基于ArcGIS的回溯式單圖層土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)及其變量更新技術(shù)研究
——以重慶市酉陽(yáng)縣為例

劉光鵬，莫 燕，魏世強(qiáng)，汪 鵬，曹 偉，劉學(xué)濤，4，劉 燕，2

（1.西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400716；2.重慶市國(guó)土資源和房屋勘測(cè)規(guī)劃院，重慶 400020；3.國(guó)家遙感應(yīng)用工程技術(shù)中心重慶分中心，重慶 400020；4.酉陽(yáng)土家族苗族自治縣國(guó)土資源和房屋管理局，重慶 409800）

基于ArcGIS的回溯式單圖層土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)及其變量更新技術(shù)研究
——以重慶市酉陽(yáng)縣為例

劉光鵬1，莫 燕2，3，魏世強(qiáng)1，汪 鵬2，3，曹 偉2，3，劉學(xué)濤1，4，劉 燕1，2

（1.西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400716；2.重慶市國(guó)土資源和房屋勘測(cè)規(guī)劃院，重慶 400020；3.國(guó)家遙感應(yīng)用工程技術(shù)中心重慶分中心，重慶 400020；4.酉陽(yáng)土家族苗族自治縣國(guó)土資源和房屋管理局，重慶 409800）

研究目的：基于ArcGIS桌面平臺(tái)實(shí)現(xiàn)土地規(guī)劃調(diào)整等數(shù)據(jù)庫(kù)更新維護(hù)工作，設(shè)計(jì)優(yōu)秀的方法提高規(guī)劃庫(kù)更新的效率和質(zhì)量。研究方法：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型和軟件設(shè)計(jì)、工具集成、對(duì)比試驗(yàn)。研究結(jié)果：（1）提出了回溯式單圖層土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)的概念并完成了其樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（2）在增量式更新的基礎(chǔ)上提出變量更新的方法并構(gòu)建了數(shù)學(xué)模型和更新工具集；（3）以酉陽(yáng)縣土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)為研究對(duì)象實(shí)現(xiàn)了低成本和高效率的土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)更新。研究結(jié)論：基于ArcGIS的回溯式單圖層數(shù)據(jù)庫(kù)更新方法能為各級(jí)土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)更新提供參考，是實(shí)現(xiàn)土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)交互式（半自動(dòng)化）變量更新的基礎(chǔ)，成本低，效率快，質(zhì)量高。

土地信息； ArcGIS； 回溯式； 單圖層； 變量更新

1 引言

土地利用規(guī)劃是實(shí)行土地用途管制的主要依據(jù)，是對(duì)具有基礎(chǔ)性地位的土地資源的一種宏觀管理方式[1]，而土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)是其不可或缺的重要組成部分，是國(guó)土資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的核心，是土地管理及其相關(guān)工作的重要支撐數(shù)據(jù)，具有與土地規(guī)劃同等的法律效力。至2012年，重慶市新一輪土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)已全部完成。但在規(guī)劃實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，落實(shí)預(yù)留指標(biāo)項(xiàng)目、空間布局調(diào)整、行政區(qū)劃的調(diào)整等原因?qū)е峦恋匾?guī)劃調(diào)整、修改等工作逐漸增多，土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)也就不可能一成不變，而其建設(shè)在整個(gè)國(guó)土資源信息化建設(shè)中又占有舉足輕重的地位，是土地利用規(guī)劃管理方式實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所以其更新尤其重要，正如D.FRITSCH博士所言：當(dāng)前GIS的核心已從數(shù)據(jù)生產(chǎn)轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)更新，數(shù)據(jù)更新關(guān)系著GIS的可持續(xù)發(fā)展[2]，土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)的更新也關(guān)系著土地管理和規(guī)劃實(shí)施的持續(xù)性。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者提出了現(xiàn)勢(shì)拓?fù)渲亟ǜ耓3-4]、拓?fù)渲貥?gòu)的局部區(qū)域快速更新[5]、建?！R(shí)別—融合增量式更新[6]、基于事件的時(shí)空拓?fù)渎?lián)動(dòng)增量更新[7-8]等方法來(lái)解決基礎(chǔ)地理空間、地籍及土地利用現(xiàn)狀等數(shù)據(jù)庫(kù)的更新。針對(duì)土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)更新方面除王曉蒙設(shè)計(jì)了基于AO的土地規(guī)劃表格更新程序[9]外，還沒(méi)有更多的研究成果。因此，尋求一種高效、高質(zhì)、低成本的土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)更新方法就成為地方國(guó)土部門的迫切需要，在此背景下，本文提出了建立回溯式單圖層土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)和變量更新方法。

