基本農(nóng)田變更方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、基本農(nóng)田變更方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)鄧光林1，盧建青2，彭濤2 （1.義烏市國(guó)土資源局,義烏322000 2.浙江省測(cè)繪大隊(duì)，杭州 310030）Method of Design and Realization of the Basic Farmland ChangeDENG Guanglin,LU Jianqing, PENG Tao 摘要：基本農(nóng)田保護(hù)片塊年度變更是土地利用年度變更的重要工作之一.本文通過(guò)綜合應(yīng)用ArcGIS中GP工具，設(shè)計(jì)了一整套基本農(nóng)田變更方法和關(guān)鍵步驟的實(shí)現(xiàn)算法，利用AO開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了變更方法軟件化,并成功的應(yīng)用在義烏市的基本農(nóng)田保護(hù)圖斑數(shù)據(jù)更新工作中。關(guān)鍵詞：基本農(nóng)田；變更；圖斑

2、；線狀地物；凈面積計(jì)算；AO；GP工具；插件一、引言基本農(nóng)田保護(hù)片塊年度變更的主要內(nèi)容是對(duì)基本農(nóng)田保護(hù)圖斑（JBNTBHTB）進(jìn)行凈面積計(jì)算，將JBNTBHTB圖斑按照同一坐落（ZLDWDM）融合成基本農(nóng)田保護(hù)片塊（JBNTBHPK），對(duì)JBNTBHPK層中片塊按照Z(yǔ)LDWDM進(jìn)行編號(hào)，JBNTBHTB層中圖斑按照所在PK號(hào)進(jìn)行編號(hào)。從JBNTBHTB層中統(tǒng)計(jì)生成基本農(nóng)田情況統(tǒng)計(jì)表、基本農(nóng)田調(diào)查匯總表（二級(jí)類(lèi)）、基本農(nóng)田調(diào)查匯總表等。JBNTBHTB基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取主要有兩種方式，一種是從本年度地類(lèi)圖斑層中提取地類(lèi)類(lèi)型屬于耕地的地類(lèi)圖斑，再根據(jù)規(guī)劃紅線進(jìn)行分割得到JBNTBHTB基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，一種是利

3、用上一年度的JBNTBHTB圖層扣除本年度新增的建設(shè)用地要素得到JBNTBHTB基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。基本農(nóng)田保護(hù)片塊年度變更數(shù)據(jù)處理的思路簡(jiǎn)單，過(guò)程復(fù)雜，方法多樣，但基于不同的GIS 軟件平臺(tái)，基本農(nóng)田保護(hù)片塊年度變更的實(shí)現(xiàn)途徑又有差異。浙江省大部分縣市在全國(guó)第二次土地調(diào)查及土地?cái)?shù)據(jù)建庫(kù)采用的都是ArcGIS 平臺(tái)，本文針對(duì)該平臺(tái)對(duì)基本農(nóng)田保護(hù)片塊年度變更方法進(jìn)行了分析與探討，設(shè)計(jì)了凈面積計(jì)算、橢球面積計(jì)算、片塊編號(hào)等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，利用AO開(kāi)發(fā)了基本農(nóng)田變更軟件，該軟件在義烏市的基本農(nóng)田保護(hù)片塊圖斑數(shù)據(jù)更新工作中得到了應(yīng)用。二、處理流程整個(gè)工作流程圖如圖一所示：提取JBNTBHTB基礎(chǔ)數(shù)據(jù)利用本年度

4、DLTB、XZDW、LXDW對(duì)JBNTBHTB進(jìn)行凈面積計(jì)算生成JBNTBHPKJBNTBHPK編號(hào),JBNTBHTB編號(hào)統(tǒng)計(jì)結(jié)果出表圖1 計(jì)算流程圖基本農(nóng)田年度變更的整個(gè)流程如圖一所示：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（面狀DLTB，線狀XZDW,點(diǎn)狀LXDW, JBNTBHTB）第一步：提取JBNTBHTB(基本農(nóng)田保護(hù)圖斑)本年度地類(lèi)圖斑層中提取地類(lèi)類(lèi)型屬于耕地的地類(lèi)圖斑，再根據(jù)規(guī)劃紅線進(jìn)行分割得到JBNTBHTB基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，或利用上一年度的JBNTBHTB圖層扣除本年度新增的建設(shè)用地要素得到JBNTBHTB基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。第二步：JBNTBHTB凈面積計(jì)算JBNTBHTB凈面積重新計(jì)算，包括提取與該圖斑相關(guān)聯(lián)的線狀地

