ArcGIS在農(nóng)村集體土地所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量檢查中的應(yīng)用

陳金林，葉愛(ài)東

(江西省測(cè)繪成果質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，南昌 330046)

1 引 言

農(nóng)村集體土地所有權(quán)是法律確定的農(nóng)民集體的重要財(cái)產(chǎn)權(quán)[1]。農(nóng)村集體土地所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)中的地籍?dāng)?shù)據(jù)是通過(guò)嚴(yán)格的地籍調(diào)查程序獲得的，是土地登記發(fā)證工作的重要依據(jù)。因此，與一般的專題數(shù)據(jù)庫(kù)相比，農(nóng)村集體土地所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)具有一定的法律特性。其構(gòu)成也較為復(fù)雜，數(shù)據(jù)形式多樣，主要包含空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)等。如何在數(shù)據(jù)建庫(kù)過(guò)程中及入庫(kù)后通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢查和控制以確保數(shù)據(jù)質(zhì)量，關(guān)系到確權(quán)登記工作的質(zhì)量及成果應(yīng)用的水平。

ArcGIS作為目前最為成熟的GIS軟件具備強(qiáng)大和豐富的空間分析、空間查詢、數(shù)據(jù)管理等各項(xiàng)功能[2]，具備豐富的可視化形式，能夠很好地滿足空間數(shù)據(jù)庫(kù)檢查工作的需要。

本文對(duì)農(nóng)村集體土地所有權(quán)確權(quán)登記數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量檢查的內(nèi)容進(jìn)行了探討，結(jié)合工作實(shí)踐重點(diǎn)介紹了利用ArcGIS對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)拓?fù)潢P(guān)系、屬性質(zhì)量檢查等關(guān)鍵項(xiàng)檢查的方法和步驟。

2 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

農(nóng)村集體土地所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)是在農(nóng)村集體土地所有權(quán)調(diào)查的基礎(chǔ)上，按照相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，建立的集空間信息和屬性信息為一體土地確權(quán)登記成果數(shù)據(jù)庫(kù)。內(nèi)容包括基礎(chǔ)地理要素、土地權(quán)屬要素、土地登記數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、表格、文本等數(shù)據(jù)[3-4]。

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、境界、居民地、交通、水系、地理名稱等。

土地權(quán)屬數(shù)據(jù)包括地籍區(qū)、地籍子區(qū)、宗地、界址線、界址點(diǎn)等。

柵格數(shù)據(jù)包括DOM和其他柵格數(shù)據(jù)。

3 所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量檢查內(nèi)容

所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)作為空間數(shù)據(jù)庫(kù)的一種，影響其質(zhì)量的因素主要有：數(shù)據(jù)源誤差、采集誤差及處理誤差，諸如調(diào)繪底圖及資料的準(zhǔn)確性、權(quán)屬調(diào)查的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)入庫(kù)的正確性等。數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量檢查及控制就是要消除這些因素產(chǎn)生的粗差，盡量將誤差最小化。質(zhì)量檢查主要內(nèi)容應(yīng)包含以下幾個(gè)方面：成果完整性、格式正確性、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)正確性、屬性質(zhì)量、圖形質(zhì)量、邏輯一致性和附件質(zhì)量。

3.1 成果完整性、格式正確性

檢查數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是否正確，正射影像、土地登記掃描件是否完整，各要素能否正常查看。

3.2 結(jié)構(gòu)正確性

檢查數(shù)據(jù)庫(kù)圖層、屬性表屬性項(xiàng)定義是否符合數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 屬性質(zhì)量

屬性檢查是否存在屬性錄入錯(cuò)漏，如屬性內(nèi)容空值、邏輯不一致等，要嚴(yán)格地按地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。

3.4 邏輯一致性

邏輯一致性檢查包含空間關(guān)系正確性及圖屬一致性檢查，是所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)檢查的重點(diǎn)和難點(diǎn)。空間關(guān)系包括空間拓?fù)潢P(guān)系、方向關(guān)系和度量關(guān)系。

拓?fù)潢P(guān)系包括圖層內(nèi)的拓?fù)潢P(guān)系及圖層之間的關(guān)系[5-6]。地籍中的宗地四至表示是典型的方位關(guān)系，界址點(diǎn)與界址點(diǎn)之間最小距離約束是典型的空間度量關(guān)系[7]。

