论文部分内容阅读
【摘要】本文从数据库建设的背景出发初步了解了土地利用数据库建设，在此基础上又探讨了数据库设计要求、建库流程及方法、土地利用数据库建设过程、
土地利用数据库建设中若干技术问题等问题。本文的探讨对土地利用数据库的建设有不仅提供了依据还有巨大的推动作用。
【关键词】MAPGIS；土地；数据库建设；研究
中图分类号：F301.0 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
我国是一个土地面积较大的国家，也是一个刚发展起来的发展中国家。而且我国信息技术近几年快速发展，推动着各行各业的发展。所以对于土地利用数据库的建设，对于我国土地的利用和保护都有很大的作用，我们应该更加关注土地系统数据库建设。
二、数据库建设背景
我国幅员辽阔，人口众多，人地关系矛盾突出，这就给土地管理工作带来了很大困难，有关土地利用现状和变更情况的资料搜集工作则变得更加复杂。为了取得土地利用现状方面的第一手资料，我国于20世纪80 年代初开始了第一次土地利用现状调查。土地利用现状调查是了解土地资源的各种特征和规律，掌握土地资源的数量、质量以及分布格局的主要手段，是开展土地资源研究的基础性工作。
三、数据库设计要求、建库流程及方法
1、数据库设计要求
采用海量空间数据管理技术对数据进行一体化设计和管理能真正实现数据的共享。按这种数据组织方式，结合灵活的具体实现，土地利用数据库系统可以提供给用户灵活直观的数据入库手段、强有力的数据查询途径和高效快捷的漫游显示等功能和特性。
（1）数据字典
（2）数据库的物理分离与逻辑统一
在海量的地籍数据中，可以利用行政区划代码形成的行政区划索引快速检索出相应数据
（3）数据存储
在数据库的物理分离与逻辑统一的基础上，将数据按行政辖区和年度存放在指定的物理数据库中。
（4）数据访问方式
系统采用当前流行的ADO数据访问方式，并通过网络连接直接访问SOL Server、Oracle数据库，遵循开发式系统标准，支持运用TCP／IP协议的LAN和WAN环境。
（5）数据安全机制
在建设土地利用数据库时，安全性是考核数据库优劣的一项重要指标，是保障合法用户利益不被侵害的基础。
2、建库流程
本文将建库流程分为六个步骤，如图1。这六个步骤具有严密的递进关系。每个步骤的执行情况都将的对数据库的稳定性、正确性和实用性产生直接或间接影响。
3、建库方法
数据库的建设是一个系统的、严谨的、技术性强的工作。下面对建库方法做简单介绍：
(1)对外业调查成果进行矢量化，并输入相应的属性。如：线状地物的宽度
(2)对单幅数据进行拓扑检查。修改拓扑错误，相应属性的输入，相邻图幅的接边。
(3)对整个区域数据进行拼接，并进行拓扑检查。检查是否存在线、面的拓扑错误，存在属性空缺、逻辑错误等。并修改错误至正确。
(4)用MapGIS建库系统建库，并利用软件相应功能给数据赋上属性。
(5)利用MapGIS建库系统的检查功能，检查数据的拓扑、属性逻辑性等。修改错误至正确。
(6)汇总数据。统计结果。查看结果是否正确、合理，对错误结果查找原因，反复修改直至正确、合理。
四、土地利用数据库建设过程
在进行土地利用数据库建设中，从资料准备，到内业判读，再到外业调查，最后到建库，需要分阶段检查、总结分析，确保数据的准确性。针对土地利用数据库的建设要求，具体操作过程主要有：(1)工作准备，主要有建库人员组织准备、资料准备数、数据库设计等；(2)建立图形、属性结构，主要有底图扫描、光栅校正、镶嵌配准、分层矢量化、属性数据录入、数据拼接等；(3)检查、改错，主要有点输入正确、线划规范、线状地物宽度、拓扑检查等；(4)建立数据库，主要有建立图幅索引、设计数据字典、图库管理、空间分析、投影转换；(5)成果输出，主要是图件输出、表格输出和报告输出
