城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)初探

王德峰 ,謝運廣,劉全義,李新社

（1.河南省遙感測繪院，河南 鄭州 450003；2.廣州奧格智能科技有限公司，廣東 廣州 510663）

《地籍管理“十一五”發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出“十一五”期間，在實現(xiàn)地籍管理基本全面覆蓋的基礎(chǔ)上，全面實施“四個構(gòu)建”的目標任務(wù)。然而，當(dāng)前的地籍管理一直處于城鎮(zhèn)、農(nóng)村土地割裂管理模式，造成了圖形接邊和面積統(tǒng)計的困難等一系列問題，城鄉(xiāng)一體化的地籍管理已成為地籍管理發(fā)展的必然趨勢。第二次全國土地調(diào)查項目的開展為地籍管理工作提供了有力的數(shù)據(jù)支持，如何利用第二次全國土地調(diào)查成果建立城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫是后二次土地調(diào)查時期的工作重點。

1 第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)成果現(xiàn)狀

為第二次全國土地調(diào)查項目出臺的《第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》行業(yè)標準，為城鎮(zhèn)土地與農(nóng)村土地提供了統(tǒng)一的分類體系和數(shù)據(jù)標準體系，使得建立城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫更為便利，但仍存在一定的問題。第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)成果分為城鎮(zhèn)、農(nóng)村2個部分（見圖1、圖2），以廣州地區(qū)數(shù)據(jù)為例，其數(shù)據(jù)成果及情況對照如表1所示。

圖1 廣州地區(qū)農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫組成

圖2 廣州地區(qū)城鎮(zhèn)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫組成

表1 廣州地區(qū)農(nóng)村及城鎮(zhèn)土地調(diào)查數(shù)據(jù)情況對照表

在建設(shè)城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫建庫過程中存在以下問題需要解決：

1）統(tǒng)一數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)。廣州地區(qū)二次土地調(diào)查中，城鎮(zhèn)土地調(diào)查的數(shù)據(jù)成果采用的是廣州獨立坐標系，農(nóng)村土地調(diào)查的數(shù)據(jù)成果采用的是1980西安坐標系。建設(shè)城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫，必須將所有成果整合到同一坐標系下，才能保證城鎮(zhèn)與農(nóng)村土地調(diào)查成果相銜接。

2）統(tǒng)一城鄉(xiāng)數(shù)據(jù)精度。廣州地區(qū)城鎮(zhèn)土地調(diào)查要求采用的是1∶500比例尺《地籍測量規(guī)范》，精度達到0.05～0.08 m；農(nóng)村土地調(diào)查是結(jié)合0.61 m分辨率衛(wèi)星影像勾繪圖斑，成圖比例尺1∶2 000，精度為0.2 m。生產(chǎn)時既要保證成果可以銜接，又要保證城鎮(zhèn)土地調(diào)查成果的精度不能損失。

3）農(nóng)村土地調(diào)查“20地類”銜接。城鎮(zhèn)土地與農(nóng)村土地具有統(tǒng)一的分類體系，但側(cè)重點不同，農(nóng)村土地調(diào)查針對城鎮(zhèn)部分地類采用了“20地類”而并沒有細分到分類體系的12大類。為此，在整合城鎮(zhèn)、農(nóng)村數(shù)據(jù)時需要考慮對農(nóng)村“20地類”進行合理銜接。

2 城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)庫框架

城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫涉及的數(shù)據(jù)種類眾多，需要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效管理，滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)提取和數(shù)據(jù)加工等基本要求，其數(shù)據(jù)庫構(gòu)架見圖3。

圖3 城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫框架圖

2.2 數(shù)據(jù)庫內(nèi)容

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)主要包括農(nóng)村土地調(diào)查內(nèi)容中的特征點數(shù)據(jù)、城鎮(zhèn)土地調(diào)查數(shù)據(jù)中的地形要素、已知控制點（GPS C、GPS D、水準等控制成果）數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像DOM、數(shù)字高程模型DEM等。

土地利用數(shù)據(jù)主要是整合農(nóng)村和城鎮(zhèn)土地利用數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)成果，包括基本農(nóng)田數(shù)據(jù)、地類圖斑和線狀地物等。

土地權(quán)屬數(shù)據(jù)主要是整合農(nóng)村和城鎮(zhèn)土地權(quán)屬數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)成果包括國有土地使用權(quán)證、集體土地所有權(quán)證、宗地和用地紅線范圍等。

非空間數(shù)據(jù)庫主要包括各種統(tǒng)計表格、掃描文檔和地籍調(diào)查表等。

為推進國土“一張圖”建設(shè)，最大化共享數(shù)據(jù)，歷史土地利用、執(zhí)法監(jiān)測等與土地相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)也可集成到城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫中。通過元數(shù)據(jù)庫檢索訪問數(shù)據(jù)庫，可以有效地利用計算機資源，提高系統(tǒng)效率。因此，對每項數(shù)據(jù)內(nèi)容都必須建立有效的元數(shù)據(jù)存儲體系。

