縣級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)建庫技術(shù)及其實(shí)踐

朱立志

（1.福建省測繪院，福建 福州 350003）

土地規(guī)劃管理需要一個標(biāo)準(zhǔn)化、高精度的土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的支撐，然而上輪規(guī)劃利用CAD等軟件建設(shè)完成的土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫質(zhì)量較差且沒有統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，無法實(shí)現(xiàn)土地利用總體規(guī)劃的信息化、技術(shù)化和科學(xué)化管理[1]。為了創(chuàng)建一個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范且高質(zhì)量的土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，以適應(yīng)本輪規(guī)劃的數(shù)據(jù)庫管理，筆者在具體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)實(shí)踐中，利用ArcGIS功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，解決了數(shù)據(jù)銜接、建庫與制圖一體化等問題，并提出了規(guī)劃數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查方法，保證了在整個建庫過程中數(shù)據(jù)質(zhì)量的有效控制。

1 總體設(shè)計

1.1 數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)

本次規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)以國土資源部2010年10月發(fā)布實(shí)施的TD/T 1027-2010《縣級土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)》作為規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》。

1.2 軟件和格式要求

本次規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)以ArcGIS為建庫軟件，數(shù)據(jù) 庫 格 式 為 Personal Geodatabase（PGDB）， 能 與Microsoft Access軟件實(shí)現(xiàn)較好的兼容[2]。

1.3 數(shù)據(jù)庫內(nèi)容

根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》，數(shù)據(jù)庫由空間要素和非空間要素構(gòu)成?？臻g要素圖層主要包含基礎(chǔ)地理信息、規(guī)劃基礎(chǔ)信息、基期現(xiàn)狀、目標(biāo)年規(guī)劃、規(guī)劃柵格。結(jié)合當(dāng)?shù)赝恋刭Y源情況，建甌市土地利用規(guī)劃空間要素圖層劃分見表1[3]。非空間要素主要包括規(guī)劃文檔資料、規(guī)劃表格。具體非空間要素圖層劃分見表2。表1、表2均引用于《標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)規(guī)范。

表1 空間要素圖層描述表

表2 非空間要素圖層描述表

根據(jù)建庫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)格式要求，土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫分為空間數(shù)據(jù)庫和非空間數(shù)據(jù)庫。空間數(shù)據(jù)庫采用分層的形式，通過要素集管理要素類圖層,非空間數(shù)據(jù)庫通過數(shù)據(jù)表進(jìn)行管理。

2 技術(shù)流程和方法

筆者結(jié)合對土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)成果的總結(jié)分析和建庫實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探索出一條基于ArcGIS的土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)流程，如圖1所示。其中，數(shù)據(jù)庫檢查工作貫穿該技術(shù)路線的始終。

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集

根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》要求，本次縣級土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)必須以全國第二次土地調(diào)查（以下簡稱“二調(diào)”）數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集工作主要是利用“二調(diào)”數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建基礎(chǔ)地理信息要素、基期現(xiàn)狀要素、規(guī)劃基礎(chǔ)信息要素。由于建甌市“二調(diào)”數(shù)據(jù)庫為ArcGIS格式，而本次規(guī)劃庫建設(shè)同樣采用ArcGIS平臺，因此無需進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，可直接進(jìn)行數(shù)據(jù)提取。除此以外，還要收集建甌市相關(guān)規(guī)劃成果及反映當(dāng)?shù)厝丝凇⒌乩?、土地等方面的基礎(chǔ)資料。

1）創(chuàng)建基礎(chǔ)地理信息要素：從“二調(diào)”數(shù)據(jù)庫中提取的行政區(qū)圖層，按照《標(biāo)準(zhǔn)》要求重新建立字段名稱以及賦予屬性值。在此圖層基礎(chǔ)上將面要素轉(zhuǎn)換成線要素，獲取行政區(qū)界線圖層。地理名稱注記圖層從建甌市已有地形圖中提取，并使用注記要素的表達(dá)形式，主要為交通、水系、行政區(qū)劃等內(nèi)容。

2）創(chuàng)建基期現(xiàn)狀要素：將“二調(diào)”數(shù)據(jù)庫中的地類圖斑、線狀地物、地類界線圖層，按照國土資源部（2009）51號文件要求，根據(jù)土地規(guī)劃分類對土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和歸并，形成規(guī)劃基期年各類用地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（以下簡稱“規(guī)劃基數(shù)”），主要包括基期地類圖斑、基期線狀地物和基期地類界線。

