1、本科毕业论文（20 届）ArcGIS 在农村土地承包经营权数据库检查中的应用所在学院 专业班级 测绘工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 1ArcGIS 在农村土地承包经营权数据库检查中的应用摘要：近年来随着地理信息系统的快速发展，ArcGIS 以其强大的功能，超高的稳定性以及优秀的空间分析能力和二次开发能力，在测量生产中的应用越来越广范。本文以安徽省颍上县的农村土地确权工作为例，对 ArcGIS的定义和在数据库的检查及应用方面做了详细的介绍。并对 ArcGIS和 CASS在农村土地承包经营权中的应用为参考进行了对比，得出 ArcGIS在数据库方面的应用比 CASS更为广泛。
2、关键词：土地权属确认；ArcGIS ；数据库；拓扑2目 录1.绪论 .41.1 土地确权的背景 .41.2 土地确权的意义 .41.3 土地确权的政策依据 .41.4 土地确权目标 .42.ArcGIS 的介绍 .42.1 什么是 ArcGIS .42.2 数据库的概述 .52.3 ArcGIS 在农村土地承包经营权中的作用 .52.3.1 数据绘图 .52.3.2 数据库的建立 .52.3.3 数据库的检查 .62.3.4 公示图的制作 .63.ArcGIS 在地块信息库检查中的实例分析 .73.1 地块信息库检查的内容及目的 .73.2 地块信息库检查的准备工作 .73.3 ArcGIS
3、对地块信息库的检查 .83.3.1 线的拓扑检查 .83.3.2 线转面与属性挂接 .93.3.3 地块面与地块属性值的唯一性检查 .113.3.4 地块面的拓扑检查 .124. ArcGIS 在家庭信息库检查中的实例分析 .134.1 家庭信息库检查的内容及目的 .134.2 家庭信息库检查的准备工作 .134.3 ArcGIS 对家庭信息库的检查 .144.3.1 公共字段名称的检查 .144.3.2 身份证号码重复现象的检查 .155.ArcGIS 与 CASS 在土地承包经营权中的对比 .176.总结 .17致谢词 .17参考文献 .183 绪论1.1 土地确权的背景作为传统的农业大国
4、，耕地在我国历朝历代都显得尤为重要。目前，随着我国城镇化步伐的加快，大量务工人员进城，农村土地被闲置，由于二轮土地承包资料不全、面积不准、位置不明、四至不清等无法对土地进行有效利用，造成承包土地利用的浪费。因此，对农民承包土地进行确权颁证势在必行。1.2 土地确权的意义及目的开展农村土地承包经营权确权登记颁证，是中央关于“三农”工作的重大部署，对于维护农民土地承包权益，巩固农村改革发展稳定大局具有重大的现实意义和深远的历史意。开展农村土地确权，建立更完善的农村土地确权制度登记，可以确认按照农民承包土地的权利拥有、使用、获利和明确土地所有权的承包经营权；可以将所承包的土地，空间位置、面积和家庭的
5、所有权证书及时和全面实施到户，加强农民市场主体地位和家庭承包经营管理的基础地位，能有效地避免由于不完整和不清楚土地所有权合同纠纷；对农村土地承包加强管理，切实解决实际问题，把农民的权益放在第一位；同时长期保持现有土地的承包关系的稳定，依照法律，促进土地流转，加快农村产权制度改革、和对农村土地资源的有效利用具有重要意义1.3 土地确权的政策依据党的十七届三中全会时就提出了明确要求，2009 年中央连续四年部署做好试点工作。2013 年中央 1 号文件提出了明确的时间安排，要求“在 5 年内大体完成农村土地确权工作，有效的解决农民承包地的边界不明和亩数不正确等问题。 ”2014 年中央 l 号文件
6、对土地确权工作再次强调，为保证土地确权工作的顺利开展切实加强当地政府的组织和领导能力。同时， 土地承包法和土地管理法以法律形式明确了农民对土地承包经营权的稳定和长期拥有，和为农村土地承包经营权确权登记工作提供法律依据。 物权法更是把土地承包经营权界定为用益物权，进一步为建立农村土地承包经营权确权登记颁证制度提供了明确的法律依据 1。1.4 土地确权目标认真贯彻党的十八大和中央 l 号文件精神，深入贯彻落实科学发展观，坚持和完善农村基本经营制度，保持现有土地承包关系稳定并长久不变 2。以农村集体土地经营权登记发证为借鉴，探索补充基本农田和农村一些未利用的土地等土地确权工作的新思路和新方法。以现有
