1、1基于 ARCGIS 平台的土地利用图缩编方法研究摘 要：土地利用规划在土地管理中有着举足轻重的地位，土地利用调查的开展对土地管理有着极其深远的意义。土地利用调查的主要工具就是土地现状图，它能够直观的给用户表现出土地的利用现状，被广泛应用于土地利用调查工作中，具有利用效率高、利用范围广泛、经济合理等特点。 关键词：ARCGIS 土地利用 Abstract: land use planning play a decisive role in land management, land use investigation on land management has a far-reaching
2、significance. Land use the main tool of investigation is the land situation map, it can directly to the user show the status of land use, is widely applied in land use investigation work, has the use of high efficiency, wide range of use, economic reasonable. Keywords: ARCGIS land use 中图分类号：F301.23
3、文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 随着科技高速发展，社会经济呈现飞速腾跃阶段，我国城市化工业化进程也相应加快，人地矛盾不断深化，土地资源的合理规划利用是眼下亟待解决的问题。土地利用规划在土地管理中有着举足轻重的地位，土地利用调查的开展对土地管理有着极其深远的意义。土地利用调查的2主要工具就是土地现状图，它能够直观的给用户表现出土地的利用现状，被广泛应用于土地利用调查工作中，具有利用效率高、利用范围广泛、经济合理等特点。土地利用总体规划图采用专门的图例符号系统和独特的表示方法，以图件形式描述出土地管理部门所实施的规划方案和内容，它具有文字或其他任何表达方式所不能代替的特殊
4、的重要效用。 地理数据是 GIS 系统的核心组成部分之一，目前土地利用现状图编制可研应用多种 GIS 软件，土地利用数据建库是土地利用数据库管理信息系统建立的基础环节之一。相对于传统依靠手工方式来应用和管理数据来说，高效便捷，减少人力资源的浪费，引入 GIS 技术，不仅提高土地管理者工作效率，全方位实现土地利用规划的信息化管理。目前基于ARCGIS 平台的土地 GIS 软件已经应用成熟，它功能强大，能够迅速对数据进行处理、编辑，准确并且整体的对数据进行投影转化、地理分析和空间处理，是一款功能完善的土地利用编制软件。 然而单纯的软件开发、信息网络技术的升级，并不能够百分之百的解决制图的综合问题，
5、这不仅是受计算机技术在制图领域的应用水平的影响，而且还有一部分原因是因为数据源中包含的不确定的数据逻辑，以及数据数量的不完备和不正确。目前市面上有一些地图软件带有地图自动所编功能，如广州开思软件公司的 Lengthstar 软件和武汉大学开发的大比例从地图缩编系统。但是较为遗憾的是，这些软件对于地图缩编工作并不能产生较高的效率，往往只能减少两三成的工作量，并且所得出的缩编效果图质量不是很好。 目前，进行地图自动缩编的最佳方案为人机互辅，既能够利用机器3避免人工疏忽带来的数据错误，也能避免机器处理数据过于僵硬化，是最经济划算且容易实现的方案。 制图原则 制图的目的是为了解决在编绘和处理土地资料过