1、原有資料及相关文件的收集
数据源资料应选择最能体现现势情况的图件和数据资料，主要资料有：
(1)l：10000土地利用分幅图；
(2)历年土地利用变更底图：
(3)县、乡、村级土地利用分类面积汇总表；
(4)理论面积与控制面积接合图表；
(5)外业调查手簿；
(6)土地统计台账；
(7)航片和其他相关电子数据等；
(8)县(市)级土地利用数据库标准；
(9)县(市)级土地利用数据库建库规范。
2、内业判读和外业调查
（1）内业判读
这主要是利用遥感影像对明显地物进行室内判读，进行人机交互解译，结合研究区域的地理位置，识别明显的地物。
（2）外业调查
利用遥感技术进行野外核实和补判，进一步调查土地的利用情况。遥感技术在某些具体环节中，必须与地面调查技术相结合(如零星地物及其变化的测量、线状地物的宽度和权属界线的变化等)。
（3）内外业综合处理。通过内外业的操作，对成果进行分层矢量化。
3、在建立土地利用数据库之前，需要准备好入库所需文件：
(1)数据字典：是数据库设计的重要内容，它描述了数据库中的属性字段与组成。
(2)接图表文件：行政区划范围内的标准比例尺分幅的索引图。
(3)零星地物、线状地物、图斑层、标签注记和影像层：这些文件是土地利用数据库的基础数据，其中部分数据的属性已在人机交互解译矢量化时录入。
4、数据检查和处理
土地利用数据库主要有影像层、行政和权属区零星地物、线状地物、图斑层、地类区和标签注记等文件。对于初步建立的土地利用数据库要进行数据的检查和处理， 以便在进行统计汇总时成果的准确性。主要有：
(1)利用系统下的建库工具进行拓扑处理， 主要是处理拓扑关系不正确的图形数据；
(2)同类文件拼接，处理文件边界处的拓扑关系和碎小图斑；
(3)根据文件输属性和文件内属性赋值，能够根据ID、空间位置或其他条件在文件间自动赋属性数据，还可以文件本身属性互相赋值；
(4)文件面积单位换算；
(5)在汇总菜单下，逻辑错误检查和属性常规检查，进行面积、逻辑和属性结构检查，确保数据的正确性和完整性；
(6)数据预处理，检查属性录入为空的对象线状和零星地物面积超出所在图斑面积的对象，只有预处理正确才能进行数据表格汇总等操作。
五、土地利用数据库建设中若干技术问题
由于土地利用数据库的建设是实现对海量的土地信息管理的过程，所以在数据库的建设过程中不可避免地会出现很多问题。
1、GIS 软件平台的选择
在选择GIS 软件平台时我们考虑了以下几个方面:
（1）实用性：是否能最大限度地满足本系统的要求便于使用和二次开发。
（2）稳定性：是否经过多年系统建设的考验 性能稳定可靠。
（3）可靠性：国内是否具有较强的力量支持 并且有一个较大的用户群体。（4）可扩展性：软件公司的技术力量是否强大 软件的维护 更新 升级是否
有保障。
2、底图质量
数据库建设所使用的底图不同，对数据库建设的质量有很大的影响，现在比较常见的底图介质，有聚脂薄膜图、单色纸图、彩色纸图、正射影像图（相纸）等。根据不同的底图介质，应该采用不同的扫描方式以获取较为清晰的图像。聚脂薄膜图和单色纸图一般采用黑白二值方式扫描；彩色纸图则一般采用灰度方式扫描。
3、数据采集与处理
数据库是信息系统的核心，是实现土地利用和管理信息化的关键埔J。数据采集与处理包括属性数据和图形数据两大部分。土地调查数据库中的数据都以点、线、面、表文件的方式存儲，主要包括地类图斑、线状地物、零星地物、注记文件、权属文件等。属性数据采集可分为手工录入、分析计算和直接导入3种方式。图形数据的采集主要包括矢量数据和栅格数据两方面，采集方法可以分为基于数字正射影像数据提取、扫描矢量化、矢量数据转化和基于外业电子数据采取等几种方式。
4、矢量化问题
