S技術(shù)在土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)變更中的應(yīng)用

3S技術(shù)在湖南寧鄉(xiāng)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)變更中的應(yīng)用摘要：為了保持土地利用數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性，寧鄉(xiāng)縣在土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)建立之后每年都會(huì)進(jìn)行土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)變更工作。目前最好的辦法是采用SPOT-5遙感影像作為數(shù)據(jù)源，基于GPS的精確定位功能，結(jié)合GIS數(shù)據(jù)操作、管理、顯示等的良好功能以及背景數(shù)據(jù)知識(shí)，對(duì)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行變更。該方法發(fā)揮了航空遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在GPS實(shí)地測(cè)量和土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，用GIS集成數(shù)據(jù)。本文采用上述方法對(duì)寧鄉(xiāng)縣部分土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了及時(shí)更新。關(guān)鍵字：土地利用;3S技術(shù);SPOT-5;數(shù)據(jù)庫(kù)變更ModificationofLandUseDatabaseinHunanLiuyangSupportedby3STechniqueChenRuming,XieLian(InstitutionofGeologicalMappinginHunan,湖南衡陽(yáng)421000)Abstract:Inordertokeepcurrentcharacterofthelandusedatum,thelanduseinformationofLiuyangcityismodifiedafterthefoundationofdatabaseeveryyear.BasedontheaccuratelocalizationfunctionofGPSandgoodfunctionandbackgrounddataofGIS,apartofdatabaseofthelanduseinLiuyangwasmodifiedusingSPOT-5remotesensingimageasthedatasource.Thismethodshowedofftheadvantageoftheaviationremotesensingtechnology.SupportedbythelocatingthedetectedchangeareasofGPSandthelandusedatabase,landresourcedynamicmonitoringandthelandusedatabaseupgradingwerefinishedusingGISintegrateddatainLiuyang.Keywords:LandUse,3STechnique,SPOT-5,ModificationofDatabase國(guó)土資源大調(diào)查“數(shù)字國(guó)土工程”中一項(xiàng)重要的內(nèi)容是縣(市)級(jí)1∶1萬(wàn)土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。在土地利用數(shù)據(jù)建庫(kù)之后一項(xiàng)勢(shì)在必行的工作就是進(jìn)行土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)的變更，這項(xiàng)工作是國(guó)土資源管理的基礎(chǔ)工作。傳統(tǒng)的變更調(diào)查方法工期長(zhǎng)、誤差大，雖耗費(fèi)了大量的人、物、財(cái)力卻很難保證資料的現(xiàn)勢(shì)性[1]。伴隨著3S技術(shù)的快速發(fā)展，土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)變更工作完全可以借助高科技手段。利用3S技術(shù)進(jìn)行土地利用快速更新。1.3S技術(shù)在土地利用現(xiàn)狀變更中的應(yīng)用1.1SPOT-5遙感影像發(fā)現(xiàn)變更源這部分主要完成：①進(jìn)行SPOT-5遙感影像數(shù)據(jù)全色波段和多光譜波段的影像融合；②融合后的影像結(jié)合地形圖進(jìn)行正射校正，生成所需的正射影像圖；③導(dǎo)入土地利用現(xiàn)狀基年空間數(shù)據(jù)庫(kù)，選擇單因素矢量層疊加影像圖，進(jìn)行單因素掩膜；④利用土地利用現(xiàn)狀基年數(shù)據(jù)單因素矢量與單因素掩膜影像套合，進(jìn)行光譜分析；⑤交互式的確定土地利用現(xiàn)狀變更源；⑥生成GPS測(cè)量所需的變更調(diào)查記錄表和變更地塊位置示意圖。1.2GPS數(shù)據(jù)采集這部分主要實(shí)現(xiàn)：①利用差分定位方式完成外業(yè)數(shù)據(jù)的測(cè)量；②在實(shí)地根據(jù)測(cè)量的情況和實(shí)際情況填寫(xiě)外業(yè)調(diào)查表；③坐標(biāo)變換，主要完成GPS采集坐標(biāo)系向土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換；④依據(jù)有關(guān)的技術(shù)規(guī)程完成內(nèi)業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)整理，形成標(biāo)準(zhǔn)的土地利用現(xiàn)狀變更圖；⑤根據(jù)變更測(cè)量圖形和變更記錄表形成變更數(shù)據(jù)交換文件。1.3GIS生成變更當(dāng)年數(shù)據(jù)庫(kù)這部分主要完成：①變更數(shù)據(jù)交換文件得導(dǎo)入；②圖斑重新劃分；③重建拓?fù)潢P(guān)系；④得到更新后的土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)。綜上所述，其工作流程主要包括遙感影像數(shù)據(jù)處理，土地利用變化信息的提取，外業(yè)實(shí)地調(diào)查，變化數(shù)據(jù)后處理，更新土地用數(shù)據(jù)庫(kù)等步驟。23S技術(shù)在寧鄉(xiāng)縣土地利用變更中的具體實(shí)現(xiàn)2.1標(biāo)準(zhǔn)正射影像圖的制作本項(xiàng)研究采用法國(guó)國(guó)家航天研究中心的SPOT-5遙感數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)采用2.5m全色波段與10m多光譜波段的融合數(shù)據(jù)，直接采用單時(shí)相數(shù)據(jù)套合土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)的矢量數(shù)據(jù)來(lái)比較發(fā)現(xiàn)變更區(qū)域。