6、程中土地利用的多样复杂性和有限的图幅之间的矛盾。制图的综合目的是为了突出制图对象的类型特征，将土地的基本规律基本清晰表达出来，运用地图图形向用户传达较为准确清晰的信息。实际上，制图综合是一个相对复杂的智能化过程，在编绘过程中容易出现一些问题，例如，在处理地图的详细完整性和易读性的矛盾、不同用地的实际即可面积的精确性和图面上所反映的面积的有效数据之间的矛盾。这些矛盾也决定了综合制图会受到一系列条件的制约，例如地图的用途是粗泛表现出地形还是精确到某一街道；比例尺的具体大小，图解的限制等等。制图对图面的基本要求为：必须绘出主要道路（特别注意主要道路如果通过居民点或者工厂的时候，可以省略细部的构造，只
7、用绘出主要道路或者宅区大致布局） ；对于共线图形的处理得根据具体情况而定（例如地类界与现状地物共线，用线状地物线型及其颜色表示地类界，而地类界与境界线共线的时候，则用最高级境界线型及其颜色表示地类界等） ；进行共线图编制时候，首要考虑到线状物的主次关系，要注意区分主要线状物和次要线状物之间的颜色区别，且次要线状物的线型和颜色须向主线一侧平移 0.2 毫米左右。 在明确了制图目的后，需要做一些基础准备工作，首先是选取制图平台，在确定选取 ARCGIS 平台后，需要对数据进行准备和基础处理。数据的准备过程是为了熟悉国家相关标准，避免在数据处理阶段出现差错，4举一个例子，若是编制县级土地利用图，需要
8、熟悉县级上地利用总体规划编制规程和县级土地利用总体规划制图规范等有关规定，对于基础数据的处理是不可忽视的一环，基础数据的直接来源就是土地调查成果，但是在多次的土地调查过程中，经过一段时间后，土地行政区的划分往往会有小范围的变动，这时候进行土地利用现状图编制的时候，就需要收集所有土地调查的数据，在进行合并，得到完整的 ARCGIS 格式的基础数据。 考虑数字制图的特点，在绘制土地利用图时主要应遵循以下几条原则： 11 定位原则 制图的第一步便是对土地利用的定位，定位原则中最关键的部分为需要明确土地利用各种类型的地理空间位置的相对关系。需要严格把握地理基础的定义来控制地类界限的划分以及轮廓性状的布
9、局，通过严格的控制来保证各类型土地利用空间分布的稳定性。对于现实中的实物（比如已有的道路和居民地等与土地利用有着关联的地物）在地形图中需要尽可能的准确选取，以得到准确的土地利用的定位。在保证地物定位位置精准的时候，可以移动不明显的自然地物，减少不同地类之间的空隙，也减少了制图的误差，方便了制图过程。例如当地形图上出现主干道与当地的河流毗邻时，可以将河岸移至道路附近，是水域和交通的边界线只有一条。如果有些标记在地形图里显的过于喧宾夺主，例如一些与土地利用关联不大的注记和高程点之类的要素，则可以尽量删减，避免其对土地利用主题的不良影响。在地图中表现地物关系时，需要严5格的根据地物间相对重要性的原则
10、，有层次的表现地物关系，首要保证水系的联通性，层次表现顺序依次为水系、铁路、高速公路、其他公路。倘若出现这些分层的交叉时，需要采取将低层次地物掩藏在高层次地物中。 闭合原则 制图的主要依据是利用土地利用各类用地呈面状分布这个特点，它们在地形图上均以封闭的图斑来表现，但是不同图斑的轮廓界限表示分属于不同的要素层。各要素层之间的联系表现为：第一，权属单位代码和坐落单位代码在行政区划字典中可查，地类编码在地类字典中，据此可以相应的给地类名称和权属单位名称赋值；第二，地类图斑层融合，由村到乡到县到行政区的图斑一次进行融合，得到行政区层，需要赋值的时候，可以结合行政区规划字典，以行政区层的村、乡、县、市
11、可以进一步生成行政界线层的村界要素、乡界要素、县界要素和市界要素；第三，合行政区要素和地类图斑要素，可以按一定的规则生成地名注记层和地类注记层要素，减免掉一些繁琐的程序，最后，根据比例尺生成分幅，据图廓面层的分幅要素，为地类图斑所在图幅赋值，确保地类图斑必定落在分幅中紧接着结合行政区要素和地类图斑要素，按规则生成地名注记层和地类注记层要素。在制图过程中，勾画各类用地的轮廓是，需要特别注意线条的连续性，不要出现断头交叉的错误结合现象，确保所有的分界线都是完全闭合的面域。 13 取舍原则 在制图过程中，对于已经制作完毕的图斑，需要再次进行检验，防6止出现错误。在检车过程中需要特别注意一下图斑的轮廓