矢量化过程主要是对图上的点状要素和线状要素进行数据采集，并根据采集的图斑线拓扑生成面状要素。由于数据量大，在矢量化过程中很容易出现重复图斑号点，缺少地类码、线划错位、错误的图斑号和地类码、问题。注意要将不清晰或遗漏的图廓点标绘清楚，将模糊不清的各种线状图件进行加工，以减少数字化和数据编辑处理的工作量。
5、接边问题
数据接边是指把被相邻图幅分割开的同一图形对象不同部分拼接成一个逻辑上完整的对象。拼接过程中，相邻图幅间同名要素距离小于0．3mm(图面单位)的处理方法是移动其中任一要素使两者结合；若相邻图幅间同名要素的距离在1～0．3mm(图面单位)，将两要素名移动一半，在中间部位结合。
6、面积汇总
首先对数据采集过程中形成的单幅图的图斑文件进行计算机面积汇总，检查图幅计算机量算面积与根据经纬度确定的图幅理论面积的相对误差是否在要求范围内。同时对平差后的毛面积进行汇总，并检查毛面积之和是否等于图幅理论面积。再根据毛面积计算生成净面积，计算公式是：净面积=毛面积一线状地物面积一零星地物面积一田坎面积。
六、结束语
国土保护对于一个国家的发展至关重要，土地利用数据库建设是时代发展的要求，也是更加高效，更好的保护我国土地资源的要求。对土地资源数据的建设，可以使我们更好的保护土地，规划土地，使宝贵的土地资源更加可持续的发展。
参考文献
[1]吴信才.MAPGIS地理信息系统[M].电子工业出版社，2004.
[2]毕硕本,王桥,徐秀华.地理信息系统软件工程的原理与方法[M].科学出版社,2003.
[3]侯海滨，侯海江．基于MapGIS的县级土地利用数据库的建设[J]．测绘与空间地理信息，2010，33(1)：136—139．
[4]郑智华，邓曙光，孔春芳．MapGIS在土地利用现状库建设中的应用[J]．测绘科学，2007，32(4)：160-162.
[5]黄照强，黄杏元.新一代土地资源信息系统的开发与设计研究[J].计算机应用研究，2003（1）：113 - 115.
土地利用数据库建设中若干技术问题等问题。本文的探讨对土地利用数据库的建设有不仅提供了依据还有巨大的推动作用。
【关键词】MAPGIS；土地；数据库建设；研究
中图分类号：F301.0 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
我国是一个土地面积较大的国家，也是一个刚发展起来的发展中国家。而且我国信息技术近几年快速发展，推动着各行各业的发展。所以对于土地利用数据库的建设，对于我国土地的利用和保护都有很大的作用，我们应该更加关注土地系统数据库建设。
二、数据库建设背景
我国幅员辽阔，人口众多，人地关系矛盾突出，这就给土地管理工作带来了很大困难，有关土地利用现状和变更情况的资料搜集工作则变得更加复杂。为了取得土地利用现状方面的第一手资料，我国于20世纪80 年代初开始了第一次土地利用现状调查。土地利用现状调查是了解土地资源的各种特征和规律，掌握土地资源的数量、质量以及分布格局的主要手段，是开展土地资源研究的基础性工作。
三、数据库设计要求、建库流程及方法
1、数据库设计要求
采用海量空间数据管理技术对数据进行一体化设计和管理能真正实现数据的共享。按这种数据组织方式，结合灵活的具体实现，土地利用数据库系统可以提供给用户灵活直观的数据入库手段、强有力的数据查询途径和高效快捷的漫游显示等功能和特性。
（1）数据字典
（2）数据库的物理分离与逻辑统一
在海量的地籍数据中，可以利用行政区划代码形成的行政区划索引快速检索出相应数据
（3）数据存储
在数据库的物理分离与逻辑统一的基础上，将数据按行政辖区和年度存放在指定的物理数据库中。
（4）数据访问方式
系统采用当前流行的ADO数据访问方式，并通过网络连接直接访问SOL Server、Oracle数据库，遵循开发式系统标准，支持运用TCP／IP协议的LAN和WAN环境。
