 。
縣級(jí)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)更新的特點(diǎn) ：
(1)變更快。土地與人口、資源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等存在著復(fù)雜的關(guān)系，其中任何一個(gè)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(lèi)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(kù)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(kù)變更調(diào)查是以當(dāng)年土地利用現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行的。
數(shù)據(jù)庫(kù)的更新是土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)建立后的需要定期進(jìn)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(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新，直接關(guān)系到土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)的使用價(jià)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(guò)程，介紹了利用遙感技術(shù)進(jìn)行土地利用數(shù)據(jù)更新的具體過(guò)程。
1、傳統(tǒng)土地利用數(shù)據(jù)更新方法及其缺點(diǎn)
目前我國(guó)土地管理部門(mén)進(jìn)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(bào)到現(xiàn)場(chǎng)勘查，在詳查圖上標(biāo)繪宗地變化的邊界位置、權(quán)屬變化和利用類(lèi)型的變化，然后到室內(nèi)進(jìn)行編繪更新 。
這種方法明顯存在諸多缺點(diǎn)：
1.1 難以準(zhǔn)確獲取變化邊界的地理坐標(biāo)。由于缺乏測(cè)繪控制點(diǎn)，僅從相鄰關(guān)系進(jìn)行外推量測(cè)，難以準(zhǔn)確獲取變化邊界的空間位置坐標(biāo)。
1.2 在填寫(xiě)變更登記表時(shí)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(cè)不準(zhǔn)確等問(wèn)題。
1.3 各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是通過(guò)基層上報(bào)而得，人為干擾大。存在錯(cuò)報(bào)、漏報(bào)。
1.4 不能主動(dòng)監(jiān)測(cè)變化。
1.5 測(cè)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(lái)的圖件即失去現(xiàn)實(shí)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(yùn)用全站儀等測(cè)量工具只能測(cè)量拐點(diǎn)，不能連續(xù)測(cè)量整個(gè)邊界。而且難于精確標(biāo)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(jìn)一步改進(jìn)，必須引進(jìn)簡(jiǎn)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(jìn)行土地利用數(shù)據(jù)更新的方法
遙感是20紀(jì)60年發(fā)展起來(lái)的對(duì)地觀測(cè)綜合性技術(shù)。作為近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)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(gè)領(lǐng)域。遙感信息具有周期性、動(dòng)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(diǎn)。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(shí)，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(duì)遙感信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、科學(xué)管理和綜合分析。
利用遙感技術(shù)�？梢詫�(duì)土地利用現(xiàn)狀進(jìn)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(jìn)行更新、管理、分析，能夠輸出各種查詢、統(tǒng)計(jì)和分析結(jié)果。應(yīng)用遙感技術(shù)來(lái)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(shí)性和真實(shí)性。
3、利用遙感圖像更新縣級(jí)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用實(shí)例
3.1 項(xiàng)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(duì)陜西省商洛市山陽(yáng)縣土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)中的2002年數(shù)據(jù)進(jìn)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(jí)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)中2002年1：10000土地利用矢量圖：2002—2008年問(wèn)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(kù)的更新使用MAPGIS軟件。
3.1.3 要求嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)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(lèi)用地的變化數(shù)據(jù)。
3.2 工作方法和過(guò)程本次工作結(jié)合該縣實(shí)際情況，采用的流程為：
資料選擇和檢查、影像校正和配準(zhǔn)、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(jì)并上交成果、上級(jí)檢查驗(yàn)收等。
3.2.1 資料選擇和檢查綜合考慮精度要求、價(jià)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(duì)所選的圖像和數(shù)據(jù)資料進(jìn)行了仔細(xì)的核查。
3.2.2影像校正和配準(zhǔn)結(jié)合實(shí)際情況，所選的方式是首先對(duì)高空間分辨率的2.5米全色波段影像進(jìn)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(zhǔn)。
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(dá)到圖像增強(qiáng)的目的，增強(qiáng)影像判讀的準(zhǔn)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(zhǔn)以及處理過(guò)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(jìn)行配準(zhǔn)，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(kù)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(jìn)行鼠標(biāo)提取變更信息，如圖3.1，操作方法類(lèi)似建立數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)的矢量化過(guò)程，提取過(guò)程中要需和外業(yè)調(diào)查相配合。提取完成后對(duì)矢量圖進(jìn)行重建拓?fù)洹傩孕薷�、�?shù)據(jù)建庫(kù)等工作。
3.2.5 外業(yè)調(diào)查與復(fù)核進(jìn)行外業(yè)調(diào)查是因?yàn)檫b感對(duì)地觀測(cè)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(wú)法獲取地類(lèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(lèi)單純依靠遙感手段是難以區(qū)分和表達(dá)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(rèn)土地利用類(lèi)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(jìn)行盲目全面調(diào)查。只是在變化區(qū)域?qū)Υ嬖谝蓡?wèn)的變化圖斑有針對(duì)性地進(jìn)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(jì)并上交成果更新土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)，制作全縣土地利用現(xiàn)狀圖，統(tǒng)計(jì)各種地類(lèi)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(bào)告等成果。
3.2.7 上級(jí)檢查驗(yàn)收3-3 部分成果展示 全縣部分主要土地利用類(lèi)型面積變化情況統(tǒng)計(jì)表和柱狀統(tǒng)計(jì)圖。見(jiàn)表3.1。
4、結(jié)束語(yǔ)
利用遙感技術(shù)對(duì)縣級(jí)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)更新的方法，通過(guò)實(shí)踐證明是可行的，而且相對(duì)傳統(tǒng)方法優(yōu)勢(shì)也很明顯。
隨著人類(lèi)進(jìn)人信息化社會(huì)，土地管理信息化已成為必然。實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源信息化�？梢詮氐赘淖兾覈�(guó)傳統(tǒng)的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的保存和更新方式，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的全面管理，為數(shù)字化國(guó)土服務(wù)。而縣級(jí)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)的更新，是土地資源信息化的重要環(huán)節(jié)，因此對(duì)其的研究有重要意義。相信今后有關(guān)這方面的研究會(huì)不斷深入、創(chuàng)新。
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