7、土地承包合同、权属证书和集体土地所有权确权登记成果为依据，查消承包地块的面积和空间位置，建立健全土地承包经营权登记簿 3。妥善解决承包地块面积不准、四至不清、空间位置不明、登记簿不健全等问题，把承包地块、面积、合同、权属证书全面落实剜户，记录在册 4。依法让农民享受有保障和更为充分的权利。规范土地承包合同文件管理标准，建立和完善电子文件管理的信息系统。2 ArcGIS 的介绍2.1 什么是 ArcGIS在了解ArcGIS之前应该先弄清楚什么是GIS，所谓GIS 就是Geographic Information System的英文缩写，GIS是一门集计算机科学、地理学和遥感学等为一体的新兴边缘学
8、科，4在测绘、环境、生态、城市规划和土地管理中有着广泛的应用 5。ArcGIS是美国Esri公司研发的构建于工业标准之上的无缝扩展的GIS产品家族。它整合了数据库、软件工程、人工智能、网络技术、云计算等主流的IT技术，宗旨在为用户提供一套完整的、开放的企业级GIS 解决方案。无论是在桌面端、服务器端、浏览器端、移动端乃至云端，ArcGis10 都有与之对应的组件，并且可由用户自由定制，以满足不同层次的应用需求 6。如果说应用行业，可是说是太广泛了，除了传统的地图领域，在城市发展的领域、地址、石油、军事、仿真等几十个领域都有涉及。本文主要阐述ArcGIS这款软件在农村土地承包经营权数据库检查方面
9、的应用。 2.2 数据库的概述数据库，从字面意思来说就是存放数据的仓库。具体而言就是长期存放在计算机内的、有组织可共享的数据集合，可供多个用户共享，数据库中的数据按一定的数据模型进行组织、描述和储存，具有尽可能小的冗余度和较高的数据独立性以及易扩展性 72.3 ArcGIS 在农村土地承包经营权中的应用2.3.1 数据绘图我单位测区位于安徽省颍上县，由于测区属于平原地带，地势平坦，农户可耕地比较规整，相邻地块间没有田埂造成实际地界不明显、航拍图地界不清晰、农户对地界争议较大。所以采用了实测和影像解析相结合的外业测量方法，即用 RTK 在农户的指引下进行外业数据采集，将采集回来的数据导入 Arc
10、GIS 中结合航拍图像进行地块分布图的绘制。2.3.2 家庭信息库的建立由于农村土地承包经营权数据库要求既能在数据库中反映农户信息还要反映地块信息，而且在实际操作中往往会出现农户家庭信息资料上交不及时的情况，所以采用地块信息库和家庭信息库分开建库的方法，在地块信息和家庭信息都已完善的条件下在进行数据合库，形成最终的数据总库。利用收集上来的农户家庭信息资料，结合县政府提供的公安信息、新农合信息先在excel 表格里完成基本家庭信息的录入，待农户家庭信息录入完毕再将 excel 表格导入ArcGIS 中，利用 ArcGIS 来完成我们家庭信息库的构建。如图 21 为在安徽颍上县制作的魏庄村家庭信息
11、库5图 21 魏庄村家庭信息库属性图2.3.3 数据库的检查以 ArcGIS 为平台建立的无论是家庭信息库、地块信息库还是最终的数据总库，都具有非常强的逻辑性、严谨性和完整性。因此，在整个项目进程中，数据库的检查都要定期进行，而且对数据和信息的要求都非常严格，以确保能及时发现数据库问题并加以改正。本文旨在详细阐述 ArcGIS 在数据库检查方面的应用，方法及步骤在下文都要详细的叙述，故在此不再赘述。2.3.4 公示图的制作ArcGIS 在农村土地承包经营权项目的后期还有一个重要的作用就是公示图表的制作，在经过前期数据的采集、家庭信息收集、地块分布图的制作、数据库的合并及检查并确定数据库没问题等
12、工作后，就可以进行公示图表的制作了。通过公示图表的张贴公示，在公示期结束后结合村民反馈上来的信息，对数据库进行进一步的修改以确保数据库符合事实。图 31 为安徽颍上县陈屯村二轮公示期间使用 ArcGIS 制作的地块分布图（公示图） 。6图 31 使用 ArcGIS 制作的地块分布图（公示图）3 ArcGIS 在地块信息库检查中的实例分析3.1 地块信息库检查的内容及目的地块信息库的检查包括各个字段的内容是否存在空值及空格、地块名称（DKMC）在同一村民小组内是否有重复的现象、在地块面构成之前要对线进行拓扑检查、在构成地块面之后要对地块面进行拓扑检查、将录入的属性与地块面进行挂接后通过挂接和反挂
