GIS技術(shù)在第三次全國國土調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的應(yīng)用

高志勇，郭洪濤

（中水東北勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林長春130062）

國土調(diào)查是我國法定的一項(xiàng)重要制度，是全面查實(shí)查清自然資源的重要手段[1]。第三次全國國土調(diào)查（以下簡稱“三調(diào)”）是在第二次全國土地調(diào)查（以下簡稱“二調(diào)”）成果基礎(chǔ)上，對(duì)全國土地利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的全面細(xì)化和完善。通過掌握準(zhǔn)確的全國國土利用現(xiàn)狀和國土資源變化情況，完善國土調(diào)查、監(jiān)測和統(tǒng)計(jì)制度，實(shí)現(xiàn)成果信息化管理與共享，滿足生態(tài)文明建設(shè)、空間規(guī)劃編制、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、宏觀調(diào)控、自然資源體制改革和統(tǒng)一確權(quán)登記、國土空間用途管制、國土空間生態(tài)修復(fù)、空間治理能力現(xiàn)代化和國土空間規(guī)劃體系建設(shè)等各項(xiàng)工作的需要[2]。

1 數(shù)據(jù)分析

規(guī)范要求對(duì)其二次調(diào)查時(shí)的耕地及其后的新增耕地，實(shí)地已是種植園用地、林地、草地及坑塘水面的地塊，按現(xiàn)狀調(diào)查，標(biāo)注“工程恢復(fù)”（GCHF）屬性[3]。分析理解其原則，主要包括的數(shù)據(jù)為二調(diào)及其后不包括“三調(diào)”的耕地?cái)?shù)據(jù)，即歷年耕地、“三調(diào)”中的園地、林地、草地、坑塘水面數(shù)據(jù)即“三調(diào)”特定非耕地?cái)?shù)據(jù)。本文非耕地特指園地、林地、草地、坑塘水面。實(shí)際情況中耕地變?yōu)榉歉?，存在幾種情況：整斑變化（S=100%）、一半以上變化（100%＞S≥50%）、一半以下變化（50%＞S＞0%）。S為面積變化比例，S=歷年耕地面積/“三調(diào)”非耕地面積。根據(jù)變化特點(diǎn)及標(biāo)注原則，擬定S在50%以上標(biāo)注“GCHF”屬性。

按照原則獲取“三調(diào)”地類圖斑非耕地?cái)?shù)據(jù)及歷年耕地?cái)?shù)據(jù)，此次研究以遼寧省凌海市為例，研究批量賦值GCHF屬性模型。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表1、表2所示，兩個(gè)數(shù)據(jù)字段基本一致，表中只列出此次研究使用的字段。

表1 歷年耕地屬性結(jié)構(gòu)描述表

表2 “三調(diào)”地類圖斑屬性結(jié)構(gòu)描述表

2 GCHF賦值模型設(shè)計(jì)

基于ArcGIS模型設(shè)計(jì)流程圖，如圖1所示。

圖1 GCHF屬性賦值技術(shù)流程圖

利用ArcGIS提取“三調(diào)”特定非耕地?cái)?shù)據(jù)（園地、林地、草地、坑塘水面）。分析歷年耕地變?yōu)椤叭{(diào)”非耕地的過程，圖形上已固定為“三調(diào)”圖形，與歷年耕地是否為獨(dú)立圖斑無關(guān)，地類上“三調(diào)”地類已固定，且歷年耕地?zé)o需明確為哪種地類。為了節(jié)省運(yùn)算成本，需進(jìn)行以下操作：利用Python語言arcpy.Merge_management或合并工具合并2009—2018年歷年耕地?cái)?shù)據(jù)；利用Python語言arcpy.Dissolve_management或融合工具將合并后的歷年耕地融合成一個(gè)面；在“三調(diào)”數(shù)據(jù)中自主建立“ID”“Area”字段。

歷年耕地與“三調(diào)”非耕地變化可理解為同一空間不同時(shí)間所展現(xiàn)的不同地類。所以利用Python語言arcpy.Intersect_analysis或相交分析工具對(duì)“三調(diào)”非耕地與歷年耕地進(jìn)行疊加分析。得到IntersectLayer圖層，該圖層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表3所示。

表3 “三調(diào)”與歷年耕地疊加分析（屬性表名稱：IntersectLayer）

不同的相交分析方式會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，對(duì)ID的唯一性會(huì)產(chǎn)生不同的影響。經(jīng)過此次研究，將“三調(diào)”非耕地?cái)?shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，會(huì)簡化統(tǒng)計(jì)分析的過程。

根據(jù)GCHF上圖面積占比原則，利用Python語言arcpy.CalculateField_management或字段計(jì)算器批量完成S的計(jì)算：

式中：S為“三調(diào)”非耕地?cái)?shù)據(jù)中的單一圖斑，是由歷年耕地變化得來的占比；Share_Area為歷年耕地與“三調(diào)”非耕地相交后的圖形面積或相交后的融合面積；Area為“三調(diào)”非耕地的單一圖斑面積。

根據(jù)圖斑ID的唯一性，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的鏈接，將S傳入“三調(diào)”中，利用Python語言arcpy.SelectLayerByAttribute_management或按屬性選擇工具進(jìn)行占比的選擇，再利用Python語言arcpy.CalculateField_management或字段計(jì)算器對(duì)“ZZSXDM”批量完成GCHF的賦值。

以上過程為人工手動(dòng)完成GCHF的賦值。通過ArcGIS模型工具對(duì)各個(gè)工具進(jìn)行串聯(lián)及相關(guān)必要條件的策決，能夠創(chuàng)建一個(gè)一鍵式完成賦值的模型工具；除了利用模型工具還可以利用Python語言編寫一個(gè)自動(dòng)化處理的代碼，同樣能夠達(dá)到預(yù)期的效果。

3 結(jié)語

建立模型批量對(duì)“ZZSXDM”進(jìn)行GCHF屬性的賦值，能夠一鍵式自動(dòng)化處理。通過驗(yàn)證，能夠節(jié)省90%以上的時(shí)間成本，數(shù)據(jù)量過大情況下，只需單人操作即可完成，在一定情況下同時(shí)也節(jié)省了人力成本?！叭{(diào)”的屬性繁多，屬性之間存在著充分或必要條件的關(guān)系，通過模型工具的處理，能夠有效提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性及工作效率，為后續(xù)的國土調(diào)查等相關(guān)工作積累了豐富的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)。