解析ArcGIS在第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查中的應(yīng)用

解析ArcGIS在第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查中的應(yīng)用

【Summary】：全國(guó)國(guó)土調(diào)查方案作為我國(guó)耕地和土地使用制度的保護(hù)政策，對(duì)提升國(guó)土資源管理精準(zhǔn)水平、促進(jìn)社會(huì)土地類經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等有著非常重要的意義。同時(shí)作為法定調(diào)查制度，也是查清我國(guó)土地資源剩余量和使用量的重要手段。在國(guó)土調(diào)查中，最常使用的便是ArcGIS軟件，其在第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查中也扮演著重要角色。Keys：ArcGIS軟件；國(guó)土三調(diào)；內(nèi)業(yè)判讀0、引言第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查的意義在于摸清土地耕地剩余量、使用量等數(shù)據(jù)，貫徹落實(shí)建設(shè)美麗中國(guó)這一理念，支持社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，夯實(shí)耕地保護(hù)政策以維護(hù)農(nóng)民財(cái)產(chǎn)和個(gè)人利益，助力鄉(xiāng)村振興，加快鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)，促進(jìn)自然資源節(jié)約和集約利用，服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)。更重要的是，國(guó)土調(diào)查能夠調(diào)查出國(guó)土耕地生命紅線，確保國(guó)家未來發(fā)展路徑。1、ArcGIS簡(jiǎn)要概述ESRI就是美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所的英文簡(jiǎn)稱，其開發(fā)的ArcGIS是一個(gè)具有環(huán)境系統(tǒng)數(shù)據(jù)的編輯和數(shù)據(jù)庫(kù)處理功能的完整GIS軟件合集。該軟件在實(shí)際應(yīng)用中有著其他軟件所不具有的優(yōu)勢(shì)和功能，可以集合Dbase、SQLServer、Oracle等一系列數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一并使用。更重要的是，ArcGIS數(shù)據(jù)管理能力強(qiáng)，可以有效防止數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)重合、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等問題，同時(shí)它的獨(dú)立平臺(tái)能力強(qiáng)，可以準(zhǔn)確的發(fā)布所需要的信息，能夠高效訪問各類數(shù)據(jù)庫(kù)，且擁有支持近五十種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力，因此在第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查中，利用該軟件可以有效調(diào)查關(guān)于國(guó)土的各類數(shù)據(jù)，并實(shí)行檢索、查詢、數(shù)據(jù)管理、編輯圖形、國(guó)土數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)等。2、國(guó)土調(diào)查中應(yīng)用ArcGIS的優(yōu)勢(shì)2.1、空間信息管理對(duì)于傳統(tǒng)方法而言，ArcGIS能夠通過分割圖層的方式來管理具體空間信息，并根據(jù)實(shí)際需求可以在不同圖層之間儲(chǔ)存各類數(shù)據(jù)，在各圖層之間實(shí)行疊加、切割、更換、融合等命令。通過這種方式來對(duì)全國(guó)國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行管理能夠有效避免數(shù)據(jù)繁雜，有利于數(shù)據(jù)的提取、選擇、分類和修改編輯，如果一旦全國(guó)土地情況發(fā)生數(shù)據(jù)改變，其可以在短時(shí)間內(nèi)有效準(zhǔn)確的做出反應(yīng)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算修正。