土地利用现状调查的数字化内业处理

廖之平
（广西第二测绘院）

【摘　要】 从地类调查开始，通过全数字化处理手段和软件开发，阐述了全数字化内业处理的可行性和优越性，介绍了一种新的土地利用现状调查内业处理方法。
【关键词】 土地利用现状调查 地类调查图 数字化 数据采集 数据库 电子台帐 土地利用现状图

　　土地利用现状及其变更调查是经济发展中的一项重要工作。通过调查，可以及时反映各地土地资源利用现状及其变更情况，为土地资源的合理规划和再分配提供必要的信息数据。此项工作的外业和内业都涉及大量的图形信息和数据信息。人工对其进行处理，往往效率低、粗差大。为改变这种状况，我们在内业处理工作中，开发应用了相应的数字化处理软件，从而使之变得高效、准确。
　　1 设计思想
　　内业处理的设计思想是：外业调绘成果经正射投影编绘得地类调查图（或正射影像图），经扫描、影像处理、矢量化成为数字化图后，按照一定规则将图斑号、地类代码、座落、权属、零星地物、线状地物、飞地、争议地等信息标注到图上，余下工作便全由计算机进行处理，从而高效、准确地 得到最终结果。在日后的变更调查中，以数字化地类调查图为基础，只要将变更情况加以标绘，就可如法得到当年的变更数据及变更后的电子台帐。作业中，我们使用的是洛德公司的土地详查变更软件（BG226W），由于我们的数据与该软件保持了共享特性，只要将自己的电子台帐作简单转换，即可成为该软件的电子台帐。而为使该软 件及其数据有更广泛的应用基础，对控制区、图斑的划分和编号采用与该软件相一致的方法。
　　2 控制区、图斑的划分及编号
　　控制区以统计最低级别的行政单位（一般是村）来划分，以图幅内村界和内图廓线所形成的每个区域为一个控制区，由于内图廓线的分割，同属一个村的土地，可能会有几个控制区。控制区的编号包括控制区号一乡镇号一村号三级编码（每码两位数字)；属于外县的控制区则按控制区号一乡镇号两级编码。控制区号以图幅为单位，按从上到下、从左到右的顺序编定；乡镇号以全县为单位，按辖区各乡镇逐一编定，邻县亦然；村号则按各乡镇内逐村编号。这样，控制区编号便都涵括了土地的座落和权属信息。图斑按照地类调查图来划分，有大、小图斑两种，以小图斑为最小单位。小图斑以外的其它图斑均为大图斑。大图斑号按本控制区范围从上到下、从左到右顺次编定。小图斑号在包含它的大图斑编号后注出，即“大图斑号一小图斑序号”。
　　3 地类调查图数字化软件
　　数字化内业处理软件的图形部分在AotuCADR14环境下处理，在该软件的基础上，结合土地利用现状调查面积量算的特点，进行了二次开发，具备图形采集所用到的全部功能，使采集的图形及说明性标注符合面积量算的要求，以保证所得数据信息准确。同时还开发了相应的数据检查功能，用来对所采集图形进行校对，以确保图形信息的规范、正确和最终成果的准确可靠。 地类调查图数字化后的工作即由自行开发的土地详查数据处理软件进行。先利用数字化图形进面积量算，继而根据用户的平差条件进行数据平差，得到初始电子台帐，再进行各种行政级别。各种地类汇总，并打印出各种表格。
　　3.1 准备工作
　　为了进行地类调查图的数字化，需先以工程扫描仪对地类调查图进行扫描，得其栅格影像图。然后用影像处理软件将影像图进行变形纠正处理，得到用于矢量化的影像图。
　　为了让采集的图形和注记信息符合自动进行面积量算的要求，在数字化采集前，必须在Au tocADR14环境中设置相应的图层，以方便将采集信息放在相应的图层内。为此我们在软件中设定了“环境设置”功能，让软件一次性将所需的图层信息进行设置。
　　地类调查图的矢量化，以它的栅格影像图为基础。为了把栅格影像图准确定位，需先要将先行展绘本图幅的内图廓线。以便用于数字化地类调查图的绝对定位，使数字化地类调查图中的每个位置信息均与实用坐标系相一致，也用于计算本图幅的理论面积。
