基本農(nóng)田變更方法設(shè)計與實現(xiàn)

1、基本農(nóng)田變更方法設(shè)計與實現(xiàn)鄧光林1，盧建青2，彭濤2 （1.義烏市國土資源局,義烏322000 2.浙江省測繪大隊，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.本文通過綜合應(yīng)用ArcGIS中GP工具，設(shè)計了一整套基本農(nóng)田變更方法和關(guān)鍵步驟的實現(xiàn)算法，利用AO開發(fā)實現(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；凈面積計算；AO；GP工具；插件一、引言基本農(nóng)田保護片塊年度變更的主要內(nèi)容是對基本農(nóng)田保護圖斑（JBNTBHTB）進行凈面積計算，將JBNTBHTB圖斑按照同一坐落（ZLDWDM）融合成基本農(nóng)田保護片塊（JBNTBHPK），對JBNTBHPK層中片塊按照ZLDWDM進行編號，JBNTBHTB層中圖斑按照所在PK號進行編號。從JBNTBHTB層中統(tǒng)計生成基本農(nóng)田情況統(tǒng)計表、基本農(nóng)田調(diào)查匯總表（二級類）、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圖斑層中提取地類類型屬于耕地的地類圖斑，再根據(jù)規(guī)劃紅線進行分割得到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)?；巨r(nóng)田保護片塊年度變更數(shù)據(jù)處理的思路簡單，過程復(fù)雜，方法多樣，但基于不同的GIS 軟件平臺，基本農(nóng)田保護片塊年度變更的實現(xiàn)途徑又有差異。浙江省大部分縣市在全國第二次土地調(diào)查及土地數(shù)據(jù)建庫采用的都是ArcGIS 平臺，本文針對該平臺對基本農(nóng)田保護片塊年度變更方法進行了分析與探討，設(shè)計了凈面積計算、橢球面積計算、片塊編號等關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)方法，利用AO開發(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JBNTBHTB進行凈面積計算生成JBNTBHPKJBNTBHPK編號,JBNTBHTB編號統(tǒng)計結(jié)果出表圖1 計算流程圖基本農(nóng)田年度變更的整個流程如圖一所示：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（面狀DLTB，線狀XZDW,點狀LXDW, JBNTBHTB）第一步：提取JBNTBHTB(基本農(nóng)田保護圖斑)本年度地類圖斑層中提取地類類型屬于耕地的地類圖斑，再根據(jù)規(guī)劃紅線進行分割得到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凈面積計算JBNTBHTB凈面積重新計算，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，再計算圖斑地類面積整個計算過程如下：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的對應(yīng)關(guān)系計算JBNTBHTB中XZDWMJ、TKMJ、LXDWMJ.第三步：生成JBNTBHPK從JBNTBHTB中按照ZLDWDM(坐落單位代碼),將統(tǒng)一ZLDWDM空間相連的JBNTBHTB圖斑進行合并生成JBNTBHPK。第四步：JBNTBHPK編號、JBNTBHTB編號JBNTBHTB編號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)計結(jié)果出表JBNTBHTB中凈面積計算好后，生成基本農(nóng)田情況統(tǒng)計表、第二次全國土地調(diào)查基本農(nóng)田調(diào)查匯總表（二級類）、第二次全國土地調(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. 凈面積計算基本農(nóng)田保護圖斑是在地類圖斑的基礎(chǔ)上提取水田、園地、林地等相關(guān)地類構(gòu)成基本農(nóng)田保護圖斑，其中保護圖斑范圍按照相關(guān)的規(guī)劃紅線范圍進行分割。因此需要對提取后的保護圖斑重新計算凈面積。 1.1凈面積計算公式地類圖斑凈面積的計算公式如下: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)如果線狀地物同時也是地類圖斑的邊界則半扣，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圖斑之內(nèi)則全部扣除。根據(jù)上述思路圖斑凈面積計算的難點是確定圖斑所關(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: 線狀地物位于地類圖斑之內(nèi)，則扣除系數(shù)為1.0，若位于地類圖斑邊界，則為0.5，可以根據(jù)線狀地物與地類邊界的空間關(guān)系來判斷。但不適用于特殊情況，位于地類邊界但扣在一個圖斑內(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)田保護圖斑拓撲結(jié)構(gòu)，拓撲結(jié)構(gòu)是指線狀地物與地類圖斑的空間關(guān)系，線狀地物跨越地類圖斑邊界時，要斷開。利用ArcGIS中Identify工具生成線狀地物與保護圖斑疊加層，層中線跨面邊界自動斷開，同時記錄了線層中左右圖斑面信息。通過從層中提取左右面中信息中包含保護圖斑信息的線要素。構(gòu)建保護圖斑與線狀地物的拓撲結(jié)構(gòu)。（2）重新計算提取后的線狀地物的長度、線狀地物面積。（3）重新計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)確定的原則來確定，因為如下圖所示：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原來線與兩圖斑相交。圖2處理只需要通過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)扣在哪一個圖斑上，首先通過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。通過上述條件即可確定扣除系數(shù)扣在哪一個圖斑上。2片塊編號基本農(nóng)田保護

