基于MAPGIS城鎮(zhèn)土地數據建庫的方法探討.doc

甘肅林業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 甘肅林業(yè)職業(yè)技術學院測繪工程系畢業(yè)論文 基于MAPGIS城鎮(zhèn)土地數據建庫的方法探討 -以麥積區(qū)為例XXXX專 業(yè)： 工程測量 班 級：093測量三班學 號： 095406010318 指導教師： XXXX 2012年06月12日V目 錄摘 要11引言12建庫的準備12.1建庫依據12.2主要技術規(guī)范23數據采集23.1數據采集的過程23.2資料的收集23.2.1基礎數據23.2.2參考資料33.3確定數學模型基礎33.4資料預處理33.5數據的處理過程33.5.1數據錄入33.5.2屬性數據賦值33.5.3坐標轉換43.5.4數據檢查43.5.5圖幅面積檢查及平差43.5.6數據綜合編輯處理質量控制43.5.7圖形屬性掛接44建立數據庫的過程44.1影像文件的鑲嵌配準54.1.1生成標準圖框54.1.2影像鑲嵌配準54.2圖形數據的加工54.3屬性數據的處理54.4數據庫建立54.5數據庫的更新65精度分析65.1掃描影像精度分析65.2矢量化的精度分析65.3數據校正和轉換精度分析65.4數據拼接質量分析65.5圖形和屬性一致性76關鍵技術與存在的主要問題及處理76.1行政區(qū)劃層的提取76.2已解決的問題7參考文獻IV致謝V基于MAPGIS城鎮(zhèn)土地數據建庫的方法探討-以麥積區(qū)為例李玉鋒摘 要：MapGIS應用于城鎮(zhèn)土地建設中，受到何種條件的限制，比如：地籍測量、房產測量、數據庫的建設等方法各不相同，文中結合麥積區(qū)的實際狀況,針對MAPGIS軟件平臺，對麥積區(qū)數據入庫的方法和流程、數據控制方法進行探討。并對在數據庫的建設中的一些問題做出具體的解決方法。提高了土地資源管理的現代化水平。關 鍵 字：城鎮(zhèn)土地建設；MAPGIS;數據庫；數據庫建設1引言：麥積區(qū)位于甘肅省及天水市的東南部，東經10525-10643，北緯3406-3448。東接陜西省寶雞市，南鄰秦州區(qū)、兩當縣、徽縣，西靠甘谷縣，北連清水縣、秦安縣。東西長123千米，南北最寬處50千米，最窄處不足5千米，總面積3452平方千米?？側丝?1萬人（2009年）。轄3個街道、11個鎮(zhèn)、6個鄉(xiāng)：道北街道、北道埠街道、橋南街道、社棠鎮(zhèn)、馬跑泉鎮(zhèn)、甘泉鎮(zhèn)、渭南鎮(zhèn)、東岔鎮(zhèn)、花牛鎮(zhèn)、中灘鎮(zhèn)、新陽鎮(zhèn)、元龍鎮(zhèn)、伯陽鎮(zhèn)、麥積鎮(zhèn)、石佛鄉(xiāng)、五龍鄉(xiāng)、琥珀鄉(xiāng)、黨川鄉(xiāng)、利橋鄉(xiāng)、三岔鄉(xiāng)。區(qū)政府駐道北街道。麥積區(qū)的土地調查數據庫建設過程中,總結出一套有效的作業(yè)方式和質量制作方法,很好的解決了建立數據庫中的難點問題,并在一定程度上提高了建立數據庫的效率，保證了建立數據庫的質量。數據標準化處理平臺采用MAPGIS6.7,屬性數據錄入軟件采用MicrosoftOfficeACCESS 2007,建庫平臺采用中地的“MAPGIS二次土地調查數據庫建庫系統(tǒng)”,數據庫管理平臺采用“MAPGIS城鎮(zhèn)土地調查數據庫管理系統(tǒng)”。2建庫的準備2.1建庫依據（1）、縣（市）級土地利用數據庫標準（國土資源部2002-10）2。（2）、縣(市)級土地利用數據庫建設技術規(guī)范（國土資源部2002-lO）3。