淺談基于ArcGIS軟件的1：25萬土地利用現(xiàn)狀圖縮編

陳俊　王勇　鄒富

摘 要：以第二次全國(guó)土地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用ArcGIS軟件提供的功能模塊以及各種編輯工具，按照1：25萬的縮編技術(shù)指標(biāo)規(guī)范，分別對(duì)面狀要素和線狀要素進(jìn)行縮編，并提取了零星地物，詳細(xì)闡述了土地利用現(xiàn)狀圖的縮編流程，實(shí)現(xiàn)了1：25萬土地利用現(xiàn)狀圖的縮編，為大比例尺的縮編工作提供了指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：ArcGIS；圖斑；縮編；要素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.079

0 引言

土地利用現(xiàn)狀圖是用來表達(dá)一定區(qū)域內(nèi)土地的利用類型分布、面積大小及土地利用結(jié)構(gòu)的專題地圖[1]。近年來，隨著第二次全國(guó)土地調(diào)查數(shù)據(jù)的更新，政府部門獲取了大量大比例尺的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，土地利用數(shù)據(jù)能夠?yàn)橥恋刭Y源的管理、土地規(guī)劃、土地整治等提供參考數(shù)據(jù)。不同比例尺其用途也不同，為了由大比例尺的土地利用數(shù)據(jù)獲取不同小比例尺的土地利用數(shù)據(jù)，需對(duì)大比例尺數(shù)據(jù)進(jìn)行縮編，從而得到不同比例尺的土地利用現(xiàn)狀圖圖件。由綜合縮編得到的空間數(shù)據(jù)庫(kù)由于較好地保持了資料數(shù)據(jù)與結(jié)果數(shù)據(jù)的一致性，使得各種比例尺數(shù)據(jù)庫(kù)能統(tǒng)一起來使用[2]。傳統(tǒng)的地圖縮編是利用數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)的編輯功能對(duì)原有的數(shù)據(jù)進(jìn)行手工編輯綜合取舍的過程，成圖的精度低，效率不高[3]。縮編的方法有很多種，筆者曾嘗試過很多種方法，但大多費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，基于軟件的完全自動(dòng)化縮編尚難以實(shí)現(xiàn)，而且誤差較大。因此，在ArcGIS10.0平臺(tái)的基礎(chǔ)上，以人機(jī)協(xié)同的方式實(shí)現(xiàn)1：25萬了土地利用現(xiàn)狀的縮編工作。

1 土地利用數(shù)據(jù)縮編的原則[4]

（1）土地利用數(shù)據(jù)縮編應(yīng)合理概括區(qū)域土地利用語義特征，圖斑歸并時(shí)遵循土地利用類型屬性臨近優(yōu)先原則。

（2）土地利用數(shù)據(jù)縮編前后土地利用類型分布面積的視覺對(duì)比應(yīng)保持一致，對(duì)主要以及地類的面積比例變化進(jìn)行控制。

（3）土地利用數(shù)據(jù)的縮編時(shí)應(yīng)保持要素的區(qū)域分布特征，如土地利用類型圖斑的大小、密度等區(qū)域特征及其區(qū)域之間的對(duì)比、道路網(wǎng)分布密度特征等。

（4）土地利用數(shù)據(jù)縮編時(shí)應(yīng)考慮要素綜合的優(yōu)先級(jí)，次要地物避讓重要地物。

（5）土地利用數(shù)據(jù)縮編時(shí)應(yīng)保持要素的地理特征，如岸線的類型特征、水系分布特征等，保持特定要素的特殊形態(tài)特征，如建設(shè)用地、機(jī)場(chǎng)等的規(guī)則輪廓特征等。

（6）土地利用數(shù)據(jù)縮編后各要素之間空間關(guān)系協(xié)調(diào)，保持邏輯一致性。

（7）土地利用數(shù)據(jù)縮編應(yīng)該保證綜合后要素的位置精度和屬性精度，并保持?jǐn)?shù)據(jù)完備性。

2 土地利用現(xiàn)狀圖縮編技術(shù)流程

土地利用現(xiàn)狀圖縮編涉及面狀地類縮編，線狀地物縮編以及零星地物的提取，其主要技術(shù)流程如圖1。

2.1 面狀要素的縮編

土地利用圖縮編的主要工作就是把小面積地類圖斑合并到相鄰的大面積地類圖斑中，而如何對(duì)原有地圖內(nèi)容進(jìn)行選取、簡(jiǎn)化、概括和關(guān)系協(xié)調(diào)，將土地利用的規(guī)律性和典型特征，清晰準(zhǔn)確地表示出來是完成土地利用現(xiàn)狀圖編制的關(guān)鍵[5]。面狀要素縮編的核心就是消除不夠上圖面積的小圖斑，按照屬性鄰近優(yōu)先的原則，使得小圖斑能夠與之最鄰近的符合上圖面積的地類圖斑進(jìn)行合并，在不影響整體視覺效果及精度的同時(shí)，大大簡(jiǎn)化了圖斑數(shù)量。