5、物、零星地物重新提取XZDWMJ和LXDWMJ，再計(jì)算圖斑地類(lèi)面積整個(gè)計(jì)算過(guò)程如下：利用JBNTBHTB層分割XZDW、LXDW層得到JBNTBHTB范圍內(nèi)的XZDW、LXDW。處理分割后的XZDW的KCBL(扣除比例)。 利用空間分析建立分割后的XZDW與JBNTBHTB的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算JBNTBHTB中XZDWMJ、TKMJ、LXDWMJ.第三步：生成JBNTBHPK從JBNTBHTB中按照Z(yǔ)LDWDM(坐落單位代碼),將統(tǒng)一ZLDWDM空間相連的JBNTBHTB圖斑進(jìn)行合并生成JBNTBHPK。第四步：JBNTBHPK編號(hào)、JBNTBHTB編號(hào)JBNTBHTB編號(hào)以坐落在同一單位內(nèi)的圖斑為

6、組合，按照從上到下，從左到右編碼。JBNTBHPK編號(hào)以坐落在同一單位內(nèi)的片塊為組合，按照從上到下，從左到右編碼。第五步：統(tǒng)計(jì)結(jié)果出表JBNTBHTB中凈面積計(jì)算好后，生成基本農(nóng)田情況統(tǒng)計(jì)表、第二次全國(guó)土地調(diào)查基本農(nóng)田調(diào)查匯總表（二級(jí)類(lèi)）、第二次全國(guó)土地調(diào)查基本農(nóng)田調(diào)查匯總表等表。三、關(guān)鍵技術(shù)處理1. 凈面積計(jì)算基本農(nóng)田保護(hù)圖斑是在地類(lèi)圖斑的基礎(chǔ)上提取水田、園地、林地等相關(guān)地類(lèi)構(gòu)成基本農(nóng)田保護(hù)圖斑，其中保護(hù)圖斑范圍按照相關(guān)的規(guī)劃紅線范圍進(jìn)行分割。因此需要對(duì)提取后的保護(hù)圖斑重新計(jì)算凈面積。 1.1凈面積計(jì)算公式地類(lèi)圖斑凈面積的計(jì)算公式如下:圖斑凈面積= 圖斑毛面積零星地物面積線狀地物面積田坎面積

7、其中:線狀地物面積=長(zhǎng)度×寬度田坎面積= ( 圖斑毛面積零星地物面積線狀地物面積)×田坎系數(shù)如果線狀地物同時(shí)也是地類(lèi)圖斑的邊界則半扣，即:圖斑凈面積=圖斑毛面積零星地物面積線狀地物面積×0.5田坎面積若線狀地物位于地類(lèi)圖斑之內(nèi)則全部扣除。根據(jù)上述思路圖斑凈面積計(jì)算的難點(diǎn)是確定圖斑所關(guān)聯(lián)的線狀地物的扣除系數(shù)。1.2線狀地物扣除系數(shù)處理扣除系數(shù)的確定原則是: 線狀地物位于地類(lèi)圖斑之內(nèi)，則扣除系數(shù)為1.0，若位于地類(lèi)圖斑邊界，則為0.5，可以根據(jù)線狀地物與地類(lèi)邊界的空間關(guān)系來(lái)判斷。但不適用于特殊情況，位于地類(lèi)邊界但扣在一個(gè)圖斑內(nèi)，扣除比例為1。線狀地物扣除系數(shù)處理的基本

8、思路如下：（1）重構(gòu)線狀地物與基本農(nóng)田保護(hù)圖斑拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指線狀地物與地類(lèi)圖斑的空間關(guān)系，線狀地物跨越地類(lèi)圖斑邊界時(shí)，要斷開(kāi)。利用ArcGIS中Identify工具生成線狀地物與保護(hù)圖斑疊加層，層中線跨面邊界自動(dòng)斷開(kāi)，同時(shí)記錄了線層中左右圖斑面信息。通過(guò)從層中提取左右面中信息中包含保護(hù)圖斑信息的線要素。構(gòu)建保護(hù)圖斑與線狀地物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。（2）重新計(jì)算提取后的線狀地物的長(zhǎng)度、線狀地物面積。（3）重新計(jì)算提取后的線狀地物的扣除比例：a.先將提取后線狀地物層中左右扣除圖斑信息為同一圖斑的設(shè)置扣除系數(shù)為1。其他扣除系數(shù)為0.5的保留。b.原扣除系數(shù)為1，但提取后線狀地物層中左右扣除圖斑信息不一

9、致處理。這部分系數(shù)確定不能直接按照扣除系數(shù)系統(tǒng)確定的原則來(lái)確定，因?yàn)槿缦聢D所示：圖2 線包含在圖斑內(nèi)分割圖圖3 線與兩圖斑相交分割圖如圖2和圖3所示，原線狀地物扣除比例都為1,圖2原線狀地物包含在圖斑內(nèi)，圖3原來(lái)線與兩圖斑相交。圖2處理只需要通過(guò)空間分析判斷原線是否包含在圖斑內(nèi)，若包含在圖斑內(nèi)則扣除系數(shù)改為0.5。圖3處理確定分割后扣除系數(shù)扣在哪一個(gè)圖斑上，首先通過(guò)空間分析獲取分割后的面狀圖斑，利用該圖斑與分割前圖斑做空間比較，根據(jù)以下條件：條件1：分割后圖斑包含在分割前圖斑中條件2：分割前扣除的圖斑信息是否與分割后圖斑一致。通過(guò)上述條件即可確定扣除系數(shù)扣在哪一個(gè)圖斑上。2片塊編號(hào)基本農(nóng)田保護(hù)