3.5 圖形質(zhì)量

主要檢查數(shù)據(jù)采集和編輯過(guò)程中出現(xiàn)的幾何異常，如碎線、碎面等。

3.6 附件質(zhì)量

檢查元數(shù)據(jù)、權(quán)屬單位代碼表、面積匯總表格、各項(xiàng)文字報(bào)告內(nèi)容完整性和正確性。

4 基于ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量檢查方法

基于所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)特征、數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題來(lái)源的分析以及質(zhì)量控制內(nèi)容，并結(jié)合江西省農(nóng)村集體土地所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)檢查實(shí)踐，主要介紹數(shù)據(jù)庫(kù)拓?fù)潢P(guān)系和屬性質(zhì)量檢查的方法。

4.1 基于ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)拓?fù)潢P(guān)系檢查

在所有權(quán)數(shù)據(jù)采集及建庫(kù)過(guò)程中，受作業(yè)人員作業(yè)習(xí)慣、作業(yè)經(jīng)驗(yàn)、操作水平等因素影響[8]，采集的圖形數(shù)據(jù)往往存在懸掛、偽節(jié)點(diǎn)、重線、自相交等一系列拓?fù)溴e(cuò)誤，這些拓?fù)溴e(cuò)誤的存在會(huì)影響查詢統(tǒng)計(jì)的正確性，在建庫(kù)過(guò)程中及入庫(kù)完成后必須消除這些錯(cuò)誤以保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。

表1 所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)拓?fù)湟?guī)則(部分)

ArcGIS提供的拓?fù)湟?guī)則驗(yàn)證工具定義了大量拓?fù)潢P(guān)系規(guī)則(ArcGIS 10.0版共定義了28種)，為解決空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系錯(cuò)誤提供了一種快捷的途徑和技術(shù)方法，該方法實(shí)現(xiàn)步驟如下：

①創(chuàng)建要素?cái)?shù)據(jù)集

應(yīng)用ArcCatalog在所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建要素?cái)?shù)據(jù)集“SYQ”，將數(shù)據(jù)庫(kù)所有空間數(shù)據(jù)添加至該數(shù)據(jù)集。

②創(chuàng)建拓?fù)?/p>

應(yīng)用ArcCatalog在要素?cái)?shù)據(jù)集“SYQ”上右鍵依次選擇“new”、“topology”，設(shè)置拓?fù)涿Q、容差(tolerance)、參與拓?fù)湟仡?、各要素類等?jí)、拓?fù)湟?guī)則。

③驗(yàn)證拓?fù)?/p>

利用ArcCatalog對(duì)創(chuàng)建的拓?fù)湟?guī)則進(jìn)行驗(yàn)證，在ArcMap查看拓?fù)錂z查結(jié)果，分類設(shè)置錯(cuò)誤顯示標(biāo)識(shí)。

④查看改正拓?fù)溴e(cuò)誤

利用ArcCatalog選中拓?fù)鋵佑益I選擇“Properties”，然后依次選擇“Errors”、“Generate Summary”可以統(tǒng)計(jì)各類錯(cuò)誤總數(shù)。在ArcMap中，加載建立好的拓?fù)鋵?，使?shù)據(jù)處于編輯狀態(tài)，通過(guò)“Topology”工具欄中的“ErrorInspector”查看具體的錯(cuò)誤信息，利用“FixTopologyTool”拓?fù)湫迯?fù)工具結(jié)合ArcMap編輯功能編輯修改拓?fù)溴e(cuò)誤。

圖1 ArcGIS拓?fù)錂z查工具

4.2 基于ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)屬性質(zhì)量檢查

數(shù)據(jù)庫(kù)屬性質(zhì)量檢查包括屬性表結(jié)構(gòu)定義正確性、屬性內(nèi)容完整性和屬性內(nèi)容正確性三個(gè)方面，檢查依據(jù)主要是數(shù)據(jù)建庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。其中對(duì)屬性表結(jié)構(gòu)定義正確性檢查較為簡(jiǎn)單，只要利用ArcMap或ArcCatalog來(lái)查看各要素屬性表結(jié)構(gòu)定義，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析就可以實(shí)現(xiàn)，而對(duì)屬性內(nèi)容的完整性和正確性檢查相對(duì)較為靈活?？梢酝ㄟ^(guò)ArcMap的“屬性選擇”功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體方法如下：