回溯式單圖層土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)是指讓土地規(guī)劃主要圖層（土地規(guī)劃地類）繼承基期信息，同時(shí)嫁接其他主要規(guī)劃圖層信息的一體化數(shù)據(jù)庫(kù)，一個(gè)圖層就承載了基期和規(guī)劃主要圖層所有信息的一種方法，它既是一個(gè)圖層，也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)GIS融合和分解方法能快速生成（回溯）其他主要的土地基期和規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)圖層，這種數(shù)據(jù)庫(kù)既有利于規(guī)劃占用（調(diào)入）的更新，也便于反演到基期（還原）狀態(tài)。而變量更新則是增量式更新的進(jìn)一步延伸和完善，是指提取涉及發(fā)生變化的圖斑進(jìn)行獨(dú)立更新，然后重新匯交到整體數(shù)據(jù)庫(kù)的一種方法。

2 研究基礎(chǔ)和思路

2.1 研究方法和思路

擬充分發(fā)掘GIS桌面產(chǎn)品功能，通過(guò)設(shè)計(jì)全信息承載的土地規(guī)劃地類圖層，建立回溯式土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建變量更新標(biāo)準(zhǔn)化模型，通過(guò)集成GIS工具構(gòu)建實(shí)現(xiàn)土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)的交互式更新工具集，具體技術(shù)路線如圖1所示。

圖1表明整個(gè)過(guò)程分為標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)構(gòu)建和更新2個(gè)部分，前者是基礎(chǔ)，后者是目的。首先對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、歸并、篩選，通過(guò)繼承基期和標(biāo)準(zhǔn)土地規(guī)劃庫(kù)中的字段構(gòu)造回溯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)疊加分析嫁接其他要素信息，從而建立起單圖層土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)；其次將變化范圍圖層與單圖層數(shù)據(jù)庫(kù)疊加后提取其中涉及的圖斑并納入變量更新包中，通過(guò)圖斑分割、面積重算、誤差平衡、字段屬性變更完成核心過(guò)程；最后將更新后的圖層追加到單圖層土地規(guī)劃庫(kù)中實(shí)現(xiàn)土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)的變量更新。

圖1 研究方法技術(shù)路線圖Fig.1 The technology roadmap of research methods

2.2 平臺(tái)選擇

國(guó)土資源部要求土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)格式為Shapefile、Geodatabase或VCT（前兩種均是ESRI公司的ArcGIS軟件數(shù)據(jù)格式），土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)檢軟件也是基于ArcEngine 9.3的二次開(kāi)發(fā)。因此，為便于數(shù)據(jù)調(diào)用、存儲(chǔ)選擇ArcGIS Desktop作為研究平臺(tái)。

2.3 數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)類型

研究數(shù)據(jù)來(lái)源于重慶市酉陽(yáng)縣鄉(xiāng)級(jí)土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)和某一項(xiàng)目勘界范圍數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)類型選擇了File Geodatabase格式。File Geodatabase是一種基于二進(jìn)制文件格式的GeoDatabase，這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)的一個(gè)文件夾中，每個(gè)數(shù)據(jù)集都作為一個(gè)文件而存在，每個(gè)表文件的空間能夠達(dá)到1 TB[10]，所研究的區(qū)域酉陽(yáng)縣是重慶市幅員面積最大的轄縣，因此選用GeoDatabase數(shù)據(jù)庫(kù)。

3 回溯式單圖層土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

3.1 承載圖層的選擇

重慶市各區(qū)縣的土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)都是在《重慶市鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級(jí)土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱《重慶標(biāo)準(zhǔn)》）框架下完成的。