　　在AntoCADR14中进行矢量化，以栅格影像图作为参照物。为此需将经过扫描并处理好的地类调查图栅格影像图插入（Image）到当前图中内图廓内的适当位置，并使其大小（一般为 6000）设备与图廓线相当。插入后进行定位，使其内图廓线（栅格）与用坐标展的内图廓线（矢量）套合一致。为此，我们在软件中开发了“栅格图定位”的功能，可以对栅格影像图进行缩放、旋转等处理。
　　3.2 数据采集
　　设置好采集环境、绘好内图廓线和插入栅格影像图并准确定位后，即可开始地类调查图矢量化，将栅格信息转化为矢量信息，并将不同的信息放到不同的图层内。
　　为使工作更有条理，减少错漏，数据采集过程最好按照“控制区一大图斑一小图斑一线状地物”的顺序逐区进行。零星地物、飞地、争议地、权属等信息一般在采集图斑的同时完成，控制区、大图斑、小图斑的编号一般在其它信息采集完毕后进行。
　　3.2.1 控制区信息采集
　　在栅格影像图的背景下，先是采集控制区的范围线，次是对控制区进行编号。然后把界线和编号信息严格置于软件规定的图层内。
　　3.2.2 大图斑信息采集
　　需采集的大图斑信息包括：图斑线、图斑号、地类代码、零星地物、线状地物、飞地信息、争议信息等，除图斑线为线状图形外，其它信息均以文字注记方式表达，要注意把不同的信息置于规定的不同图层，把文字注记置于相关的图斑内。
　　软件可对大图斑以连续，自动递增的方式进行编号，并利用图斑线求取本图斑的面积。
　　地类代码和零星地物均按“地类代码一地类面积”的格式以文字注记方式写到本图斑内（如 81—0．56）。当某图斑内有少量另外地类时，也按零星地物表示。对此，开发的软件具有以输入地类代码选取相应图斑的功能。
　　线状地物除了图层不同外，表达方式方法与零星地物同。只要参照栅格影像图，用“复合线”绘出其矢量图，然后点取并输入其地类代码及宽度，确定注记点位，软件便可完成采集。
　　飞地和争议地也按“乡号一村号”的格式用文字注记，县飞地的格式则是：“乡号—00”，其中“乡号”代表本县的编号，“00”表示元需村级编号。
　　3.2.3 小图斑信息采集
　　采集方法与大图斑信息基本相同，仅在图斑号格式和颜色上明显区别，所在图层也不同。编号时只是逐一递增小图斑序号，每定位一点，软件会自动标注，并且记录最后一个小图斑号，以便中断后继续编号。
　　3.2.4 权属性质信息
　　土地权属性质分“国有”和”集体”两种，另增设一种“界外”，以区分非本县土地。在数字化地类调查图中，用“0”代表界外，“1”代表国有，“2”代表集体。为处理简便起见，又对国有土地分为两种：一种是控制区内只有少量国有土地，就在该地图斑的地类代码上注“—1”（如53—1）；另一种是控制区内全部（或绝大多数）是国有土地，便在控制区编号上加注“—1”（如05—03—12— 1）。若控制区内集体上地占大部分，一般可不注代码，若其内只有少量集体土地，也在该图斑的地类代码上加注“—2”（如111—2）。
　　为了加快采集速度，保证数据正确，我们还对采集操作设计了相应的软件和一些辅助性采集工具软件，通过菜单调用，直观、明了。
　　3．3 采集信息的检查
　　为了减少和消除采集过程的错误，把数字化图形顺利地转化为数据，我们根据面积量算的特点开发了一系列检查软件。其中包括：同一个坐标点位上因多次采点而产生重合点和形成无意义封闭区域或线段的删除软件，图斑号检查软件，地类代码检查软件，图斑闭合检查软件，以及图斑重叠检查软件等。另外还开发了用于图斑检索、无图斑号的图斑显示、不正常图斑的显示、控制区界线的加粗、图斑线自动闭合等辅助软件。使用这些检查软件，能够较快地修正采集的信息，从而得到符合面积量算特点和软件要求的数字化地类调查图。
　　有了数字化地类调查这个基础，接下来就需将图形信息变为数据信息，也就是把一个图斑的面积、图斑号、地类代码、零星地物、线状地物、座落、权属、权属性质等信息，从AUtoCADRl4图形中提取出来，按一定的格式写到数据文件中。
　　4 数据处理软件
　　将图形信息转化为数据信息后，即进入数据处理阶段。工作内容主要包括数据检查、建立电子台帐、面积汇总、成果表格打印四个部分。这里仅着重对前两部分作简单介绍。