3 城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)路線

城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)在于，如何整合第二次土地調(diào)查中農(nóng)村土地調(diào)查成果、城鎮(zhèn)土地調(diào)查成果及現(xiàn)有的各種土地相關(guān)數(shù)據(jù)成果。

3.1 數(shù)據(jù)庫原始數(shù)據(jù)整合的原則

1）一致性原則：整合后的專業(yè)名詞、術(shù)語的定義必須嚴格保持概念和語義的一致，同一專業(yè)名詞和術(shù)語必須是唯一的。

2）集約性原則：整合數(shù)據(jù)庫符合數(shù)據(jù)庫標準要求，沒有數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的冗余，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3）獨立性原則：數(shù)據(jù)庫本身需要獨立于業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，不能因為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求不同而在結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)內(nèi)容上有所變化；數(shù)據(jù)體中不包含任何依賴于業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的內(nèi)容。

4）適用性原則：整合后的數(shù)據(jù)要符合國家和行業(yè)標準，滿足不同應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)用，便于檢索查詢，提高工作效率，為實現(xiàn)信息資源共享奠定基礎(chǔ)。

5）完整性原則：數(shù)據(jù)整合在總體上應(yīng)具有概括性和包容性，嚴格按照數(shù)據(jù)庫標準和GIS格式要求，容納數(shù)據(jù)庫標準的全部信息，不重復(fù)不遺漏，對空間數(shù)據(jù)庫進行中和處理，滿足精度要求。

3.2 數(shù)據(jù)庫整合的內(nèi)容

城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫整合的主要對象為農(nóng)村土地調(diào)查成果、城鎮(zhèn)土地調(diào)查成果和現(xiàn)有土地相關(guān)的數(shù)據(jù)成果。其對象的數(shù)據(jù)體征分為標準體系、空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，如表2所示。數(shù)據(jù)庫建設(shè)的技術(shù)流程如圖4所示。

表2 城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)整合內(nèi)容統(tǒng)計表

圖4 城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)整合技術(shù)流程圖

4 結(jié) 語

1）城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)的難度在于標準體系的建立。城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)整合是針對不同數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、尺度、屬性的城鎮(zhèn)和農(nóng)村數(shù)據(jù)進行的，要解決城鄉(xiāng)土地數(shù)據(jù)的空間尺度、屬性內(nèi)容的統(tǒng)一，同時還要考慮多種比例尺空間數(shù)據(jù)成果的銜接。標準體系建設(shè)中需要考慮全面，在符合已頒布的國家標準、行業(yè)標準的前提下，結(jié)合數(shù)據(jù)實際情況，進行一定擴充，制定一套具有系統(tǒng)性、層次性和適用性的數(shù)據(jù)標準規(guī)范。針對項目建設(shè)對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一要求，制定符合統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范體系的數(shù)據(jù)標準，滿足項目數(shù)據(jù)統(tǒng)一建庫、數(shù)據(jù)共享應(yīng)用的要求。

2）城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫的更新及回溯機制建設(shè)至關(guān)重要。城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫離不開數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，同時還要能夠保存歷史數(shù)據(jù)，以便必要時恢復(fù)過去某一時刻的部分或全部數(shù)據(jù)。這就要求建立一套完善的數(shù)據(jù)更新機制。目前更新方式主要有2種。一種是完全備份的方式，將更新前的數(shù)據(jù)進行完全備份，這種備份方式讀取方便，但是由于地籍?dāng)?shù)據(jù)更新頻繁，完全備份數(shù)據(jù)量巨大，需要較大的保存空間，管理困難。同時，如果建立異地容災(zāi)備份，對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求很高，給備份帶來困難。另一種備份方式是增量備份，只對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)變化的部分進行備份，如果空間實體發(fā)生變化，變化前的實體作為歷史信息存儲，變化后的實體信息作為現(xiàn)狀存儲，通過記錄實體的產(chǎn)生、消亡時間來確定實體的生命周期。增量存儲冗余較小，能充分發(fā)揮系統(tǒng)對海量數(shù)據(jù)的管理，支持不同歷史信息連續(xù)時間的同時顯示查詢；同時由于只對增量進行備份，給異地容災(zāi)備份提供了可能，減少了網(wǎng)絡(luò)線路的壓力。地籍?dāng)?shù)據(jù)的更新維護形式上又包括屬性變更、圖形變更以及屬性圖形同時變更。對變更數(shù)據(jù)進行歷史回溯，必須通過建立變更關(guān)系表，在現(xiàn)狀庫和歷史庫上建立某種關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的回溯查詢和對比分析。

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