分析表明，建設(shè)單圖層數(shù)據(jù)庫(kù)承載圖層需要滿足以下幾個(gè)條件：（1）面狀圖層；（2）是主要規(guī)劃信息圖層（3）便于嫁接其他圖層字段；（4）能快速回溯到基期圖層；（5）有利于面積的匯總與分解。主要面狀規(guī)劃要素見(jiàn)《重慶標(biāo)準(zhǔn)》。

通過(guò)對(duì)比《重慶標(biāo)準(zhǔn)》各要素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和主要規(guī)劃功能可知，土地規(guī)劃地類是反應(yīng)土地規(guī)劃用途的主要圖層，它既繼承了部分基期現(xiàn)狀屬性，又是生成其他目標(biāo)規(guī)劃要素的基礎(chǔ)，涉及相對(duì)較全的面積屬性，因此，選擇它作為承載圖層是最優(yōu)的選擇。

3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

被選擇為承載圖層后，土地規(guī)劃地類圖層要承載所有《重慶標(biāo)準(zhǔn)》中的各圖層信息，即需要全信息承載。因此它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必須考慮所有的面狀規(guī)劃要素和基期要素，可以定義一個(gè)函數(shù)來(lái)表示他們之間的關(guān)系：

式1中，i表示全域覆蓋要素的個(gè)數(shù)，n = 4（4個(gè)全域覆蓋要素：行政區(qū)、基期地類圖斑、土地用途區(qū)、土地規(guī)劃地類）；j表示局部覆蓋要素的個(gè)數(shù)，m = 7（除4個(gè)全域覆蓋要素外的其余7個(gè)局部覆蓋要素）；f（x）表示圖層的所有字段集合；C為常數(shù)（標(biāo)識(shí)局部覆蓋要素字段）；f（xchange）為更新可能發(fā)生變化的字段集合；f（y）為需要修改的字段集合。

由式1可知，建立單圖層數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)4級(jí)擴(kuò)展的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。一級(jí)擴(kuò)展為標(biāo)識(shí)字段新建；二級(jí)擴(kuò)展為其他要素字段復(fù)制；三級(jí)擴(kuò)展為修改其他要素字段；四級(jí)擴(kuò)展為回溯字段新建。

根據(jù)以上研究，設(shè)計(jì)了原始字段27個(gè)、一級(jí)擴(kuò)展字段14個(gè)、二級(jí)擴(kuò)展字段40個(gè)、三級(jí)擴(kuò)展字段18個(gè)、四級(jí)擴(kuò)展字段19個(gè)共計(jì)118個(gè)屬性字段，具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表1所示（因原始字段和二級(jí)擴(kuò)展字段均為《重慶標(biāo)準(zhǔn)》中的字段，一級(jí)和四級(jí)擴(kuò)展均為記錄或判斷原規(guī)劃庫(kù)字段，故在此略）。

3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)

為保證數(shù)據(jù)庫(kù)在建設(shè)過(guò)程中不發(fā)生信息丟失，首先需要新建3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)：一是重慶標(biāo)準(zhǔn)版庫(kù)，二是回溯式單圖層庫(kù)，三是更新包庫(kù)；然后將建設(shè)好的原始鄉(xiāng)級(jí)土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入重慶標(biāo)準(zhǔn)版庫(kù)中，使其內(nèi)部各圖層與土地規(guī)劃地類圖層進(jìn)行一一疊加分析；第三，將面積重算后導(dǎo)入回溯式單圖層庫(kù)中；第四，通過(guò)“索引字段關(guān)聯(lián)—計(jì)算賦值”的方式完善回溯式單圖層土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)第二、三級(jí)擴(kuò)展字段的信息；最后通過(guò)字段計(jì)算完成第四級(jí)擴(kuò)展字段的屬性補(bǔ)充。

表1 回溯式單圖層數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)擴(kuò)展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表（核心部分）Tab.1 The third extending data structure table of retrospective database of single layer （the main part）

4 變量更新模型設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

4.1 變量更新包構(gòu)建

變量更新包是變量更新模型的核心，所有更新的過(guò)程都在變量更新包中完成?？紤]與回溯式單圖層土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)的映射及空間拓?fù)潢P(guān)系，變量更新包設(shè)計(jì)了2個(gè)圖層：變更范圍（BGFW）和涉及圖斑（TDGHDL_涉及圖斑）。BGFW圖層需包含可能發(fā)生變化的所有屬性字段并在創(chuàng)建后賦值，TDGHDL_涉及圖斑圖層則是完成繼承回溯式單圖層土地規(guī)劃地類圖層的屬性字段并增加調(diào)整方案編號(hào)（TZFABH）、調(diào)整方案類型（TZFALX）和圖斑調(diào)整類型（TBTZLX）三個(gè)存儲(chǔ)變更元數(shù)據(jù)信息的字符型字段。