12、形状与大小，对与出现裁弯取直、去棱变圆、扩窄变宽的现象时注意及时修正，取舍原则表现在对于线状地物，需要保留原有的数字地形图的表示，两毫米宽度以类的线状地物可视情况删除。对于面状地物，在城镇村及工矿用地的图斑面积不小于 4 平方毫米，耕地、园地的图斑面积不小于 5.5 平方毫米，林地、草地 等其他地类的图斑不得小于 16 平方毫米，根据以上地物的取舍原则，对图斑进行适当的取舍，降低地形图的破碎性。 1.4 归并原则 制图过程中的归并原则主要包含了性质相近原则和权属相同规则两点。首先，性质相近规则是指在进行图斑合并的时候（仅指相邻地类图斑） ，要最大程度上的将性质最为接近的地类图斑合并在一起。同一
13、性质用地可以连续的大范围的进行归并，如排列整齐的鱼塘可以贵秉承一整片的渔业用地，是地形图更加简洁。其次，权属相同原则是指将地类图斑在同一个权属地区（行政区，乡）内进行归并，通过对两个图斑的行政区界限的考量，将同属于同一行政区的地类图斑进行归并，相邻的地类如果只是性质相同而权属不同，不能够进行归并。 1.5 编码原则 在制图过程中应实现图形数据与属性数据的关联，即对图上地块(图斑)进行编码。图斑的编码作为识别该块土地的关键字。关联数据的处理项目主要有以下项目：结合地类编码字典，为零星地类、线状地物和地类图斑的地类名称属性字段赋值；由行政区生成地注记；由地类图斑、7行政界线、线状地物生成地类界线，
14、为零星地类编号；由地类图斑层融合行政区，根据行政区字典为行政区名称赋值。最后生成行政界线。要进行上述关联处理，初始数据必须满足条件为：确定地类编码属性和权属单位代码已经正确赋值即地类编码属性已经赋了唯一的地类编码，该编码在地类字典中可以查到。属单位代码和坐落单位代码属性均已经赋了唯一的村级行政编码，址点、界址线、宗地层数据必须正确。 关联处理大致可以概括为以下几种方法：第一种方法是属性查询与赋值。其工作流程是先将设置表(如行政区字典和符号编码字典)读入系统内存，根据对表中某一列值构造属性查询条件，在关联要素层中进行搜寻，根据搜寻结果，再进行赋值处理。第二种方法是结合属性进行面要素合并。通过一定
15、的属性值规则，将直接相关的要素层中的要素层层剥析细化，然后对最小化的要素进行空间合并，将结果保存。第三种方法是建立完整的拓扑，进行拓扑分析。主要通过将所有关联的要素联合一起构建拓扑，设置一定的拓扑荣幸，得到拓扑边和拓扑节点，建立起所加入的点线面层要素的空间位置联系，得到相对应的关系。第四种方法是建立完整拓扑，通过线叠置错误处理来要素分割。将所有关联的线层结合在一起构建拓扑并设置一定的拓扑容限从而进行指定层的要素分割。第五中方法是动态要素创建，：根据某一层要素，确定一个关注范围，在此范围内，按人们普遍遵行的规范来生成新要素。 二、解决方法 21 实验所用软件 由于湖北省二调选用的 ArcGIs
16、软件作为 GIs 软件平台，采用具有数8据可视化、数据查询分析、图形输人输出等功能的 ArcGIs9 2 软件。 2.2 实验流程 在进行制图之间我们已经进行了数据准备，剩下就是图形的编辑过程。图形的编辑过程是一个相对复杂细化的工作，需要工作人员认真仔细对待。图形的编辑过程主要包括点编辑，线编辑，区编辑，土地利用的划分以及图形的修饰和整理输出。 1.点编辑过程：点状因素的选取需要根据已经设定好的高程点、建设用地、政府用地来定，在编辑之前需要统一形状与间距以及面积最小值的确定，确定不同地类的标记文字字体和颜色等。对于特定的地类物需要采取特殊的编辑方法，例如文字性的标记需要通过制定属性字段输入注记