10、圖斑層片塊編號的基本思路是取坐落在同一個行政村范圍內(nèi)的圖斑，獲取每個圖斑的幾何中心點坐標(biāo)構(gòu)造數(shù)組，圖斑按照從左到右，從上到下的原則進行排序。確定每個圖斑的排列序號。該算法充分利用ArcGIS面狀圖形接口IArea獲取中心點IPoint，根據(jù)中心點X，Y坐標(biāo)進行排序。圖4 片塊編號算法四、功能實現(xiàn)功能實現(xiàn)了自動計算凈面積、自動計算橢球面積、自動片塊編號、自動生成基本農(nóng)田保護片塊、根據(jù)自定義報表格式自動輸出成果報表。并對計算結(jié)果自動核對。整個軟件功能在ArcObject的基礎(chǔ)上開發(fā)，通過設(shè)計功能插件，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。生成報表JNBTBHTB編號

11、賦值生成JBNTBHPK計算圖斑面積圖5 功能結(jié)構(gòu)圖 （1）計算圖斑面積功能：通過導(dǎo)入地類圖斑、線狀地物、零星地物、基本農(nóng)田保護圖斑。重新計算保護圖斑橢球體面積，提取保護圖斑范圍內(nèi)線狀地物并構(gòu)造圖斑與線狀地物拓撲結(jié)構(gòu)，重新計算保護圖斑凈面積。（2）生成基本農(nóng)田保護片塊層：根據(jù)基本農(nóng)田保護圖斑層，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片塊。生成基本農(nóng)田保護片塊層并計算片塊編號。（3）基本農(nóng)田保護圖斑編號: 根據(jù)基本農(nóng)田保護圖斑層，按照坐落在同一行政區(qū)內(nèi)的圖斑自動編號。系統(tǒng)操作界面如下圖所示:圖6 系統(tǒng)界面五、結(jié)束語本文利用ArcGIS軟件數(shù)據(jù)處理工具設(shè)計了一整套基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫變

12、更的工作流程，通過利用ArcGIS Object開發(fā)實現(xiàn)了操作過程自動化。軟件解決了地球橢球面積自動計算、片塊編號等關(guān)鍵技術(shù)。尤其是對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效率慢的問題；同時軟件在數(shù)據(jù)處理過程中對圖斑、片塊數(shù)據(jù)的拓撲及其屬性邏輯錯誤自動檢查。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1徐志紅.談新形勢下的土地變更調(diào)查J.浙江國土資源,2011(4):36-382鄒建勝,屠海東,金卓妮.縣級年度農(nóng)村土地變更調(diào)查實踐J.浙江測繪,2011(3):44-453史大成,溫瑞智,任葉飛,周寶峰.基于GIS的場地分類方法研究J.地理信息世界,2011(1):23-27.4蘭小機,劉德兒,魏瑞娟. 基于ArcObjects與C#.NET的GIS應(yīng)用開發(fā)M.北京,冶金工業(yè)出版社,20115劉洪江,曹玉香.基于ArcGIS 實現(xiàn)地類圖斑凈面積的計算J.城市勘測,2012(5):115-1176潘雅輝,馮杭建.土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)整理建庫技術(shù)路線探討J.浙江國土資源,2006(8):51- 537陳軍,周曉光.基于拓撲聯(lián)動的增量更新方法研究以地籍?dāng)?shù)據(jù)庫為例J.測繪