（3）、縣(市)級土地利用數據庫建設成果檢查驗收辦法（國土資源部2002-10）4。（4）、土地分類國土資發(fā)(2001)255號文件5。（5）、土地利用調查技術規(guī)程全國農業(yè)區(qū)劃委員會1998年9月6。（6）、經項目所在區(qū)認可的本項目技術設計書。2.2主要技術規(guī)范（1）、對原來的詳查圖件、面積量算表等資料進行分析，并制定原始資料使用處理原則和方法。制定切實可行的數據庫建設實施方法。（2）、依據縣（市）級土地利用數據庫建設技術規(guī)范制定作業(yè)工作步驟及方法3。3數據采集3.1數據采集的過程數據采集是土地調查數據庫建設的基礎也是數據庫能否真實的發(fā)揮作用的重要基礎。原始數據質量和精度直接關系著整個地籍數據庫建設的成敗。3.2資料的收集3.2.1基礎數據 收集縣（市）級土地利用數據庫建設標準、縣（市）級土地利用數據庫建設技術規(guī)范、全國土地利用現狀調查技術規(guī)程、甘肅省土地利用現狀調查技術規(guī)程、其他相關的信息化建設、制圖規(guī)范及標準等?；A數據的的原則：首先要確定數據的精度、質量。要使用數據的時間是最新的，圖形的資料的變形較小的。數據有現實性依據的。第二要確定地圖的內容的詳盡、完整、最近的地圖。如圖1所示：圖1：麥積區(qū)現在的土地利用現狀圖3.2.2參考資料查找出麥積區(qū)土地利用現狀調查報告。找出麥積區(qū)各鄉(xiāng)土地利用現狀調查說明書并將其分類整理好。去相關測繪部門調用其它相關航片、控制點數據和詳查成果資料。3.3確定數學模型基礎全國土地調查技術規(guī)程要求,城鎮(zhèn)地籍數據庫的基本比例尺為1500，原則上采用我國1980西安坐標系。橢球體采用1975年大地測量與地球物理學聯(lián)合測定的GPS新參考橢球體系,也被稱為“國際橢球”(I.U.G.G. )。地圖投影采用高斯-克呂格投影,按1. 5分帶。高程系統(tǒng)采用“1985國家高程基準”。建庫區(qū)域以縣級行政轄區(qū)為單位,按“街道街坊宗地地塊”來組織數據19。3.4資料預處理依照城鎮(zhèn)土地數據庫建設相關標準技術規(guī)定,必須對地形及地籍圖形數據進行預處理的工作。其中包括圖形要素的編輯檢查和數據格式轉換。圖形要素的編輯檢查首先是數據的采集過程中分為三個要素包括：線狀要素中包括水系、公路、鐵路、省界、縣界、等高線等。3.5數據的處理過程3.5.1數據錄入首先是掃描和矢量化：考慮軟硬件的承受能力及圖件質量之后，選擇了300dpi的分辨率，把所有掃描圖件經過掃描糾偏、鑲嵌配準后進行矢量化，進行矢量化的時候基本點、線、面要素要進行分層采集。面狀要素通過對線要素拓撲處理形成面要素。點、線要素的采集方法和精度，嚴格按縣（市）級土地利用數據庫建設技術規(guī)范操作，點、線要素參數按照標準參數表采集。如圖2所示：圖2：崖灣村等高線的繪制 3.5.2屬性數據賦值點、線要素矢量化完成后，應對各層進行屬性編碼及屬性賦值，線要素還根據要素屬性分為單屬性要素編碼和多屬性要素編碼。3.5.3坐標轉換分幅點、線、面數據經過屬性連接后，為了便于建庫和量算面積，需在MAPGIS系統(tǒng)平臺下使用投影變換模塊，采集圖幅四個內圖廓點作為控制點將矢量化后圖形數據的圖面坐標系（單位為毫米），依據實際管理要求將其轉換為大地坐標系（單位為米）。3.5.4數據檢查如果對數據進行檢查的時候，應該進行兩方面的考慮，第一：對點、線劃的精度，點、線、面要素的屬性，對輸出的中期檢查圖應對照詳查基礎資料進行檢查修改。第二：對圖形拓撲關系構建進行重建。3.5.5圖幅面積檢查及平差計算機量算面積與圖幅理論面積之差在 1k范圍內時 ,利用理論面積對各專題數據的單圖幅面積進行平差。