ArcGIS軟件在第三次全國土地調(diào)查內(nèi)業(yè)數(shù)字化中的應(yīng)用探討

劉書軍，王 琴

時代的發(fā)展伴隨著科技的創(chuàng)新，特別是在大數(shù)據(jù)時代背景下，隨著信息化技術(shù)的不斷普及與延伸，GIS 技術(shù)與智能技術(shù)的不斷融合，為國土行業(yè)的發(fā)展與改革奠定了關(guān)鍵性的基礎(chǔ)。

根據(jù)《土地管理法》和《國務(wù)院關(guān)于開展第三次全國土地調(diào)查的通知》的要求，我國每10 年要進行一次全國土地調(diào)查，且在2018 年—2019 年期間開展第三次全國土地調(diào)查工作，旨在查清我國每一寸土地資源的實際利用狀況。此次調(diào)查工作在調(diào)查分類、圖形的精度以及舉證方面都提出了新的要求，總的來說，此次調(diào)查要求高、任務(wù)重，基于此，需要我們調(diào)查工作者探索出更加快速高效的工作方法來保證任務(wù)的完成[1]。

在全國試點工作中，諸多公司在參與過程中研發(fā)了一系列實施產(chǎn)品，但其大多都是通過內(nèi)外業(yè)一體化建庫來達到提升效率的目的[2]。而在實際調(diào)查過程中，調(diào)查工作者已熟練運用ArcGIS 軟件，能運用編輯工具即可完成內(nèi)業(yè)數(shù)字化過程，不必額外花費資金購買相應(yīng)的數(shù)字化軟件，造成知識的浪費。本文就ArcGIS 軟件的屬性域、組織模版等操作方法進行分析，旨在為三調(diào)實施過程中內(nèi)業(yè)數(shù)字化提供技術(shù)支持。

1 ArcGIS

ArcGIS是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（environmental Systems Research Institute，Esri）研發(fā)的系列產(chǎn)品之一，它是一個全面的計算機系統(tǒng)，集收集、查詢、組織、管理、分析于一身，以地圖制圖和數(shù)據(jù)管理為一體的空間信息系統(tǒng)，是我國GIS 行業(yè)常用的一款軟件。它有其他GIS 軟件所不具備的、突出的明顯優(yōu)勢，可支持dBase、SQL Sever、Oracle 等多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫。平臺支持不同的用戶訪問使用ArcGIS 桌面、瀏覽器、Web 應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)、移動設(shè)備與GIS 系統(tǒng)進行交互，從而提供各種服務(wù)[3]。

ArcGIS Desktop 是ArcMap、ArcCatalog、ArcToolBox 等用戶界面組件的整合。2010 年，ESRI 推出ArcGIS10，實現(xiàn)了協(xié)同、三維、時空、一體化、云計算等五大飛躍，從ArcGIS 10 版本開始，該平臺因其簡單易用、功能強大、部署靈活、擴展方便等特點而成為Esri 產(chǎn)品史上新的里程碑。近10 年來，也因此而受到廣大GIS 行業(yè)者的青睞[4]。

2 第三次全國土地調(diào)查內(nèi)業(yè)數(shù)字化中ArcGIS的應(yīng)用

第三次全國土地調(diào)查內(nèi)業(yè)數(shù)字化過程中，需要用到的ArcGIS 功能主要有：數(shù)據(jù)庫（包含要素數(shù)據(jù)集、要素類）創(chuàng)建、屬性域創(chuàng)建與連接、組織模版創(chuàng)建等。

2.1 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫

自2008 年7 月1 日起，我國正式啟用2000 國家大地坐標系，過渡期為8～10 年。因此，第三次全國土地調(diào)查也應(yīng)采用2000 國家大地坐標系進行建設(shè)。在一個數(shù)據(jù)庫中，若要素數(shù)據(jù)集已設(shè)定投影坐標系，則該數(shù)據(jù)集內(nèi)的所有要素類的投影坐標系均采用要素數(shù)據(jù)集的坐標系，無需且不可單獨設(shè)定。本次內(nèi)業(yè)地類圖斑采集需分別創(chuàng)建DLTB_D（別名：地類圖斑標識點）、DLTB_X（別名：地類圖斑邊界線）、DLTB（別名：地類圖斑）等三個要素圖層，并根據(jù)《第三次全國土地調(diào)查土地利用數(shù)據(jù)庫標準》中的地類圖斑屬性結(jié)構(gòu)描述表創(chuàng)建相應(yīng)的字段結(jié)構(gòu)。采集過程采用點、線構(gòu)面的方式進行，即在采集過程中，圖斑邊界線要素只用于存儲地類圖斑的邊界線，不添加任何屬性信息，地類圖斑標識點用于存儲地類圖斑的所有信息，點線采集完成后，用邊界線要素構(gòu)面，點要素作為標注信息添加到地類圖斑面圖層的屬性的方式進行，故地類圖斑邊界線要素不添加屬性字段，地類圖斑標識點要素、地類圖斑要素根據(jù)《第三次全國土地調(diào)查土地利用數(shù)據(jù)庫標準》中的地類圖斑屬性結(jié)構(gòu)描述表添加相應(yīng)的字段結(jié)構(gòu)，且兩個要素的字段屬性結(jié)構(gòu)一致。