3）創(chuàng)建規(guī)劃基礎(chǔ)信息要素：以“二調(diào)”數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，結(jié)合收集的風(fēng)景旅游資源、面狀基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等資料，進(jìn)行規(guī)劃基礎(chǔ)信息要素圖層內(nèi)容的提取，創(chuàng)建規(guī)劃基礎(chǔ)信息要素圖層。

2.2 規(guī)劃建庫

2.2.1 規(guī)劃要素提取

建甌市規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作是在建甌市土地利用總體規(guī)劃編制成果通過驗(yàn)收后開展的，為實(shí)現(xiàn)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)與規(guī)劃編制成果的統(tǒng)一銜接[4]。規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)時，規(guī)劃要素是從規(guī)劃編制成果中提取出來的。

規(guī)劃要素提取主要是依據(jù)規(guī)劃編制的基礎(chǔ)資料和規(guī)劃圖件，在“規(guī)劃基數(shù)”的基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)劃要素內(nèi)容的提取，如果原有規(guī)劃數(shù)據(jù)文件格式與本次建庫的PGDB文件格式不一致，需進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程中要防止數(shù)據(jù)丟失和錯誤，并對結(jié)果進(jìn)行檢查。縣級土地利用規(guī)劃要素提取包括土地用途區(qū)、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)、建設(shè)用地管制區(qū)、土地整治重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目（分點(diǎn)狀、線狀、面狀）以及其他規(guī)定的數(shù)據(jù)。

2.2.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理主要內(nèi)容有空間要素分層、拓?fù)潢P(guān)系處理、屬性數(shù)據(jù)輸入和非空間要素處理。

1）空間要素分層。按照《標(biāo)準(zhǔn)》，縣級規(guī)劃數(shù)據(jù)庫包含基礎(chǔ)地理信息、土地用途、環(huán)境要素、土地利用分區(qū)和重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目等數(shù)據(jù)；具體分層嚴(yán)格按照《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定進(jìn)行，主要包括土地用途區(qū)層、規(guī)劃基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)層、規(guī)劃基本農(nóng)田調(diào)整層、建設(shè)用地管制區(qū)層、建設(shè)用地管制邊界層和土地整治重點(diǎn)區(qū)域?qū)拥取?/p>

2）拓?fù)潢P(guān)系處理。利用ArcGIS 的修復(fù)與檢查工具“Check Geometry”，對所有要素進(jìn)行空間要素幾何錯誤檢查和修復(fù)；利用ArcGIS中拓?fù)錂z查工具“Topology”，對空間數(shù)據(jù)建立正確的拓?fù)潢P(guān)系，根據(jù)具體情況定義拓?fù)湟?guī)則，并對其進(jìn)行拓?fù)錂z查，對檢查出來的拓?fù)溴e誤進(jìn)行修改，確保各空間要素拓?fù)潢P(guān)系正確。

3）屬性數(shù)據(jù)輸入。按照《標(biāo)準(zhǔn)》屬性結(jié)構(gòu)要求，給各空間要素層添加屬性字段，然后對各要素層屬性表進(jìn)行編輯，輸入屬性內(nèi)容，確保其在地理空間上每個地類要素有準(zhǔn)確的規(guī)劃地類屬性、土地用途分區(qū)屬性等；對于面狀圖層還要進(jìn)行面積重新量算；權(quán)屬屬性及現(xiàn)狀數(shù)據(jù)屬性從二調(diào)數(shù)據(jù)庫中直接導(dǎo)入，且各屬性數(shù)據(jù)之間能夠相互檢索。

4）非空間要素處理?？h級規(guī)劃數(shù)據(jù)庫非空間要素主要有規(guī)劃表格和規(guī)劃文檔，其中規(guī)劃表格是對地類要素規(guī)劃前后變化情況、規(guī)劃調(diào)控指標(biāo)以及各規(guī)劃指標(biāo)之間關(guān)系的描述說明。充分利用ArcGIS圖形屬性表導(dǎo)出工具和Excel軟件中的數(shù)據(jù)透視表面積匯總功能是常用的便捷有效的非空間要素處理方式，并根據(jù)規(guī)劃表格格式要求制作數(shù)據(jù)表格。