(1)加載數(shù)據(jù)，打開(kāi)“Select By Attributes”對(duì)話框；

(2)先對(duì)要檢查的屬性字段進(jìn)行“Get Unique Values”分析，檢查字段枚舉值是否正確；

(3)在條件查詢文本框內(nèi)輸入適當(dāng)?shù)腟QL查詢條件對(duì)數(shù)據(jù)屬性內(nèi)容進(jìn)行過(guò)濾提取，通過(guò)靈活設(shè)置不同的SQL語(yǔ)句可以實(shí)現(xiàn)不同的檢查功能：

①界址線微短線、宗地碎面檢查

這項(xiàng)檢查主要檢查界址線、宗地等圖層是否存在不合理的碎線、碎面，查詢語(yǔ)句如下：

select*from jzx where jzxcd<0.2；

select*from zd where jsmj<400。

②數(shù)據(jù)庫(kù)必填字段空值檢查

這項(xiàng)檢查主要是檢查數(shù)據(jù)庫(kù)的必填字段是否有空值。查詢語(yǔ)句如下：

select*from jzd where (ysdm=″) or (jzdh=″)or......；select*from jzx where (ysdm=″) or (jzxlb=″)or......；select*from jzx where (ysdm=″) or (zddm=″)or......。

③宗地統(tǒng)一編碼規(guī)范性檢查

宗地代碼長(zhǎng)度檢查

select zddm from zd where len(zddm) <> ′19′；

宗地代碼唯一性檢查

select zddm from zd group by zddm havingcount(*)>1查詢結(jié)果為空時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)重復(fù)宗地號(hào)。

4.3 ArcGIS空間關(guān)聯(lián)工具(Spatial Join)在數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量檢查中的應(yīng)用

(1)界址點(diǎn)號(hào)在地籍子區(qū)、宗地內(nèi)唯一性檢查

按照地籍調(diào)查規(guī)程要求，在地籍子區(qū)范圍內(nèi)必須保證界址點(diǎn)號(hào)唯一，檢查方法如下：

①利用ArcToolBox分析工具執(zhí)行空間關(guān)聯(lián)(SpatialJoin)將地籍子區(qū)代碼賦到界址點(diǎn)層，參數(shù)選擇JZD，DJZQ，JOIN_ONE_TO_MANY，IS_WITHIN；

②對(duì)結(jié)果表執(zhí)行查詢

select djzqdm，jzdh from JZD_SpatialJoin group by djzqdm，jzdh having count(*)>1

宗地內(nèi)界址點(diǎn)號(hào)唯一性檢查同理。

(2)數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯一致性檢查

這項(xiàng)檢查主要是檢查數(shù)據(jù)庫(kù)屬性值之間的邏輯一致性、屬性與圖形之間的一致性，確保數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)邏輯性錯(cuò)誤。如：

閱讀作為小學(xué)語(yǔ)文的重要組成部分，是學(xué)生語(yǔ)文學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。因此在藏族小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)過(guò)程中，要根據(jù)藏族小學(xué)生的閱讀情況，結(jié)合小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)科學(xué)、合理的途徑，激發(fā)學(xué)生對(duì)閱讀的興趣，養(yǎng)成良好的閱讀習(xí)慣，努力培養(yǎng)藏族小學(xué)生的閱讀能力，不斷提高藏族小學(xué)生的閱讀水平，從而促進(jìn)藏族小學(xué)生的不斷發(fā)展。

宗地編碼與地籍子區(qū)編碼一致性檢查：

①執(zhí)行Analysis Tools—OverLay—SpatialJoin(參數(shù)選擇JOIN_ONE_TO_ONE，IS_WITHIN)將地籍子區(qū)代碼賦到宗地層；

②執(zhí)行查詢select*fromZD_SpatialJoin where left(zddm，12)<>djzqdm。

4.4 ArcGIS 頻度(Frequency)工具在數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量檢查中的應(yīng)用

頻度(Frequency)工具是ArcGIS統(tǒng)計(jì)分析工具之一，主要用于統(tǒng)計(jì)某字段出現(xiàn)次數(shù)。在所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量檢查中可以有兩個(gè)方面的應(yīng)用：①檢查字段值的唯一性，如標(biāo)識(shí)碼、宗地代碼的唯一性；②可以用于分類面積匯總值正確性檢查。