平差過程中保持平差后轄區(qū)建庫部分的面積與接邊平差面積保持一致。3.5.6數據綜合編輯處理質量控制圖形的接邊質量控制采用軟件半自動接邊和手工接邊，接邊后同名點限差控制在0.1mm以內，接邊誤差控制按縣（市）級土地利用數據庫建設技術規(guī)范執(zhí)行。在MAPGIS中的屬性數據質量控制采用圖形和數據庫表格文件屬性分別檢查后，再在MAPGIS中屬性庫管理模塊中進行數圖兩個一起進行檢查，做到圖數保持一致，屬性記錄不重不漏也不能多也不能少，發(fā)現問題及時解決并做相應記錄，好以后遇到此類問題有自己的解決辦法。3.5.7圖形屬性掛接圖形屬性通常包括標示屬性和專題屬性兩類。標示屬性指空間實體數據緊密相關的、用于區(qū)分空間數據實體的基本屬性類,它們可以是空間數據分類代碼、幾何類型(點線面)、數據的所有者或采集者、數據來源、數據建立日期、數據精度、與其他空間實體之間的關系代碼(點線面的組成關系、相鄰關系等)等信息。一般情況下,標示屬性是從原始數據中獲得。專題屬性數據是描述空間實體專業(yè)特性的專題屬性數據,在宗地的屬性數據可包含土地使用者、土地權屬性質、土地用途等,這類屬性數據通常由權屬檔案資料或通過外業(yè)實地調查中獲取,可先通過屬性錄入軟件,再通過mapgis其他的工具將屬性記錄導入地籍數據庫中。4建立數據庫的過程建立數據庫是指用土地利用數據庫系統(tǒng)軟件提供的數據處理和管理功能，將經過編輯處理的圖形數據進行入庫處理，建成土地利用數據庫管理系統(tǒng)。4.1影像文件的鑲嵌配準4.1.1生成標準圖框 根據圖幅實際情況，采用MAPGIS軟件中的投影變換子系統(tǒng)，由投影子系統(tǒng)中生成對應的標準分幅圖框文件，并命名為圖框文件。4.1.2影像鑲嵌配準采用MAPGIS軟件，將其轉換為MSI文件，并通過圖像分析子系統(tǒng)，以上一步生成的標準圖框為參照，采取圖框中的所有公里網格交點和四個內圖廓點作為鑲嵌配準的控制點，將影像文件校正到標準位置上，要求中誤差控制在允許的范圍內。圖3：麥積區(qū)行政區(qū)劃圖4.2圖形數據的加工我們使用MAPGIS軟件進行每個圖層逐個圖層的矢量化，為了保證地圖的數字化精度，我們要求顯示窗口放大比例在30倍以上，多采用在我們利用的方法有半自動、交互式分層矢量采集，分層及編碼原則嚴格按照縣（市）級土地利用數據庫建設技術規(guī)范的標準進行加工，這時候的線性文件，我們將其統(tǒng)一命名為投影線文件，為了檢驗我們掃描和矢量化的質量，必須輸出投影線文件，然后再mapgis中進行錯誤檢查，如有錯誤則作出及時的改正。4.3屬性數據的處理提高數據處理的準確性，在mapgis中屬性數據的采集直接在其編輯的形式，即在一個圖斑編輯對應的屬性。對于點狀要素中的三角點，線狀要素中的線狀要素編碼、寬度、面狀要素文件圖斑屬性等在數據采集過程中也用MAPGIS編輯。4.4數據庫建立土地利用數據庫包括：行政區(qū)劃層、圖斑層、線狀地物層、零星地物層、圖幅索引、行政代碼庫、地類代碼庫等7個數據層文件。（1）、圖斑層的生成（2）、行政區(qū)劃層的生成（3）、線狀地物層（4）、零星地物層（5）、圖幅索引、行政區(qū)代碼庫、地類代碼庫（6）、數據入庫（7）、數據庫管理系統(tǒng)試運行4.5數據庫的更新根據提供的變更資料，對變更圖件進行掃描、圖像糾正、誤差校正后，將變更轄區(qū)、變更圖斑和變更線狀地物等變更要素進行采集，通過檢查、屬性采集后，在數據庫管理軟件中作年度變更處理，得到更新的數據庫。5精度分析5.1掃描影像精度分析在工作過程中，我們采用Eolution高分辨率800dpi掃描儀，土地利用現狀分幅圖進行灰度掃描時，我們將掃描分辨率誤差控制在+0.025mm以內，完全可以滿足掃描精度要求，圖像非常清晰，也提高了工作效率。