既減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)，又能更方便確保國(guó)土數(shù)據(jù)的真實(shí)性。2.2、空間分析能力與其他傳統(tǒng)軟件相比，ArcGIS具有一項(xiàng)非常大的優(yōu)勢(shì)，就是空間管理能力。在全國(guó)國(guó)土調(diào)查這種多層次、多目標(biāo)、多空間的問題處理中，其能夠高效地計(jì)算和模擬具體空間，并對(duì)該空間進(jìn)行計(jì)算和模擬。這種功能能夠?qū)崿F(xiàn)跨圖層分析操作，并綜合分析數(shù)據(jù)的多種要素，最終解決實(shí)際問題。2.3、描繪空間位置由于第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查涉及范圍廣，牽扯各方人員數(shù)量大，更事關(guān)國(guó)家政策正確的實(shí)施，對(duì)社會(huì)、人文、自然等方面都需要進(jìn)行綜合分析，可想而知，該工程工作量是非常巨大的。同時(shí)全國(guó)國(guó)土調(diào)查屬于在空間實(shí)體中即三維幾何中進(jìn)行調(diào)查，傳統(tǒng)中通過圖紙來描繪地理空間狀況和全國(guó)土地分布及剩余狀況的方式已經(jīng)不能有效的反映出存在的問題，并且該項(xiàng)工作所需要投入的人力，財(cái)力，物力都十分巨大，不能保證收益，容錯(cuò)率較低，這時(shí)考慮ArcGIS技術(shù)的話，就可以利用其優(yōu)秀的數(shù)據(jù)處理、修改、匯總、檢索能力和圖層處理能力的優(yōu)勢(shì)來解決實(shí)際困難了。3、具體模型構(gòu)建3.1、總體思路第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查我運(yùn)用的主要分析方法為圖層之間的疊加分析，基于ArcGIS軟件進(jìn)行的圖層分析技術(shù)如圖所示：3.2、耕地二級(jí)變化及增加國(guó)家耕地的二級(jí)變化及新增耕地作為第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)處理中的重點(diǎn)核查內(nèi)容，需要提取出其變化圖和圖斑，該項(xiàng)工作具體分為兩步進(jìn)行：首先，對(duì)耕地面積大于400平方米的圖斑進(jìn)行提取，將變更數(shù)據(jù)與現(xiàn)狀數(shù)據(jù)進(jìn)行相交分析，篩選出面積大于400平方米的圖斑（“Shape_Area”>400），再分別篩選出耕地變更數(shù)據(jù)中為011現(xiàn)狀數(shù)據(jù)為0103（DLBM=‘011’ANDDLBM_1=‘0103’）、變更數(shù)據(jù)為013現(xiàn)狀數(shù)據(jù)為0101（DLBM=‘013’ANDDLBM_1=‘0101’）的圖斑。第二步，提取占比大于百分之30的新增耕地圖斑。將計(jì)算面積之后的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)與融合01類圖斑的變更數(shù)據(jù)相交，在新添面積比例字段（AREABL）計(jì)算比例（!Shape_Area!/!F_AREA!），最后篩選出占比大于百分之30的新增耕地圖斑（AREABL>0.3）。耕地二級(jí)類變化及新增耕地模型圖如圖2所示，耕地二級(jí)類變化及新增耕地程序界面如圖3所示。圖2圖34、質(zhì)量檢查4.1、拓?fù)錂z查在對(duì)第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查中得出的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢查時(shí)，最重要的就是拓?fù)錂z查。其步驟詳細(xì)步驟如下:首先啟動(dòng)ArcCatalog軟件；選擇本地目錄，“右鍵”—“新建”—“創(chuàng)建個(gè)人personalGeoDatabase”；再選擇剛才創(chuàng)建的GeoDatabase庫(kù)，“右鍵”—“新建”—“數(shù)據(jù)集dataset”，置數(shù)據(jù)集的坐標(biāo)系統(tǒng)為GaussKruger-CGCS2000；選擇剛才創(chuàng)建的數(shù)據(jù)集，“右鍵”—“導(dǎo)入要素類inport—featureclasssingle”,導(dǎo)入需要進(jìn)行拓?fù)浞治龅臄?shù)據(jù)；選擇剛才創(chuàng)建的數(shù)據(jù)集，“右鍵”—“新建”—“拓?fù)洹?