2.2 屬性域的創(chuàng)建與關(guān)聯(lián)

地理數(shù)據(jù)庫是按照面向?qū)ο竽Ｐ蛠泶鎯Φ乩硇畔⒌?，因此，地理?shù)據(jù)庫也可以將一些非空間的信息保存到表中。屬性域就是用來定義要素類和非空間要素表中的字段所允許的值的一種機制。使用屬性域，可以有針對性地對某些特定的字段限制可供選擇的值。屬性域有范圍域和編碼域兩種類型，在本次調(diào)查內(nèi)業(yè)矢量采集過程中，我們設(shè)置的是編碼域。對編碼域的驗證是通過限制下拉列表中的字段來實現(xiàn)的。編碼域一旦設(shè)置好，在編輯的過程中，會自動驗證范圍域。對于需要設(shè)置屬性域的字段的判斷，是根據(jù)《第三次全國土地調(diào)查土地利用數(shù)據(jù)庫標準》中相關(guān)的表格內(nèi)容中的值域和備注來進行選擇②。

ArcGIS 中屬性域的創(chuàng)建有兩種方法，一種是在ArcToolbox 中數(shù)據(jù)管理工具箱的創(chuàng)建屬性域工具，調(diào)出創(chuàng)建屬性域工具面板時，創(chuàng)建屬性域的工作空間必須選擇地理數(shù)據(jù)庫。該方法創(chuàng)建屬性域成功后，需要向?qū)傩杂蛑刑砑泳幋a值，編碼值的添加單次重復(fù)操作，也可以批量處理。另一種方法是在目錄窗口，找到需要添加屬性域的地理數(shù)據(jù)庫，單擊該地理數(shù)據(jù)庫下的要素數(shù)據(jù)集或者要素類，右鍵點擊屬性，找到屬性域，完成屬性域的創(chuàng)建與連接。

2.3 要素組織模版

在ArcGIS 中，要素的創(chuàng)建可以通過應(yīng)用要素模版來完成。要素模版的定義創(chuàng)建了要素所需要的全部信息，其中包括存儲要素的圖層、創(chuàng)建的要素應(yīng)該具有的屬性和創(chuàng)建要素所使用的默認工具等。模版應(yīng)有名稱、標簽和描述等信息，有助于對模版進行查找和組織。要素模版將圖形與屬性操作結(jié)合在了一下，避免了對相同屬性的重復(fù)操作，建好了要素組織模版，在編輯時，就可以很很便捷的完成矢量采集的操作，為內(nèi)業(yè)采集工作節(jié)省了大量的時間和工作量。本次內(nèi)業(yè)地類圖斑采集屬性信息根據(jù)《第三次全國國土調(diào)查技術(shù)規(guī)程（征求意見稿）》進行添加，因此，要素組織模版針對的是地類圖斑標識點要素，以地類編碼+地類名稱為標簽，具體地類的說明作為描述進行。

2.4 內(nèi)業(yè)數(shù)字化

本次國土調(diào)查采用的是“內(nèi)—外—內(nèi)”的流程進行，即為內(nèi)業(yè)判繪—外業(yè)調(diào)查—內(nèi)業(yè)建庫三個流程。其中內(nèi)業(yè)判繪就包含了內(nèi)業(yè)數(shù)字化過程。在前期完成了資料的收集、整理、分析工作后，就可進行內(nèi)業(yè)數(shù)字化，形成初步的地類判繪成果。內(nèi)業(yè)數(shù)字化就是指圖斑的預(yù)判和勾繪，這個過程用已做好的要素模版，在編輯狀態(tài)下進行地類邊界勾繪和屬性添加。邊界勾繪的線圖形存放在地類圖斑邊界線要素內(nèi)，無任何屬性信息；屬性存放在地類圖斑標識點要素內(nèi)，利用做好的地類圖斑標識點要素模版進行添加。

3 總結(jié)

內(nèi)業(yè)預(yù)判與調(diào)繪是三調(diào)的一項重要工作任務(wù)，在開展前，應(yīng)認真分析研究已有的GIS 軟件，結(jié)合三調(diào)的技術(shù)規(guī)程和實施方案等，研究開展土地調(diào)查工作可利用的方法，針對內(nèi)業(yè)矢量化工作制定合理的技術(shù)方案，對按時、保質(zhì)保量地完成三調(diào)任務(wù)至關(guān)重要。本文從技術(shù)角度出發(fā)，針對內(nèi)業(yè)數(shù)字化工作量大、任務(wù)重等特點，利用ArcGIS 軟件已有的文件地理數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建、屬性域創(chuàng)建與連接、要素組織模版創(chuàng)建等功能，創(chuàng)建了三調(diào)內(nèi)業(yè)預(yù)判與調(diào)繪需用的模版文件，能大大降低對三調(diào)項目人力、物力、財力的投入，縮短三調(diào)的工期，確保三調(diào)項目保質(zhì)保量完成。

注釋

①《第三次全國國土調(diào)查技術(shù)規(guī)程》（征求意見稿）.中華人民共和國國土資源部，2018。

②《第三次全國土地調(diào)查土地利用數(shù)據(jù)庫標準》.國務(wù)院第三次全國土地調(diào)查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，2018。