2.2.3 數(shù)據(jù)建庫

數(shù)據(jù)處理完畢并檢查無誤后，就可采用ArcGIS Desktop軟件進(jìn)行建庫。數(shù)據(jù)庫的建立包括空間數(shù)據(jù)庫、非空間數(shù)據(jù)庫等的建立。

1）數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建。在ArcCatalog中新建個人數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫名稱為建甌市土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫下新建要素集，參數(shù)設(shè)置如下：坐標(biāo)系為1980西安坐標(biāo)系，容差均為0.000 1；要素集分別為基期現(xiàn)狀、目標(biāo)年規(guī)劃、行政區(qū)劃、規(guī)劃基礎(chǔ)信息要素集。在各要素集下，按照《標(biāo)準(zhǔn)》要求，新建要素類，將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及規(guī)劃要素層數(shù)據(jù)按要求導(dǎo)入到相應(yīng)要素類中；并將規(guī)劃指標(biāo)表、規(guī)劃文檔等非空間要素導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫，完成數(shù)據(jù)入庫工作，建成建甌市規(guī)劃數(shù)據(jù)成果庫見圖3。

2）建立數(shù)據(jù)字典。規(guī)劃數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)字典記錄了數(shù)據(jù)庫運(yùn)行過程中所需的元數(shù)據(jù)信息，如規(guī)劃地類編碼、土地用途區(qū)類型代碼、權(quán)屬單位代碼等信息，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)[5]。

本研究結(jié)合建甌市的實(shí)際情況以及規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)的要求，根據(jù)建甌市土地利用現(xiàn)狀圖斑中的權(quán)屬單位代碼建立規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)字典，如35代表福建，3507代表南平市，350783代表建甌市， 350783001代表徐墩鎮(zhèn)，350783001001代表嶺頭村。

3）建立數(shù)據(jù)索引。為提高數(shù)據(jù)查詢、面積統(tǒng)計的效率，使用接合圖表和行政區(qū)劃圖分別建立覆蓋建甌市的標(biāo)準(zhǔn)分幅圖數(shù)據(jù)索引和行政區(qū)數(shù)據(jù)索引。

2.3 數(shù)據(jù)檢查和質(zhì)量控制

數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查工作貫穿于數(shù)據(jù)庫建設(shè)始終，從而保證數(shù)據(jù)庫成果的高質(zhì)量。數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查通過計算機(jī)自動檢查和人機(jī)交互輔助檢查，形成全面的、嚴(yán)密的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制體系。其主要檢查內(nèi)容有空間屬性數(shù)據(jù)符合性檢查、空間圖形數(shù)據(jù)檢查、非空間數(shù)據(jù)檢查和圖數(shù)一致性檢查[6]。

2.3.1 空間屬性數(shù)據(jù)符合性檢查

1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一致性檢查。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》，檢查屬性字段的數(shù)量，屬性字段名稱、代碼、類型和屬性字段的長度、小數(shù)位數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在確保具有標(biāo)準(zhǔn)屬性結(jié)構(gòu)的字段后，可根據(jù)需要適當(dāng)保留原始數(shù)據(jù)中的部分字段。

2）數(shù)值范圍符合性檢查。檢查字段取值是否符合《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的值域范圍，編號字段取值是否唯一。

2.3.2 空間圖形數(shù)據(jù)檢查

1）圖層層內(nèi)以及層間要素拓?fù)潢P(guān)系檢查。主要使用以下拓?fù)湟?guī)則“Must Not Have Gaps”、“Must Not Overlap”、“Must Be Covered By”、“Must Not Self-Intersect”等，從而使規(guī)劃圖層要素滿足以下拓?fù)潢P(guān)系：行政區(qū)面層內(nèi)無重疊、無縫隙；行政區(qū)界線層與行政區(qū)面層要素邊界完全重合；基期地類圖斑、土地用途分區(qū)、建設(shè)用地管制區(qū)面層內(nèi)無重疊、無縫隙，和整個行政區(qū)域重合且不能超出行政區(qū)邊界；規(guī)劃基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)、規(guī)劃基本農(nóng)田調(diào)整、面狀重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目、土地整治重點(diǎn)區(qū)域面層內(nèi)無重疊、無縫隙，且被行政區(qū)域包含；所有線層要素不能自相交。

2）碎圖斑檢查。實(shí)地面積小于400 m2的圖斑被認(rèn)為是碎圖斑。通常處理碎圖斑的做法是合并到相鄰的地類圖斑中去。對于由于特殊情況造成的無法處理的碎圖斑，要說明原因。