4.2 變量更新數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)

在更新包建設(shè)好后就是核心環(huán)節(jié)——更新。在回溯式單圖層土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)完成基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)快捷的更新，為此，設(shè)計(jì)了更新的數(shù)學(xué)模型。

4.2.1 涉及圖斑提取與分割

式2—式3中，A為單圖層數(shù)據(jù)庫(kù)全庫(kù)TDGHDL集合；B為更新范圍BGFW集合。BGFW和TDGHDL疊加后匯總后者的標(biāo)識(shí)碼（bsm）集Ω，然后再TDGHDL數(shù)據(jù)庫(kù)中提取標(biāo)識(shí)碼為Ω子集的所有圖斑記錄，即為涉及圖斑的集合，定義為A1，A集合剩余子集為A2（沒(méi)有涉及圖斑的集合）；A1與B交集為A1′∈A1即為變更區(qū)域，A1剩余子集為A1″，即圖斑被分割但規(guī)劃屬性沒(méi)有發(fā)生變化的部分。

4.2.2 分割圖斑的提取

選擇A1′中標(biāo)識(shí)碼與A1″相同的圖斑集合，定義為集合C，即為發(fā)生了圖斑分割且規(guī)劃屬性發(fā)生變化的圖斑部分，A1′剩余子集為C′，即為保持原圖斑的完整性，但規(guī)劃屬性發(fā)生了變化。

4.2.3 規(guī)劃信息更新 根據(jù)4.2.1和4.2.2節(jié)得到的集合有A2、A1″、A1′（C、C′），其中需要對(duì)規(guī)劃屬性進(jìn)行更新的有集合A1′，需要進(jìn)行面積重算的有A1″和C。

（1）規(guī)劃屬性的更新。

綜合回溯式單圖層土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可知，涉及變化的屬性字段有規(guī)劃地類、管制分區(qū)、用途分區(qū)、是否劃定為基本農(nóng)田、是否基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)（整備區(qū)）、是否土地整治重點(diǎn)區(qū)域和項(xiàng)目、是否重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)定這些字段為Fieldi（i = 1，2…）。

其中如果BGFW為還原基期地類的情況時(shí)，GHDLDM和GHDLMC兩個(gè)字段的計(jì)算公式為：

（2）面積字段的更新。

在完成式5—式7后就可以對(duì)集合A1″和C進(jìn)行面積重算了。

主要的面積字段有圖斑面積（TBMJ）、線狀地物面積（XZDWMJ）、零星地物面積（LXDWMJ）、扣除地類面積（TKMJ）和規(guī)劃地類面積（GHDLMJ）或圖斑地類面積（TBDLMJ）。其余面積都是可以通過(guò)這幾類面積運(yùn)算得到。集合D中bsm為x的圖斑有n個(gè)（代表在步驟（1）中該圖斑分割成了n個(gè)子圖斑），每個(gè)子圖斑的系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算的Shapearea為S（xn）TBPMMJ，本文假設(shè)每個(gè)子圖斑的面積都大于等于400（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最小上圖面積）則：

①TBMJ重算可以通過(guò)誤差平衡方法[10]來(lái)計(jì)算。

XZDWMJ誤差平衡同式10、式11。

因LXDWMJ沒(méi)有分割LXDW圖層，故不存在誤差問(wèn)題。

④TKMJ重算為：

TKMJ誤差平衡同式10、式11。

⑤GHDLMJ（或TBDLMJ）重算，由①—④可知：

4.2.4 集合匯總與回溯 主要為將經(jīng)過(guò)屬性和面積更新的集合重新合并形成最新的單圖層庫(kù)。

將最新的單圖層數(shù)據(jù)庫(kù)按圖2中的映射關(guān)系重新回溯到各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃圖層，整個(gè)圖庫(kù)更新就完成了。