（5）数据安全机制
在建设土地利用数据库时，安全性是考核数据库优劣的一项重要指标，是保障合法用户利益不被侵害的基础。
2、建库流程
本文将建库流程分为六个步骤，如图1。这六个步骤具有严密的递进关系。每个步骤的执行情况都将的对数据库的稳定性、正确性和实用性产生直接或间接影响。
3、建库方法
数据库的建设是一个系统的、严谨的、技术性强的工作。下面对建库方法做简单介绍：
(1)对外业调查成果进行矢量化，并输入相应的属性。如：线状地物的宽度
(2)对单幅数据进行拓扑检查。修改拓扑错误，相应属性的输入，相邻图幅的接边。
(3)对整个区域数据进行拼接，并进行拓扑检查。检查是否存在线、面的拓扑错误，存在属性空缺、逻辑错误等。并修改错误至正确。
(4)用MapGIS建库系统建库，并利用软件相应功能给数据赋上属性。
(5)利用MapGIS建库系统的检查功能，检查数据的拓扑、属性逻辑性等。修改错误至正确。
(6)汇总数据。统计结果。查看结果是否正确、合理，对错误结果查找原因，反复修改直至正确、合理。
四、土地利用数据库建设过程
在进行土地利用数据库建设中，从资料准备，到内业判读，再到外业调查，最后到建库，需要分阶段检查、总结分析，确保数据的准确性。针对土地利用数据库的建设要求，具体操作过程主要有：(1)工作准备，主要有建库人员组织准备、资料准备数、数据库设计等；(2)建立图形、属性结构，主要有底图扫描、光栅校正、镶嵌配准、分层矢量化、属性数据录入、数据拼接等；(3)检查、改错，主要有点输入正确、线划规范、线状地物宽度、拓扑检查等；(4)建立数据库，主要有建立图幅索引、设计数据字典、图库管理、空间分析、投影转换；(5)成果输出，主要是图件输出、表格输出和报告输出
1、原有資料及相关文件的收集
数据源资料应选择最能体现现势情况的图件和数据资料，主要资料有：
(1)l：10000土地利用分幅图；
(2)历年土地利用变更底图：
(3)县、乡、村级土地利用分类面积汇总表；
(4)理论面积与控制面积接合图表；
(5)外业调查手簿；
(6)土地统计台账；
(7)航片和其他相关电子数据等；
(8)县(市)级土地利用数据库标准；
(9)县(市)级土地利用数据库建库规范。
2、内业判读和外业调查
（1）内业判读
这主要是利用遥感影像对明显地物进行室内判读，进行人机交互解译，结合研究区域的地理位置，识别明显的地物。
（2）外业调查
利用遥感技术进行野外核实和补判，进一步调查土地的利用情况。遥感技术在某些具体环节中，必须与地面调查技术相结合(如零星地物及其变化的测量、线状地物的宽度和权属界线的变化等)。
（3）内外业综合处理。通过内外业的操作，对成果进行分层矢量化。
3、在建立土地利用数据库之前，需要准备好入库所需文件：
(1)数据字典：是数据库设计的重要内容，它描述了数据库中的属性字段与组成。
(2)接图表文件：行政区划范围内的标准比例尺分幅的索引图。
(3)零星地物、线状地物、图斑层、标签注记和影像层：这些文件是土地利用数据库的基础数据，其中部分数据的属性已在人机交互解译矢量化时录入。
4、数据检查和处理
土地利用数据库主要有影像层、行政和权属区零星地物、线状地物、图斑层、地类区和标签注记等文件。对于初步建立的土地利用数据库要进行数据的检查和处理， 以便在进行统计汇总时成果的准确性。主要有：
(1)利用系统下的建库工具进行拓扑处理， 主要是处理拓扑关系不正确的图形数据；
(2)同类文件拼接，处理文件边界处的拓扑关系和碎小图斑；
(3)根据文件输属性和文件内属性赋值，能够根据ID、空间位置或其他条件在文件间自动赋属性数据，还可以文件本身属性互相赋值；
(4)文件面积单位换算；