10、圖斑層片塊編號(hào)的基本思路是取坐落在同一個(gè)行政村范圍內(nèi)的圖斑，獲取每個(gè)圖斑的幾何中心點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)造數(shù)組，圖斑按照從左到右，從上到下的原則進(jìn)行排序。確定每個(gè)圖斑的排列序號(hào)。該算法充分利用ArcGIS面狀圖形接口IArea獲取中心點(diǎn)IPoint，根據(jù)中心點(diǎn)X，Y坐標(biāo)進(jìn)行排序。圖4 片塊編號(hào)算法四、功能實(shí)現(xiàn)功能實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)計(jì)算凈面積、自動(dòng)計(jì)算橢球面積、自動(dòng)片塊編號(hào)、自動(dòng)生成基本農(nóng)田保護(hù)片塊、根據(jù)自定義報(bào)表格式自動(dòng)輸出成果報(bào)表。并對(duì)計(jì)算結(jié)果自動(dòng)核對(duì)。整個(gè)軟件功能在ArcObject的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)，通過(guò)設(shè)計(jì)功能插件，將功能以插件命令的方式嵌入到ArcMAP界面中。功能結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。生成報(bào)表JNBTBHTB編號(hào)

11、賦值生成JBNTBHPK計(jì)算圖斑面積圖5 功能結(jié)構(gòu)圖 （1）計(jì)算圖斑面積功能：通過(guò)導(dǎo)入地類(lèi)圖斑、線狀地物、零星地物、基本農(nóng)田保護(hù)圖斑。重新計(jì)算保護(hù)圖斑橢球體面積，提取保護(hù)圖斑范圍內(nèi)線狀地物并構(gòu)造圖斑與線狀地物拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，重新計(jì)算保護(hù)圖斑凈面積。（2）生成基本農(nóng)田保護(hù)片塊層：根據(jù)基本農(nóng)田保護(hù)圖斑層，按照坐落在同一行政區(qū)內(nèi)且空間上相連接的面狀圖斑合并為一個(gè)片塊。生成基本農(nóng)田保護(hù)片塊層并計(jì)算片塊編號(hào)。（3）基本農(nóng)田保護(hù)圖斑編號(hào): 根據(jù)基本農(nóng)田保護(hù)圖斑層，按照坐落在同一行政區(qū)內(nèi)的圖斑自動(dòng)編號(hào)。系統(tǒng)操作界面如下圖所示:圖6 系統(tǒng)界面五、結(jié)束語(yǔ)本文利用ArcGIS軟件數(shù)據(jù)處理工具設(shè)計(jì)了一整套基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫(kù)變

12、更的工作流程，通過(guò)利用ArcGIS Object開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了操作過(guò)程自動(dòng)化。軟件解決了地球橢球面積自動(dòng)計(jì)算、片塊編號(hào)等關(guān)鍵技術(shù)。尤其是對(duì)于線與兩圖斑相交但扣除系數(shù)為1的關(guān)鍵技術(shù)的處理解決了以往人工核對(duì)效率慢的問(wèn)題；同時(shí)軟件在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中對(duì)圖斑、片塊數(shù)據(jù)的拓?fù)浼捌鋵傩赃壿嬪e(cuò)誤自動(dòng)檢查。保證了數(shù)據(jù)處理的效率以及數(shù)據(jù)處理的正確性。參考文獻(xiàn)1徐志紅.談新形勢(shì)下的土地變更調(diào)查J.浙江國(guó)土資源,2011(4):36-382鄒建勝,屠海東,金卓妮.縣級(jí)年度農(nóng)村土地變更調(diào)查實(shí)踐J.浙江測(cè)繪,2011(3):44-453史大成,溫瑞智,任葉飛,周寶峰.基于GIS的場(chǎng)地分類(lèi)方法研究J.地理信息世界,2011(1):23-27.4蘭小機(jī),劉德兒,魏瑞娟. 基于ArcObjects與C#.NET的GIS應(yīng)用開(kāi)發(fā)M.北京,冶金工業(yè)出版社,20115劉洪江,曹玉香.基于ArcGIS 實(shí)現(xiàn)地類(lèi)圖斑凈面積的計(jì)算J.城市勘測(cè),2012(5):115-1176潘雅輝,馮杭建.土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)整理建庫(kù)技術(shù)路線探討J.浙江國(guó)土資源,2006(8):51- 537陳軍,周曉光.基于拓?fù)渎?lián)動(dòng)的增量更新方法研究以地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)為例J.測(cè)繪