宗地代碼唯一性檢查：在分析工具(Analysis Tools)統(tǒng)計(jì)(Statistics)下選擇頻度(Frequency)工具，計(jì)算“宗地代碼”字段值的頻度，查看值是否大于1。

分類面積匯總檢查，如按地籍子區(qū)統(tǒng)計(jì)各權(quán)屬性質(zhì)宗地?cái)?shù)及實(shí)測(cè)面積、發(fā)證面積，方法如下：

運(yùn)行頻度(Frequency)工具，頻度字段選擇“權(quán)屬性質(zhì)”，“地籍子區(qū)代碼”，匯總字段選擇“實(shí)測(cè)面積”、“發(fā)證面積”，計(jì)算即可得到按地籍子區(qū)統(tǒng)計(jì)的各權(quán)屬性質(zhì)宗地?cái)?shù)及實(shí)測(cè)面積、發(fā)證面積。見(jiàn)下圖：

圖2 ArcGIS頻度工具分類面積匯總結(jié)果

5 實(shí)驗(yàn)分析

本文利用ArcGIS 10.0采用上述方法對(duì)江西省部分縣市所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)成果進(jìn)行了拓?fù)潢P(guān)系、屬性質(zhì)量、邏輯一致性、面積匯總值等內(nèi)容的檢查。檢查情況如下表：

表2 檢查效果分析

從以上可以看出，采用本文方法對(duì)1個(gè)縣/市所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)檢查(不含與調(diào)查資料比對(duì)屬性正確性)平均僅需半個(gè)工作日，能夠較好滿足檢查工作的需要。

6 結(jié)束語(yǔ)

所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)的質(zhì)量檢查控制直接關(guān)系到整個(gè)土地登記發(fā)證工作的成敗。本文結(jié)合實(shí)踐總結(jié)了所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量檢查的內(nèi)容，重點(diǎn)介紹了ArcGIS在空間拓?fù)湟?guī)則驗(yàn)證工具和空間查詢、統(tǒng)計(jì)分析等工具在數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量檢查中的應(yīng)用。

實(shí)踐證明，利用這些工具能有效的檢測(cè)出數(shù)據(jù)庫(kù)錯(cuò)誤信息，提高檢查工作的效率，取得較好的效果。不足之處在于中間數(shù)據(jù)處理工作需人工干預(yù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化檢查。通過(guò)ArcGIS二次開(kāi)發(fā)工具，依靠特定算法和質(zhì)檢規(guī)則開(kāi)發(fā)一套成熟的質(zhì)檢軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行系統(tǒng)的自動(dòng)化檢查將成為今后研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張書(shū)波，高云.科學(xué)構(gòu)建集體土地所有權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù) 動(dòng)態(tài)管理土地登記信息[J].國(guó)土資源，2013(1)：50-51.

[2] 鄭建，於輝軍，丁艷梅.ArcGIS在土地調(diào)查成果質(zhì)量檢查中應(yīng)用的幾點(diǎn)體會(huì)[J].浙江測(cè)繪，2010(4)：37-38.

[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部.TD/T 1015-2007城鎮(zhèn)地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部，2007.

[4] 中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部.TD/T 1001-2012地籍調(diào)查規(guī)程[S].北京：中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部，2012.

[5] 周曉光，陳軍，蔣捷，等.地籍地塊間的空間拓?fù)潢P(guān)系[J].測(cè)繪學(xué)報(bào)，2003，32(4)：356-361.

[6] 潘雅輝，馮杭建，李偉.土地利用現(xiàn)狀空間數(shù)據(jù)庫(kù)拓?fù)潢P(guān)系分析及基于規(guī)則的高效檢測(cè)[J].測(cè)繪科學(xué)，2007，32(6)：116-119.

[7] 吳長(zhǎng)彬，閭國(guó)年，舒飛躍.基于知識(shí)與規(guī)則的地籍?dāng)?shù)據(jù)質(zhì)量檢查方法[J].地理與地理信息科學(xué)，2007，23(5)：22-25.

[8] 劉慶元，韋建超，左廷英.城鎮(zhèn)地籍建庫(kù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制[J].城市勘測(cè)，2007(2)：33-36.