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摘 要:通过ArcGIS软件在土地利用现状图缩编中的具体应用,总结出一套较为可行、高效、方便的土地利用现状图缩编方法.
关 键 词 :ArcGIS 土地利用现状图 缩编
中图分类号:P28 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0047-01
土地利用现状调查是指在全国范围内,为查清现状用地的数量及其分布而进行的土地资源调查[1].全国第二次土地调查的目的是全面查清土地资源和利用现状,掌握真实准确的土地基础数据,科学规划、合理利用、有效保护土地资源,实施最严格的耕地保护制度,加强和改善宏观调控提供依据,促进经济社会全面协调可持续发展.土地利用现状图是土地利用现状调查工作结束需要提交的主要成果之一,它也是地籍管理和整个土地管理工作的重要基础资料.传统的土地利用现状图编制方法繁琐,速度慢、精度差,时效性差.随着计算制图技术和GIS在国土资源管理中的广泛应用,传统的纸质土地利用现状图,已经逐步被多功能的数字土地利用现状图所取代.本文根据自己在生产实践中的经历,简要谈谈利用ArcGIS软件,在已有1∶10000土地利用现状数据库的基础上,采用缩编的方法,编制1∶50000土地利用现状图.
1.缩编应遵循的原则
制图综合的目的是突出制图对象的类型特征,抽象出基本规律,更好地运用地图图形向读者传递信息,并可以延长地图的时效性,避免地图很快地失去作用.制图综合是一个十分复杂的智能化过程,它还要受到一系列条件的制约,如地图用途、比例尺、图解限制和数据质量等,并使用约定的方法[2].根据《河南省土地调查成果数据缩编技术指标》及第二次全国土地调查1∶10000成果数据的特点,在缩编时应遵循以下原则.
(1)整体符合原始数据的地类分布状况,(2)相邻地类图斑合并时尽可能归并到性质最为相近的地类图斑,(3)线状地物缩编遵循重要性原则:主要铁路、公路、河流等不能归并,线状地物中的农村道路、沟渠和田坎等可以根据具体情况进行缩编,(4)数据缩编前后要求地类面积保持一致,(5)交通和水系选取要保证成网连通.
2.ArcGIS的制图综合功能
ArcGIS是目前世界上应用最为广泛的GIS软件之一.它由三个重要部分组成:桌面软件Desktop、数据通路ArcSDE和网络软件ArcIMS.鉴于本文所讲述的方法是在Desktop软件下进行)的制图综合,因此需要介绍一下ArcGIS Desktop的应用环境.ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox是ArcGIS Desktop桌面软件的三个应用模块,ArcMap提供数据的显示、查询和分析,ArcCatalog提供空间的和非空间的数据管理、生成和组织,ArcToolbox提供基本的数据转换.
ArcToolbox中有许多制图综合的功能,如提取中心线(Create Centerlines)、要素融合(Dissolve)、区域融合(Dissolve Regions)、要素取舍(Eliminate)、线状要素简(Simplify Lines)等,这些功能最大的优点是可以对编辑图层的所有要素进行批量处理,但这些功能所支持的数据格式均为Coverage格式[3].
3.土地利用制图综合的主要内容
3.1 狭长图斑的线化
随着制图比例尺的变小,原来图上以图斑形式表示的水系、交通等地物不再满足上图指标,因此需要提取它们的中心线,并将这些不够上图面积的图斑用提取的中心线加以分割,分配到其邻近的图斑中.由于进行这种操作的图斑多为狭长图斑,所以我们常称其为“狭长图斑线化”.
3.2 小图斑综合
制图综合时,根据“表示主要的,去掉次要的”原则,我们通常对地物图斑设定一个最小上图面积,面积小于这个限值的图斑称为“小图斑”.对小图斑的综合处理,说到底就是小图斑应该归并到哪个大图斑最合理的问题.这也是土地利用综合制图中最为复杂、最为关键、工作量最大的一步.虽然ArcToolbox中为我们提供了诸如要素融合(Dissolve)、要素取舍(Eliminate)的制图综合功能,来帮助我们实现小图斑综合,但是我们仍需在此之前手工完成以下一些小图斑综合工作,才最为合理.这些小图斑单独看,它们不够上图指标,而它们合并起来却符合上图标准,这类小图斑大致分为两种:一是不同地类类型地类图斑的合并,虽然我们可以运用ArcToolbox下的一些功能实现自动化处理,但根据地类就近合并和地类图斑形式美观两个方面,采取手工处理这类图斑较为妥当,二是相同地类类型图斑的合并,这种情况是由线状地物分割,而线状地物在综合时被舍弃造成的(规定不能合并的地物除外,如湖泊).
3.3 图形的概括
随着制图比例尺的缩小,线状、面状图形的某些碎部已无法清晰表示出来,必须把它们删除.图形轮廓线上0.5mm×0.6mm的小弯曲需要裁曲取直,对于那些充当地类图斑边界的线状图形的概括,还需要注意概括前后与地类图斑边界一致性的问题.对于线状图形小弯曲的概括,还需注意概括前后该线状图形与周边线状图形空间位置的问题.对于面状图形间距小到无法详细区分时,需要消除该狭缝.同类地类图斑,直接合并成一个地类图斑,不同类地类图斑,将狭缝按图斑美观原则合并到相应的图斑中.
3.4 线状地物的选取
(1)交通:高速公路、国道、省道、县道、乡镇道路和部分重要农村道路需要选取,(2)水系:选取河流、运河、沟渠时,按从大到小、由主及次的顺序进行,界河、独流河、连通湖泊及荒漠缺水地区的小河必须选取,(3)道路、沟渠要连接成网,村村通路,沟渠注意网眼大小.
3.5 缩编数据的检查
为了保证缩编数据的质量,我们不仅可以通过人工检查的方法来查漏补缺,改正错误,还可以运用ArcGIS软件本身提供的一些功能来提高数据检查的效率与质量.
3.5.1 不够上图指标图斑的检查
利用ArcMap下属性筛选工具“Select By Attributes”,通过编写筛选条件语句,查找不够上图面积的图斑,根据具体情况酌情处理.
3.5.2 错误合并图斑的检查
在作业过程中,由于我们的疏忽,可能将一些符合上图标准的图斑合并到了其他图斑中,针对这种错误,我们可以在ArcToolbox里检查,ArcToolbox→Analysis→Overlay→Union,突出显示缩编前后地类不一致的图斑,重点检查大于最小上图指标的图斑,通过比对编后图斑,查出错误合并的图斑,进行改正.
4.结语
笔者利用已有1∶10000土地利用现状数据库,在基于ArcGIS软件几个可以运用于制图综合的功能之上,通过人机交互的方式缩编完成了1∶50000土地利用现状图,总结出上述几点技术经验.虽然ArcGIS软件功能强大,但是在具体制图运用时还需注意以下几点.
(1)用Create Centerlines功能处理狭长图斑时,为保证生成的中心线正确,在处理前应对狭长图斑轮廓线进行封闭,(2)在进行线状地物选取时,由于小图斑综合,造成原本应该连通的道路、沟渠等线状地物中断,所以应将这类线状地物连通,使它们能够连接成网,(3)如果条件许可,可以在ArcGIS软件基础上开发一些数据检查的小程序,以方便检查,提高数据的质量.