3）碎線段檢查。線段實(shí)地長度小于0.2 m，且屬于構(gòu)面線段的被認(rèn)為是碎線段。處理碎線的做法通常是合并到相鄰的線段中去。

2.3.3 非空間數(shù)據(jù)檢查

非空間數(shù)據(jù)要素檢查主要是針對規(guī)劃表格部分。

1）表格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一致性檢查：表格字段的數(shù)量、長度和字段名稱、代碼、類型、值域范圍是否符合《標(biāo)準(zhǔn)》。

2）表格數(shù)值范圍符合性檢查：字段取值是否符合《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的值域范圍。

3）表格內(nèi)邏輯一致性檢查：各規(guī)劃表格中的規(guī)劃指標(biāo)是否符合規(guī)劃邏輯一致性，如各項(xiàng)補(bǔ)充耕地面積合計與各項(xiàng)減少耕地面積合計的差值，是否與規(guī)劃期間耕地凈增減面積一致，容差不大于1 hm2。

4）表格間邏輯一致性檢查：各規(guī)劃表格之間的規(guī)劃指標(biāo)是否符合規(guī)劃邏輯一致性，如建甌市“各鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃控制指標(biāo)表”中的各類控制指標(biāo)合計數(shù)，是否與土地利用主要調(diào)控指標(biāo)表中的規(guī)劃目標(biāo)年相應(yīng)指標(biāo)一致。

2.3.4 圖數(shù)一致性檢查

圖數(shù)一致性檢查主要是檢查空間圖形數(shù)據(jù)中作為規(guī)劃主要表達(dá)要素的圖上量算面積與非空間數(shù)據(jù)中的規(guī)劃表格指標(biāo)數(shù)據(jù)是否達(dá)到一致，如土地用途分區(qū)圖上量算面積是否與“土地用途分區(qū)面積表”中統(tǒng)計面積一致。

2.4 規(guī)劃數(shù)據(jù)庫成果輸出

規(guī)劃數(shù)據(jù)庫成果輸出的內(nèi)容包括2部分：①各類規(guī)劃表格數(shù)據(jù)，即表2中的規(guī)劃表格內(nèi)容；②縣級土地利用總體規(guī)劃的圖件，即表1中的規(guī)劃柵格圖內(nèi)容。

規(guī)劃表格輸出成果利用ArcGIS中Export（導(dǎo)出）工具，先將規(guī)劃數(shù)據(jù)庫中的Table文件或圖形屬性表導(dǎo)成DBF格式文件，然后將其在Excel軟件中打開，按照統(tǒng)計字段進(jìn)行面積匯總，形成各類規(guī)劃表格。此方法的優(yōu)勢是保證了圖表的一致性，如圖4所示。

規(guī)劃圖件成果編制以比例尺為1∶75 000的縣級土地利用現(xiàn)狀圖為現(xiàn)狀底圖，而規(guī)劃數(shù)據(jù)庫比例尺為1∶10 000，因此需將數(shù)據(jù)庫中各專題規(guī)劃要素圖層進(jìn)行縮編，縮編采用ArcToolbox中Disso1ve(融合)、Smooth Polygon／Line（平滑）等工具。將縮編好的規(guī)劃圖層添加到底圖上，并采用《縣級制圖規(guī)范符號庫》（ArcGIS版本）對屬性字段進(jìn)行符號化處理，圖面整飾參照TD/T 1021-2009《縣級土地利用總體規(guī)劃制圖規(guī)范》要求進(jìn)行[7]，如圖5所示。規(guī)劃圖的編制直接利用1∶10 000規(guī)劃數(shù)據(jù)庫成果，并利用庫的屬性字段進(jìn)行縮編及符號化自動匹配處理，效率較高，能較快完成制圖工作，有效實(shí)現(xiàn)了圖庫一體化。

3 結(jié) 語

本文詳細(xì)描述了規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)的技術(shù)流程和方法，且對規(guī)劃數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查技術(shù)進(jìn)行了研究。通過建甌市規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)實(shí)踐，本文提出的規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)方法有效實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃數(shù)據(jù)庫與“二調(diào)”數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)庫與規(guī)劃編制成果的完好銜接，達(dá)到了規(guī)劃建庫與規(guī)劃制圖一體化的目的，并確保了規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的高質(zhì)量。

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[2]崔鐵軍.地理空間數(shù)據(jù)庫原理[M].北京:科學(xué)出版社,2007

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