，?chuàng)建拓?fù)浜蟾鶕?jù)提示創(chuàng)建拓?fù)洳⑻砑油負(fù)涮幚硪?guī)則（如面相交、面隙縫等）進(jìn)行拓?fù)浞治?；最后在ArcMap中打開上述拓?fù)湟?guī)劃所產(chǎn)生的文件，再利用topolopy工具條中記錄的錯(cuò)誤信息進(jìn)行修改；最后將數(shù)據(jù)集導(dǎo)入ArcMap中，點(diǎn)擊edit按鈕進(jìn)行編輯。5、研究方法5.1、面積比例計(jì)算法若要在面與面之間將相交部分的面積與現(xiàn)在所存的圖斑面積進(jìn)行比較計(jì)算并得出面積占比情況的話，就需要對(duì)數(shù)據(jù)中面積占比的情況進(jìn)行分析，融合根據(jù)實(shí)際需求所篩選出來的變更數(shù)據(jù)。一方面可以有效避免圖斑之間相互相交產(chǎn)生的多個(gè)不同的圖層導(dǎo)致的圖形錯(cuò)誤，另一方面也可以極大程度上避免圖形面積占比計(jì)算誤差過大或計(jì)算錯(cuò)誤的問題。5.2、EXCEL功能函數(shù)進(jìn)行圖斑預(yù)編號(hào)查重和舉證圖斑信息表實(shí)際應(yīng)用中，在對(duì)圖斑進(jìn)行篩選時(shí)，為了防止分割太多的圖斑而導(dǎo)致某些重要圖層沒有被選中而漏篩的問題，往往需要設(shè)定一個(gè)特定的面積占比參數(shù)，但是這樣的話又會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新問題，就是部分圖斑的編號(hào)會(huì)出現(xiàn)在多個(gè)重合或一致的圖斑中，導(dǎo)致編號(hào)重合。這時(shí)，就需要利用EXCEL自帶的組合函數(shù)INDEX+MACTH在產(chǎn)生編號(hào)重合的圖斑中進(jìn)行圖斑的編號(hào)查重，然后把重復(fù)的編號(hào)或圖斑刪除，這樣剩下的就是需要的內(nèi)外業(yè)一致的圖斑和編號(hào)，最后將這部分圖層數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行修改即可。當(dāng)然為了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和唯一性，得到的舉證圖斑信息必須是唯一的，這樣才能在核實(shí)不一致的信息后開始制作舉證圖斑信息表。若是出現(xiàn)多個(gè)圖斑編號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)識(shí)碼的情況，只需要在EXCEL里面按照BSM進(jìn)行排序，用IF函數(shù)判斷后用斜杠分隔符連接和刪除多余行的方式進(jìn)行處理即可。6、結(jié)束語ArcGIS軟件可以大量減少相關(guān)工作人員在數(shù)據(jù)處理中的工作量，并減少由于人工計(jì)算所產(chǎn)生的錯(cuò)誤和誤差。舉個(gè)例子，在全國(guó)國(guó)土調(diào)查的種植屬性檢查中，如果有明確的例如60%，70%等的占比要求，且在新增耕地中也存在20%~40%的占比要求，這時(shí)要求的數(shù)據(jù)過于精確，人工核查就會(huì)出現(xiàn)核查不準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)誤差較大等各種各樣的問題。就算在系統(tǒng)自動(dòng)核查中也容易暴露很多問題:數(shù)據(jù)檢查不到位、需要檢查的項(xiàng)目過于繁雜、漏查、檢查時(shí)間過長(zhǎng)、檢查細(xì)節(jié)不夠等。這時(shí)如果使用ArcGIS軟件就可以有效避免上述問題，因此ArcGIS模型構(gòu)建器可以在工作中使用，并提高工作效率和準(zhǔn)確度。在第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查開展以來，相關(guān)的坐標(biāo)系使用也越來越廣泛，其技術(shù)也越來越成熟并趨于完善，在數(shù)據(jù)處理，圖層檢查，數(shù)據(jù)檢索等方面ArcGIS擁有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，并且隨著國(guó)土調(diào)查制度的完善，ArcGIS技術(shù)也會(huì)發(fā)揮出越來越重要的作用，應(yīng)用也會(huì)越來越廣泛。Reference[1]羅大易.基于ArcGISEngine在第三次全國(guó)土地調(diào)查基礎(chǔ)影像處理中的應(yīng)用[J]中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（2）：33-34.[