　　4.1 数据检查
　　进行数据检查的目的，在于确保电子台帐的正确建立。检查数据的内容包括：数据规范性检查。大图斑面积计算正确性检查、面积量算精度检查、按图幅理论面积平差、控制面积检查与平差等。
　　数据规范性检查就是检查全部数据信息是否符合本软件的要求，是否符合土地利用现状的基本特点。比如地类面积是否都大于零，图斑号、地类代码是否符合要求，飞地、争议地是否符合约定的行政代码，界外图斑权属性质对不对等。
　　大图斑面积计算正确性检查，主要在于检核处理好其与小图斑的面积关系，以保证软件在完成一系列运算后得到的最终面积与量算的面积相一致。
　　面积量算精度检查，即查出控制区面积和与图幅理论面积之差，控制区面积与控制区内图斑总面积之差，并评定其精度。实践表明，数字化面积量算的精度高于人工量算的精度。
　　按图幅理论面积进行平差，可以得到各个图斑的准确面积。对于图幅理论面积的确定。我们觉得用图廓坐标计算要比人工量算来得精确。但我们的软件也适用于后者。
　　鉴于在过去许多县（市）已经进行控制面积的人工量算，其总面积不便更改。为使数字化量算数据与其相对应，需按给定的控制面积进行平差，因此我们在软件中增加了这一功能。通过计算机软件来完成，比人工平差快捷、准确得多。
　　4.2 建立电子台帐
　　计算机上的电子台帐内容包括图幅理论面积库、控制区面积库、地类代码对照表、乡村编码对照表、田埂系数表、地类面积分类表、面积量算台初始帐等。
　　图幅理论面积库存储涉及本县的全部图幅的理论面积，并包括图名、图号、图幅序号等信息。为了便于计算机进行图幅管理，一般图幅序号用三位数字组成，井从上到下、从左到右逐一编号 （001，002，003，…），要注意的是，每幅图的序号是唯一的。图幅理论面积库的主要用途，是控制属于本图幅的控制区总面积。
　　控制区面积库用于存储全县各控制区的面积，并包括控制区所在图幅序号、控制区号、控制区所属乡镇号及村号、控制区名称等信息。该库的主要用途是控制属于本控制区内的图斑总面积。
　　地类代码对照表用于存储本县土地利用现状的分类，记录地类代码和所表示的地类名称。利用地类代码对照表可以检查采集地类代码的正确性，还可以在打印时标明地类的名称。
　　乡村编码对照表实际上是一个用来存储全县各乡镇、各村的编码、名称的数据库。主要用途，一是用于检查图斑的座落、权属；二是用于打印表格时输出各乡镇、村的名称。
　　田埂系数表用于存储全县各乡镇的田埂系数，以便利用软件进行耕地面积量算时扣除田埂面积。
　　为了方便计算机区别各种类型的地类面积（图斑面积、线状地物、零星地物、系数法田埂等），对各种类型规定了一个编号（1，2，3，…），形成地类面积分类表，并在打印台帐时标明清楚。
　　各图幅的数据经查无误后，经汇总就可得到全县的面积量算初始台帐，有了台帐，就可以进行各种汇总、分析，便可得到调查工作所需的各种成果和利用软件提供的各种打印表格。
　　5 现状图制作软件
　　从数字化作业的特点出发，利用数字化地类调查图制作土地利用现状图时，分由三幅图来完成，即符号注记图、等高线图和图斑着色后的彩色图。
　　在制图前，首先需开发出现状图中用到的各种线型（诸如境界线、道路、水系等）。通过软件来保证这些弯曲线符合图式的要求。作业中为提高工效，还开发了地类符号自动填充、图斑自动着色、外图廓整饰及注记、多余地类界自动删修改等软件。
　　利用开发出的相应软件制作符号注记图和彩色图，工效大有提高。而制作等高线图还得进行矢量化采集（包括利用专业矢量化软件）。三幅图完成后，经过套合编辑，可以得到较佳的视觉效果。
　　6 结束语
　　生产实践表明，采用数字化进行土地利用现状调查的内业处理，有着如下几方面的优越性 ——（1）面积量算精确，汇总迅速；（2）便于进行控制面积的平差计算，结果科学、合理；（3）汇总成果可快速制作成直观的图形；（4）资料管理方便、安全；（5）数据规范，便于数据共享，并可通过互联网进行数据远程传送；（6）便于今后进行变更调查的内业处理。