4.3 變量更新實(shí)現(xiàn)

在ArcGIS Desktop平臺(tái)下的ArcToolbox工具集框架下新建工具集命名為“變量更新工具集”，然后通過(guò)M o d e l_ B u i l d e r設(shè)計(jì)了如“回溯式單圖層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建設(shè)”等13個(gè)更新模塊，形成了更新工具集（圖2）。

圖2 回溯式單圖層數(shù)據(jù)庫(kù)變量更新工具集示意圖Fig.2 The variable updating toolset schematic diagram of retrospective database of single layer

5 應(yīng)用和實(shí)踐

5.1 研究區(qū)域概況

酉陽(yáng)土家族苗族自治縣是重慶市幅員面積最大的區(qū)縣，地理坐標(biāo)為北緯28°19′28″—29°24′18″、東經(jīng)108°18′25″—109°19′02″[11]，幅員面積5167 km2（根據(jù)第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)），東西寬98.3 km，南北長(zhǎng)119.7 km。全縣轄桃花源等38個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）和青華林場(chǎng)，屬武陵山區(qū)，渝東南生態(tài)保護(hù)區(qū)，地勢(shì)中部高，東西兩側(cè)低，地形復(fù)雜，土地利用類型多樣，規(guī)劃多元化明顯，是縣域土地規(guī)劃整體更新的理想研究區(qū)域。

5.2 酉陽(yáng)縣回溯式單圖層土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)

按照上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)和建庫(kù)工具，新建3大標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)并構(gòu)建相應(yīng)的規(guī)劃圖層，然后通過(guò)惟一標(biāo)識(shí)碼提取涉及圖斑，結(jié)果如圖3所示。

圖3 酉陽(yáng)縣回溯式單圖層標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)示意圖Fig.3 The standard database diagram of retrospective database of single layer of Youyang County

5.3 酉陽(yáng)縣回溯式單圖層土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)變量更新

按照4.2節(jié)模型設(shè)計(jì)順序利用4.3節(jié)工具NO.5—NO.13對(duì)5.2節(jié)建設(shè)好的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)進(jìn)行更新。更新結(jié)果及前后對(duì)比如圖4所示。

圖4 酉陽(yáng)縣回溯式單圖層標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)更新前后對(duì)比圖（部分）Fig.4 The updating comparison chart between before and after of retrospective database of single layer of Youyang County

由圖4看到標(biāo)識(shí)碼為13105031的圖斑沒(méi)有發(fā)生分割，但屬性（GHDLDM和GHDLMC等）發(fā)生了變化，而標(biāo)識(shí)碼為13101345的圖斑分割成了4個(gè)子圖斑，其中3個(gè)是變更區(qū)域，1個(gè)子圖斑為非更新區(qū)域，故前3個(gè)屬性和面積都發(fā)生了更新，第4個(gè)僅僅是面積發(fā)生了更新。

5.4 酉陽(yáng)縣回溯式單圖層土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)變量更新結(jié)果

5.4.1 變量更新數(shù)據(jù)質(zhì)量 數(shù)據(jù)庫(kù)更新完成后，重新采用國(guó)土資源部土地規(guī)劃核查軟件進(jìn)行核查，結(jié)論為合格，結(jié)果表明：（1）圖數(shù)完全一致，誤差實(shí)現(xiàn)了平衡；（2）各規(guī)劃圖層空間拓?fù)溴e(cuò)誤為0；（3）數(shù)據(jù)更新是高質(zhì)量的。

5.4.2 變量更新效率 分3組對(duì)酉陽(yáng)縣的數(shù)據(jù)更新進(jìn)行了操作，第1組采用本方法和更新工具集，第2組采用全人工方法，第3組采用超圖更新專門軟件，結(jié)果表明：（1）1組整個(gè)更新過(guò)程約為5小時(shí)，遠(yuǎn)小于2組（1整天），與3組大致相同；（2）1組各圖斑匯總面積與更新前完全一致，3組的面積誤差沒(méi)有實(shí)現(xiàn)平衡，有0.01的差額的較多，而且有諸如管制分區(qū)和用途分區(qū)與土地規(guī)劃地類邊界不完全一致的情況；（3）1組和2組沒(méi)有重新購(gòu)買專業(yè)軟件成本，更新成本低廉。