2.1.1 提取要素

首先對(duì)土地利用現(xiàn)狀圖地類圖斑融合，利用Dissolve工具，將相鄰的且屬性相同的圖斑合并。從地類圖斑中提取出需要轉(zhuǎn)線的狹長(zhǎng)圖斑（公路、河流、水工建筑、農(nóng)田水利、鐵路用地、農(nóng)村道路），建立屬性字段Eliminate，利用ArcMAP中的裁剪Cut Polygons Tool工具，根據(jù)1：25萬縮編技術(shù)指標(biāo)（河流長(zhǎng)度、寬度），對(duì)提取的河流圖斑進(jìn)行人工切割，挑選出作為面狀圖斑存在的河流賦予字段屬性Eliminate=0，需要由狹長(zhǎng)的面狀圖斑轉(zhuǎn)為線狀河流的賦予字段屬性Eliminate=1，導(dǎo)出所有字段屬性Eliminate=0的面狀河流為新圖層并命名為河流_面，所有字段屬性Eliminate=1的線狀河流命名為河流_線。

2.1.2 切分作為線要素的狹長(zhǎng)圖斑

提取的狹長(zhǎng)的河流圖斑若直接消除歸并，會(huì)造成地類圖斑的視覺效果出現(xiàn)較大的偏差，所以需利用ArcMap的切分工具Data Management Tools >Features > Dice對(duì)提取的河流_線文件進(jìn)行切分，Vertex Limit設(shè)置為20，將需要?dú)w并的狹長(zhǎng)圖斑打碎，而不影響整體的視覺效果及土地利用的類型。

2.1.3 消除歸并零碎圖斑

將切分處理后的河流_線文件與剔除線狀狹長(zhǎng)圖斑的地類圖斑進(jìn)行合并，遵循的原則就是把與小圖斑同類的相鄰圖斑和小圖斑進(jìn)行合并如果沒有同類相鄰圖斑，就把與小圖斑相類似的圖斑和小圖斑進(jìn)行合并[6]。利用Eliminate消除工具，將字段屬性Eliminate=1的河流碎小圖斑進(jìn)行消除歸并，從而轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌仡?。由于嵌套或者其他鄰接關(guān)系造成Eliminate的小圖斑不能一次性消除歸并完，所以需要利用屬性進(jìn)行檢查，若仍有小圖斑未消除完，重復(fù)再做Eliminate，直到所有小圖斑全部歸并為止。依次將公路、水工建筑、農(nóng)田水利、鐵路用地、公路用地做裁剪處理，提取要素，分別得到水工_面、水工_線圖層，水利_面、水利_線圖層，鐵路_線圖層，公路_線圖層，依照河流_線文件的處理方法，對(duì)所有的線圖層文件做切分處理，與地類圖斑合并之后進(jìn)行零碎圖斑的消除，得到消除所有零碎圖斑的地類圖斑層DLTB_A。

2.1.4 所有小圖斑的消除

首先對(duì)圖層DLTB_A建立屬性字段area，通過屬性管理工具Calculate Geometry，計(jì)算圖斑面積。由于直接消除所有零碎圖斑會(huì)造成較大誤差，造成圖斑的歸并不合理，整體視覺效果差，地類的面積出現(xiàn)較大變動(dòng)。如規(guī)定旱地最小上圖面積為312500平方米，可以采取多次消除，本文采用的消除方法是首先消除area≤5000㎡小圖斑，第二次消除area≤12500㎡小圖斑，第三次消除area≤25000㎡小圖斑，第四次消除area≤50000㎡小圖斑，第五次消除area≤100000㎡小圖斑，第六次消除area≤150000㎡小圖斑，第七次消除area≤225000㎡小圖斑，最后一次消除area≤312500㎡小圖斑，在消除過程中，由于每次消除小圖斑之后，圖斑的面積發(fā)生了變化，所以每做一次消除需重新計(jì)算圖斑面積area。這樣循環(huán)漸進(jìn)的的消除可以避免一次性消除造成的圖斑面積變化巨大，歸并不合理的現(xiàn)象。逐個(gè)單一的地類消除耗時(shí)費(fèi)力，為了減小人工操作工作量，在ArcGIS屬性表中通過SQL語句挑選出所有需要消除的地類小圖斑，統(tǒng)一做第一次消除，消除完畢后繼續(xù)通過SQL語句挑選出不同地類的不同面積規(guī)則的小圖斑做第二次消除，依據(jù)1：25萬縮編原則，直至所有小圖斑消除完畢，最終得到地類圖斑層DLTB_B。endprint