采用HIS彩色變化法對(duì)全色數(shù)據(jù)和多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，生成融合后的SPOT-5數(shù)據(jù)。同時(shí)在寧鄉(xiāng)縣1:10000數(shù)字柵格地形圖(DRG)上采集等高線和高程點(diǎn)，再添加外業(yè)采集的GPS數(shù)據(jù)，生成規(guī)則格網(wǎng)或不規(guī)則三角網(wǎng)，內(nèi)插形成數(shù)字高程模型圖(DEM)。然后用剛得到的數(shù)字高程模型對(duì)融合后的SPOT-5數(shù)據(jù)進(jìn)行正射校正，得到數(shù)字正射影像圖(DOM)2.2套合得到單因素掩膜圖，標(biāo)注土地利用變化信息導(dǎo)入土地利用現(xiàn)狀矢量圖，選擇某種單因素矢量，與數(shù)字正射影像圖疊加，進(jìn)行單因素掩膜，得到單因素掩膜圖。以寧鄉(xiāng)縣為例：先在MapGIS中加載基年的土地利用現(xiàn)狀圖，然后通過(guò)軟件的選擇功能導(dǎo)出得到耕地矢量圖層，再在ENVI遙感處理軟件中進(jìn)行影像掩膜，得到的就是基于上年現(xiàn)狀的耕地影像圖。然后進(jìn)行人機(jī)交互標(biāo)注土地利用變化信息和可疑變化信息，并按照《全國(guó)土地利用分類(lèi)(試行)》進(jìn)行判讀分類(lèi)，輸入地類(lèi)碼。得到基于上年的各區(qū)的土地利用變更信息。生成GPS測(cè)量所需的標(biāo)有變更調(diào)查記錄和變更地塊位置外業(yè)底圖。2.3反復(fù)外業(yè)更新調(diào)查，確定變更信息利用衛(wèi)星遙感圖像初步確定了變更圖斑所處的地理位置后，需要多次進(jìn)行外業(yè)調(diào)查工作，在外業(yè)調(diào)查中利用上述步驟得到的外業(yè)底圖，然后利用GPS來(lái)完成變更圖斑位置的界定，以獲取必要的變更調(diào)查數(shù)據(jù)[2]。包含以下內(nèi)容:1∶10000正射影像圖、基年土地利用現(xiàn)狀圖、標(biāo)注有權(quán)屬名稱(chēng)、地類(lèi)代碼、圖斑號(hào)等地物要素以及提取的變化圖斑和可疑變化圖斑的分副影像圖為外業(yè)調(diào)查工作底圖，依據(jù)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范的要求，參照土地利用詳查成果，局部正射影像圖模糊處選用航片，進(jìn)行全野外地類(lèi)調(diào)繪和權(quán)屬界線調(diào)查，并對(duì)新增地物和近年變更狀況進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。數(shù)據(jù)采集人員依據(jù)衛(wèi)片標(biāo)示的變更圖斑方位，實(shí)地尋找變更圖斑的位置，在到達(dá)變更圖斑所處的位置時(shí)，采用GPS差分定位方式，沿每個(gè)變更圖斑外圍界線，按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)采集的數(shù)據(jù)可利用差分處理方法完成數(shù)據(jù)處理。野外調(diào)查與測(cè)量是對(duì)室內(nèi)解譯的土地利用變更圖進(jìn)行野外驗(yàn)證和必要的信息獲取。外業(yè)變更調(diào)繪主要是標(biāo)繪新增線狀地物、新增地類(lèi)圖斑、新增零星地物、變化的地類(lèi)界線及室內(nèi)初步判讀工作中不能識(shí)別的影像。2.4內(nèi)業(yè)更新土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)土地利用數(shù)據(jù)更新整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)變更工作的核心，土地利用數(shù)據(jù)更新必須采用分層更新的方式進(jìn)行，如何將更新數(shù)據(jù)導(dǎo)入到土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)中去并與原有數(shù)據(jù)進(jìn)行融合是實(shí)現(xiàn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行快速動(dòng)態(tài)變更的關(guān)鍵。在進(jìn)行寧鄉(xiāng)縣土地變更工作中，考慮了Excel和MapGIS兩個(gè)軟件平臺(tái)，利用Excel的強(qiáng)大數(shù)據(jù)管理功能進(jìn)行成批變更數(shù)據(jù)的采集。在Excel軟件平臺(tái)中采集變更數(shù)據(jù)后，用愛(ài)地土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行變更處理。單純屬性數(shù)據(jù)的變更可以在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中輸入新數(shù)據(jù)做直接修改。圖斑分割和圖斑合并及多類(lèi)地物同時(shí)變更，使圖斑空間數(shù)據(jù)或是屬性數(shù)據(jù)發(fā)生變化。圖斑的合并可以根據(jù)土地利用變更調(diào)查草圖在圖形界面上選中待合并圖斑之間的公共邊，在系統(tǒng)中刪除并重新構(gòu)建拓?fù)潢P(guān)系。而圖斑的分割以及其他情況則必須重新在系統(tǒng)中重新定位新的邊界線，直接在地圖上用鼠標(biāo)等工具進(jìn)行圖形變更，但精度往往得不到保障。最后利用了愛(ài)地軟件實(shí)現(xiàn)了把屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的管理一體化，完成土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)的變更。（附圖1：土地整理前土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)）（附圖2：土地整理后土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)）3結(jié)束語(yǔ)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)的更新是土地測(cè)繪內(nèi)外業(yè)的主要工作。按照傳統(tǒng)的變更調(diào)查方法工期長(zhǎng)、誤差大，耗費(fèi)了大量的人、物、財(cái)力。伴隨著3S技術(shù)的快速發(fā)展，土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)變更工作完全可以利用3S技術(shù)進(jìn)行快速更新，該方法能快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)變化圖斑，影像精度滿(mǎn)足土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查的要求，具有時(shí)間短、速度快的特點(diǎn)，且影像費(fèi)用合理，處理方便，適合于大范圍土地利用變更調(diào)查。節(jié)約了大量的人、物、財(cái)力，加快了土地