6 結(jié)論與建議

土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)更新是地方國(guó)土主管部門的主要工作之一，通過(guò)設(shè)計(jì)回溯式單圖層土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，采用圖層一體化的思想建設(shè)了全信息單圖層數(shù)據(jù)庫(kù)（土地規(guī)劃地類），并深入研究了變量更新數(shù)學(xué)模型，以此為理論支撐分解了更新過(guò)程并在ArcGIS Desktop平臺(tái)中使用Model_Builder構(gòu)建數(shù)據(jù)更新工具集。通過(guò)3組對(duì)比試驗(yàn)和自動(dòng)化質(zhì)量檢查報(bào)告表明此方法是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)級(jí)土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)的低成本、高效率、高質(zhì)量更新的優(yōu)秀方法。它不僅可以用作鄉(xiāng)級(jí)土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)的更新，還可直接用于建設(shè)土地規(guī)劃庫(kù)，進(jìn)一步改進(jìn)可以為下一步土地精細(xì)化規(guī)劃和更新（如村、社級(jí)土地利用詳細(xì)規(guī)劃）提供理論和實(shí)踐參考。

雖然變量更新的方法和設(shè)計(jì)的工具集在土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)和更新中有一定的優(yōu)勢(shì)，但還需要進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)：（1）進(jìn)一步細(xì)化和集成工具集，以實(shí)現(xiàn)更新的全自動(dòng)化；（2）優(yōu)化算法，進(jìn)一步提高更新效率；（3）研究有碎圖斑存在的情況，提出線狀地物和零星地物面積與圖斑面積有邏輯沖突的解決方案。

（References）：

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［2］FRITSCH D. GIS Data Revision-visions and Reality［R］. Keynote Speech in Joint ISPRS Commission Workshop on Dynamic and Multi-dimensional GIS. Beijing：NGCC，1999.

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［11］酉陽(yáng)縣土家族苗族自治縣人民政府.走進(jìn)酉陽(yáng)［EB/OL］. http：//youy.cq.gov.cn/zjyy/.

（本文責(zé)編：陳美景）

A Research on Construction and Variable Updating Technology of Retrospective Land-use Planning Database of Single Layer Based on ArcGIS: Taking Youyang County as an Example

LIU Guang-peng1, MO Yan2,3, WEI Shi-qiang1, WANG Peng2,3, CAO Wei2,3, LIU Xue-tao1,4, LIU Yan1,2
（1. College of Resources and Environments, Southwest University, Chongqing 400716, China; 2. Chongqing Institute of Surveying and Planning for Land Resources and Housing, Chongqing 400020, China; 3. Chongqing Engineering Research Center for Remote Sensing, Chongqing 400020, China; 4. Youyang County Land Resources and Housing Administrative Bureau, Chongqing 409800, China）

The purpose of this study is to achieve maintenance work on land use adjustment database updating, discussupdating standardization module construction, and improve updating efficiency and quality of plan library based on ArcGIS platform. Design of mathematical model and data structure, software, tool integration, and comparison tests are used in the paper. The study results could be shown in the following aspects, including 1） put forward the concept of retrospective landuse planning database of single-layer and completed its data structure design; 2） Proposed variable updating method based on the incremental updating, constructed the mathematical model and integrated the updating toolset; 3） it has completed land-use planning database updating with low cost and high efficiency. The conclusion of this study is that variable updating technology for retrospective land-use planning database of single-layer based on ArcGIS could provide a reference for landuse planning at all levels and achieve database automated update with low cost, fast efficiency and high quality.

land information; ArcGIS; retrospective; single-layer; variable updating

F301.2

A

1001-8158（2014）12-0071-08

2014-07-02

2014-09-15

重慶市國(guó)土資源和房屋管理局科技計(jì)劃項(xiàng)目（2010）171-19。

劉光鵬（1984-），男，四川資中人，博士，工程師。主要研究方向?yàn)檫b感與GIS應(yīng)用、國(guó)土資源規(guī)劃、地圖制圖、農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)。E-mail: lgp007yl@163.com

魏世強(qiáng)（1963-），男，四川樂(lè)山人，研究員，博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)。E-mail: sqwei@swu.edu.cn