5.2矢量化的精度分析我們使用的方法是以矢量化后未經誤差校正的分幅的地圖和在第一步掃描的地圖進行配合檢查，檢查圖內的各要素的采集沒有重疊或者縫隙，矢量化的線劃、點位與影像數據匹配，如果要是發(fā)現出現偏差就重新矢量化，這樣反復檢查后，使矢量化的文件完全附合精度要求。5.3數據校正和轉換精度分析我們對圖形數據的校正方法是采集四個內圖廓點作為控制點實際值，把自動生成的理論框四角點作為控制點理論值，二者作校正，然后再對圖幅內的所有點、線、面進行校正。投影變換是以經過理論框的四角點作為控制點，經過投影文件與理論框的控制點的拷貝，把圖形坐標系由投影平面直角坐標轉換為大地坐標。這個過程完成后，我們把投影文件與理論框四角點作比較，根據具體情況或重做校正、或重投影，保證限差，為以后的圖幅拼接做基礎。5.4數據拼接質量分析在土地利用現狀圖是采用標準分幅編號的，在建立數據庫過程中要對圖形數據進行拼接，在圖形的拼接過程中，相鄰圖幅間同名要素的處理方法是同比例尺圖幅將接邊兩要素各移動一半，在中間部位結合。接邊的誤差要控制在0.1mm之內，接邊誤差控制按縣（市）級土地利用數據庫建設技術規(guī)范執(zhí)行，這樣的圖幅拼接完全滿足了精度的要求。5.5圖形和屬性一致性我們對每幅圖的圖形和數據資料應盡可能選擇那些內容詳盡、完整、且能滿足應用需要的原始資料。對線狀地物直接在EXCEL下建立電子文檔，不再進行圖形與屬性的掛接。但在數據庫建設中，對每條線狀地物都輸入寬度和扣除系數，由計算機自動統(tǒng)計扣除面積。6關鍵技術與存在的主要問題及處理6.1關鍵技術在mapgis中對于關鍵技術就是對圖層的行政區(qū)劃層的提取，并對圖形的拓撲的生成。行政區(qū)劃層，我們是直接由每幅圖的境界線拓撲形成為分幅地圖，拼接后形成全境的行政圖。再將拼接好的地類圖斑文件由土地利用軟件處理成一個界線文件，對兩種方法形成的界線進行對比分析，避免由于反復拓撲造成的結點偏移誤差，統(tǒng)一為行政區(qū)劃線文件，拓撲重建，此時生成的行政區(qū)文件與地類圖斑配合。6.2存在的主要問題和處理方法（1）圖中部分圖斑無圖斑號、地類碼，自編號在圖歷簿中有說明。（2）界線不明確的，村界、鄉(xiāng)界與林場界分的不清楚，按照鄰圖及權屬名稱作相應調整。村、林界線在總圖中具體處理為以鄉(xiāng)界為主，分幅圖按原始圖矢量化（則接邊界線不對應），記錄于圖歷簿中。（3）圖中權屬名稱與臺帳的權屬名稱不對應，根據接邊圖幅一致錄入吻合，記錄于圖歷簿中。（4）圖中部分線狀地物沒有寬度，對應周邊線狀地物自編寬度，一般現狀要素的寬度確認字段為1。（5）對于控制區(qū)界分割不同地類的，將其改為地類界（記錄于圖歷簿中），其余控制線全部刪除，弧段保留。參考文獻： 1 徐志剛,張高興,高 鵬.CAD格式文件轉換成MAPGIS格式文件的探討J江西理工大學學報,2008,9(1):50522縣（市）級土地利用數據庫標準（國土資源部2002-10）；3 國土資源部,縣（市） 級土地利用規(guī)劃數據庫建設技術規(guī)范.4 國土資源部,縣（市） 級土地利用數據庫建設成果檢查驗收辦法.5 國土資源部,土地分類國土資發(fā)(2001)255號文件，2001.6 全國農業(yè)區(qū)劃委員會,土地利用調查技術規(guī)程1998年9月.7 武漢中地數碼科技有限公司, MAPGIS 縣（市）級土地利用數據庫系統(tǒng)使用手冊，20048 中國地質大學 ( 武漢) 信息工程學院武漢華地圖形數據公司.MAPGIS 地理信息系統(tǒng)參考手冊 M . 武漢:中國地質大學出版