13、接检查地块面跟属性是否为一一对应关系。地块信息库里面涵盖了外业阶段调查的地块信息，其中包括乡镇名、行政村、村民组、承包方、地块名称、承包方向、承包顺序、土地利用类型、地力等级和四至等。这些信息都要求要与实际相符并成一一对应的关系，这就要求地块信息库要具备逻辑性、严谨性和完整性。但在实际操作中，由于测量仪器的误差、测量员在与村民沟通中的语言障碍、绘图过程中对地块点的扑捉、后期信息录入过程中的输入错误等因素，会照成数据库中的信息与现实不符，或存在拓扑错误及地块面与属性点不能一一对应等问题的出现。由于数据库信息含量大，很多问题用肉眼难以发现，但这些问题在后期数据库合并及公示表和公示图的制作中会对数据
14、库的严谨性产生极大的影响。定期、及时的使用ArcGIS对数据库进行检查能有效的规避此类问题的出现。3.2 地块数据库检查的前期准备在对地块信息库检查之前需要完成地块信息的采集、将外业测量数据导入 ArcGIS 并用线绘制地块分布图，且要将每个地块都要附上采集回来的各种属性信息。73.3 ArcGIS 对地块信息库的检查3.3.1 线的拓扑检查拓扑关系（ topological relation） ，指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系。即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系 8。在内业画图阶段，采用的是利用线先画出一个个闭合的地块，在闭合的地块中添加地块点为
15、该地块附上属性值，然后利用 ArcGIS 进行线转面的处理，这样相比起来直接用面画具有很大的优势。因为在画图中要将一个一个的地块点连接起来用线明显比用面要快很多，而且在用线来构面不存在面与面之间的缝隙和重叠。因为在直接用面做图的时候由于点的捕捉问题很容易出现人眼观察不到的小间隙和小的重叠面。但在利用线构面的同时也会遇到一些问题，如会遇到线相交、线重合，在地块中还容易出现肉眼难以观察到的悬挂点和伪节点。一些看似闭合的地块其实并没闭合，所以在进行线转面之前必须要进行线的拓扑检查。拓扑检查首先要点击开始编辑，选中所有线段，打断相交线，已达到在相交的地方分割所有选定要素并删除任何重叠的线段。打断相交线
16、后在目录里面找到正在进行编辑的数据库点击右键在弹出框内选择新建拓扑，在弹出的向导内点击下一步，选择参与拓扑的要素类，这时我们要注意选择的为界址线（JZX ），然后会看到在接下来的对话框内会弹出添加拓扑规则的对话框。在对话框内添加不能重叠、不能相交、不能有悬挂点、不能有伪节点、不能自重叠、不能自相交、必须为单一部分、不能相交或内部接触，如图 32 所示，然后点击下一步完成拓扑。将新建的线拓扑添加到地图中，点击界址线开始编辑将会发现编辑工具条中的错误检查器工具指示灯已经亮了，如图 33 所示，表示可以对当前的错误进行拓扑了。点击错误检查器并在弹出的对话框内选中显示所有的错误检查，把仅搜索可见范围内
17、前的对号去掉表示即将对所有的线段进行拓扑错误的检查。计算机进行计算后会把所有的错误以对话框的形式弹出来，如图 34 所示。将错误检查器中检查出来的错误进行修改即可完成线的拓扑工作。8图 32 线拓扑规则的添加图 33 拓扑错误检查工具条9图 34 线拓扑检查结果3.3.2 线转面与属性挂接经过前面的拓扑检查，如果确定各条线段已经没有拓扑错误即可进行线转面的工作。前面讲到，用线作图不仅能提高工作速度，而且能避免用面作图带来不能轻易检查出来的地块间隙的问题。但无论用哪种发法都是要将各个地块以面的形式出现在数据库中，用线勾勒出来的只是地块的轮廓和形状，并不是一个地块面。所以要将拓扑过的界址线转化成面
18、来构成地块面。在对界址线进行编辑的状态下打开 ArcToolbox，选择数据管理工具 -要素-要素转面，会弹出如图 35 的对话框。输入要素选择界址线，输出要素可以选择你想存放该要素的文件夹，点击确定。待计算机处理完毕，我们会发现当用鼠标点击人一条边是选中的不再是一条线，而是整个地块面，如图 36 所示。经过上一步的操作，已经得到了一个个的地块面，但这些地块面还没有属性。在前期画图过程中为了表示地块的属性，在每一个地块内都添加了一个地块点，为该地块点赋值以此来表示该地块的属性。现在要做的就是如何把地块点的属性值赋到地块面中。在ArcGIS 的工具箱中，找到分析工具，点击进入可任意看到叠加分析这一命令，再点击进去就可以看到空间连接这一栏，点击进入在弹出的对话框中可以看到目标要素、连接要素和输出要素。在本次操作中目标要素即指地块面，连接要素指地块点，输出要素为连接面。连接面就是已经赋值过地块属性值得地块面。