(5)在汇总菜单下，逻辑错误检查和属性常规检查，进行面积、逻辑和属性结构检查，确保数据的正确性和完整性；
(6)数据预处理，检查属性录入为空的对象线状和零星地物面积超出所在图斑面积的对象，只有预处理正确才能进行数据表格汇总等操作。
五、土地利用数据库建设中若干技术问题
由于土地利用数据库的建设是实现对海量的土地信息管理的过程，所以在数据库的建设过程中不可避免地会出现很多问题。
1、GIS 软件平台的选择
在选择GIS 软件平台时我们考虑了以下几个方面:
（1）实用性：是否能最大限度地满足本系统的要求便于使用和二次开发。
（2）稳定性：是否经过多年系统建设的考验 性能稳定可靠。
（3）可靠性：国内是否具有较强的力量支持 并且有一个较大的用户群体。（4）可扩展性：软件公司的技术力量是否强大 软件的维护 更新 升级是否
有保障。
2、底图质量
数据库建设所使用的底图不同，对数据库建设的质量有很大的影响，现在比较常见的底图介质，有聚脂薄膜图、单色纸图、彩色纸图、正射影像图（相纸）等。根据不同的底图介质，应该采用不同的扫描方式以获取较为清晰的图像。聚脂薄膜图和单色纸图一般采用黑白二值方式扫描；彩色纸图则一般采用灰度方式扫描。
3、数据采集与处理
数据库是信息系统的核心，是实现土地利用和管理信息化的关键埔J。数据采集与处理包括属性数据和图形数据两大部分。土地调查数据库中的数据都以点、线、面、表文件的方式存儲，主要包括地类图斑、线状地物、零星地物、注记文件、权属文件等。属性数据采集可分为手工录入、分析计算和直接导入3种方式。图形数据的采集主要包括矢量数据和栅格数据两方面，采集方法可以分为基于数字正射影像数据提取、扫描矢量化、矢量数据转化和基于外业电子数据采取等几种方式。
4、矢量化问题
矢量化过程主要是对图上的点状要素和线状要素进行数据采集，并根据采集的图斑线拓扑生成面状要素。由于数据量大，在矢量化过程中很容易出现重复图斑号点，缺少地类码、线划错位、错误的图斑号和地类码、问题。注意要将不清晰或遗漏的图廓点标绘清楚，将模糊不清的各种线状图件进行加工，以减少数字化和数据编辑处理的工作量。
5、接边问题
数据接边是指把被相邻图幅分割开的同一图形对象不同部分拼接成一个逻辑上完整的对象。拼接过程中，相邻图幅间同名要素距离小于0．3mm(图面单位)的处理方法是移动其中任一要素使两者结合；若相邻图幅间同名要素的距离在1～0．3mm(图面单位)，将两要素名移动一半，在中间部位结合。
6、面积汇总
首先对数据采集过程中形成的单幅图的图斑文件进行计算机面积汇总，检查图幅计算机量算面积与根据经纬度确定的图幅理论面积的相对误差是否在要求范围内。同时对平差后的毛面积进行汇总，并检查毛面积之和是否等于图幅理论面积。再根据毛面积计算生成净面积，计算公式是：净面积=毛面积一线状地物面积一零星地物面积一田坎面积。
六、结束语
国土保护对于一个国家的发展至关重要，土地利用数据库建设是时代发展的要求，也是更加高效，更好的保护我国土地资源的要求。对土地资源数据的建设，可以使我们更好的保护土地，规划土地，使宝贵的土地资源更加可持续的发展。
参考文献
[1]吴信才.MAPGIS地理信息系统[M].电子工业出版社，2004.
[2]毕硕本,王桥,徐秀华.地理信息系统软件工程的原理与方法[M].科学出版社,2003.
[3]侯海滨，侯海江．基于MapGIS的县级土地利用数据库的建设[J]．测绘与空间地理信息，2010，33(1)：136—139．
[4]郑智华，邓曙光，孔春芳．MapGIS在土地利用现状库建设中的应用[J]．测绘科学，2007，32(4)：160-162.
[5]黄照强，黄杏元.新一代土地资源信息系统的开发与设计研究[J].计算机应用研究，2003（1）：113 - 115.