17、内容ARCGIS 平台显示这样的流程进行编辑。 2线编辑过程：在编辑之前需要确定对于现状地物的各种要素进行设定，利用 ArcGIS 的 Dissolve 功能，将现状底图图按所述行政地区进行合并，再通过制图软件转弯线性文件，进行符号化，进行行政届的提取。 3.区编辑过程：首先把城市总体规划的 AUTOCAD 数据转换为 ARCGIS数据格式并同时进行空间校正，然后再用规划地图进行叠加。 4.土地用途的划分：充分利用已经掌握的土地利用调查结果，对于基本农田进行管理和划定。对于城镇村的建设用地，利用 ArcGIS 软件按照制图规程要求在图中表示出现状城镇村区域、新增建设用地区域。 5.图形的整理和
18、修饰，输出。需要先固定比例尺，确定绘制线条，方里网、注明公里数，首先选择要做图例的图层，设置好显示排列顺序。9设置好打印纸张大小，经检查数据无误后，输出图件。 2.3 地物处理过程 因为将 l：l 万地类图斑缩编到 1：5 万后，地类界线将会改变，土地利用制图综合的地物处理主要内容包括狭长图斑的线化、小图斑综合、图形的概括、现状地物的选取以及编缩数据的检查。 第一，伴随着土地利用制图的比例尺越来越小，过去的地形图上用图斑形式来表现的地物不能够满足现有地图要求，因此需要在处理的时候，提取出他们图形中的中心轴，并将这些不够的图斑根据中心轴进行合理的分割，这种操作结果会使得处理出来的图斑表现为狭长性
19、状，因此称为狭长图斑线化。 第二，根据制图的取舍原则，将地图图斑达不到最小值的图斑社区，对于刚好能够满足最小面积的图斑一般采用归并至大图斑的方法来处理，然而这里面包含了如何确定图斑的分类。虽然制图工具能够为我们提供一个良好的处理结果，但是仍需要相关工作人员进行人工操作来加以辅助。这些小图斑单独看，它们不够上图指标，而它们合并起来却符合上图标准。根据地类就近合并和地类图斑形式美观两个方面，采取手工处理这类图斑较为妥当。 第三，因为制图比例尺的缩小，地形图处于更加精细的状态中，但有些本就不大的线状物就更加难以表现出来，处于一种断裂的破碎状态中，必须将其删除，使地形图看上去更加简洁。对于及其细小的线
20、状物，应采用图形小弯曲的概括方式来处理。弯曲的处理，这是线状地物编绘的重点。弯曲的处理有两种情况，一种是去掉，另一种是化简。小弯曲10直接去掉，弯线变成了直线。化简的情况相对复杂些，比较尖的弯曲经过化简，尖弯变钝，比较长的弯曲。 第四，线状地物的需要按照一定的循序选取，例如水系，选取河流、运河、小溪时，按从大到小、由主及次的顺序进行。铁路和公路交叉时，铁路符号不间断，公路接在铁路上，即铁路压断公路。一般情况下，主要地物不动，移动次要地物，重要地物不动，移动一般地物。 第五，为了保证制图的质量，首先需要保证缩编数据的质量，我们可以同时通过人工检查的方法和 ArcGIS 软件本身提供的一些功能来提
21、高数据检查的效率。通过编写筛选条件语句，查找不够上图面积的图斑，对其进行及时的处理。针对人工造成的图斑错误，可以在制图工具里进行检查，通过分析对比重点检查大干最小上图指标的图斑，通过比对编后图斑，查出错误合并的图斑，进行改正。 三、土地利用制图中的信息化管理 基于 ARCGIS 平台的信息化管理贯穿在土地利用规划制图始终，在信息化社会高速发展的 21 世纪，传统的纸质管理办法弊端逐渐显露出来，而 ARCGIS 平台能够避免传统方法所带来的的弊端，以整理效率高，可视化强，数据容易保存的特点被广泛应用与土地利用调查规划与制图中，它可以最大程度弥补传统方法带来的缺陷，在土地利用调查制图之前，可以对土地规划用地的信息化进行良好的真理。 具体操作为：先在 ArcGIS 空间中创建图形来表现规划用地的测量坐标资料， （因为 ARCGIS 的兼容特性，可以直接导入其他文件） ，然后对已经输入的图形进行赋值（包含规划地类、所属行政区域、管制类型等）
