大比例尺土地利用现状图缩编方法研究――以清远市为例

1、收稿日期：大比例尺土地利用现状图缩编方法研究以清远市为例李永全王结臣李丽（南京大学地理信息科学系，南京第一作者岁，男，硕士生）摘要土地利用现状图是进行城乡规划、土地利用总体规划的重要依据，对于全面加强土地管理、促进经济发展有着重要作用不同的使用目的需要不同比例尺的土地利用现状图地图缩编为目前得到不同比例尺的地图所广泛采用的方法纯手工的地图缩编方式速度慢、精度差，而全自动地图缩编仍是困扰地图学界的一个难题本文研究并介绍了采用软件对大比例尺土地利用现状图进行半自动化缩编的方法关键词土地利用现状图；地图缩编；人机协同中图分类号土地利用现状图是用空间方式表达一定区域内的当前土地利用类型分布、面积及土地

2、利用结构的专题地图土地利用现状图作为土地利用现状调查的主要成果，能够为政府制定土地利用总体规划，合理调整土地利用结构提供科学依据，也为各级政府部门制定区域规划、农业区划和国土整治提供参考数据但不同的使用目的需要不同比例尺的图件，例如在土地利用规划中经常需要不同比例尺的土地利用现状图件建立一套多比例尺的土地利用现状图库，对于更好地实现国土资源信息化管理以及在城市建设、政府决策等方面有十分重要的意义本文结合作者参加清远市土地利用现状图缩编的有关工作，针对过去地图缩编方法费时费力、效率低下等问题，着重介绍了在软件环境下对土地利用现状图半自动化缩编的方法，详细论述了其中若干关键过程的处理技巧该方法可有

3、效提高缩编过程的效率，节省工作量、费用土地利用现状图缩编方案地图缩编即由大比例尺制图资料作为工作底图编制较小比例尺地图的过程尽管众多的专家学者在自动化综合缩编领域进行了大量的研究，但该项工作在目前的理论技术水平下还难以实现当前很多制图软件、软件都包含了一些可以用于地图综合缩编工作的功能模块，但还缺乏完善的解决策略针对当前情况，比较可行的方案是：借助于某种软件或制图软件，采用人机协同的工作形式，将地图综合过程分解，合理地进行人机分工，交互式地完成地图缩编工作按照要求，缩编后的土地利用现状图库数据格式为软件支持的格式，同时考虑到软件拥有较强大的数据编辑和空间分析功能以及专门购买制图综合软件花费过高

4、等现实条件，选择软件为主要缩编实施工具，缩编过程中相关数据格式转换则借助软件实现本工作中进行缩编的基础数据为清远市：万土地利用现状图清远市位于广东省的中西部，由佛冈县、连南县、连山县、清城区、清新县、阳山县、英德市六县一市组成该市总面积约万，：万土地利用更新调查由各县独立完成由于数据生产跨越时间长，多种方法、多种软件生产，各县的数据格式、编码方案均不统一数据格式主要有软件支持的格式、软件数据格式及国土资源部制定的数据格式数据内容包括权属区、权属界线、图斑层、线状地物、零星地类、注记等，由于各县自然地理条件不同，图层数量也不完全统一这次缩编工作任务如下：）建立一套多比例尺的土地利用现状图库；）结

5、果图库中的数据格式为软件支持的格式；）各县数据拥有统一的编码方案和属性库；）各县数据拥有统一的坐标系统，相同比例尺的县级数据可以拼接成完整的市级土地利用现状图依照缩编工作任务，确定技术方案，如图缩编实施过程与方法数据格式的转换为了规范和指导县（市）级土地利用数据建库及数据交换，国土资源部年基于枟地球空间数据交换格式枠技术框架发布了数据标准数据格式即为该数据标准中的土地利用矢量数据交换格式这种数据格式对土地利用数据进行了细化和定义，规定了土地利用要素的分类代码、数据分层、数据文件的命名规则，空间几何数据与属性数据的年月第卷第期山东师范大学学报（自然科学版）（）图技术方案图结构及元数据的格式等数据

6、格式由部分组成：文件头、要素类型参数、属性数据结构、几何图形数据、注记、属性数据标准格式数据可以用等一些软件进行格式转换，但缩编工作中遇到的数据在标准格式上进行了某些修改，用现成的转换工具不能把它转成格式拟采取以下方案进行处理：先把这种数据通过编写程序转换成软件支持的和数据，然后采用现有转换工具（如软件中的通用转换器）转换成格式和是公开的外部数据交换文件，其中存储图形数据，存储属性数据主要通过、两个文件与其他软件建立数据接口，两者都能用文本编辑工具进行编辑，也可以编写程序生成由“文件头”和“数据区”两部分组成第一部分“文件头”定义了版本信息、字符集、投影参数坐标类型与表结构第二部分为“数据区”

7、，记录了空间几何对象的坐标和图形特征信息的空间数据是按照“要素”来进行分类组织，而是按照图层组织空间数据当格式转到格式时，一个要素类根据要素的几何类型、要素层名等转换成一个图层一个数据文件对应多个（）文件，一个（）文件对应一个文件图图斑层接边前图图斑层接边后图幅接边：万土地利用图数据是按照图幅进行生产的，现实中一个对象由于不在一个图幅范围会被分割成几个属性相似的几何对象在综合缩编前需要对分幅数据各层进行接边处理以图斑层为例，在中使用（注记）功能把图斑层的地类码字段值标出（见图），采用（合并）功能把被图幅线分开的两地类码相同的图斑合并（见图）软件的（合并）功能实现了对图形和属性数据的合并，合并后

8、的要素属性同合并前的某一要素属性经过（合并）后，属性表中的面积值已与实际图形不符，需重新计算地类图斑综合原则与方法土地利用图上的主要内容就是各类用地的分布，且都是以面状要素的形式存在于图上的土地利用图缩编的主要工作就是把小面积地类图斑合并到相邻的大面积地类图斑中而如何对原有地图内容进行选取、简化、概括和关系协调，将土地利用的规律性和典型特征，清晰准确地表示出来是完成土地利用现状图编制的关键通过参考相关数据标准，对现存比例尺为：万的土地利用图进行分析和实验，制定以下缩编规则（以缩编：万土地利用现状图为例）：）面积规则：一般地说，地类图斑图上面积小于的要进行归并；）宽度规则：图上宽度小于的狭长图斑

9、（面积可能大于）可归并；非重要地类（如林地、草地），宽度小于可归并；）长度规则：主要公路图上长度以上、一般公路以上、沟渠以上予以保留；）重要性规则：灌溉水田、建设用地、特殊用地等，可从紧执行规则（严格执行上图，某些地方也可以上图）；林地、草地等可从松执行规则（甚至可达上图）重要性次序：湖泊、坑塘；居民点、工矿用地、交通用地（机场、港口、码头）；耕地；林地、牧草地、未利用地、苇地、滩涂）合并规则：性质相近规则：在进行相邻地类图斑合并时，尽可能归并到性质最接近的地类，如苇地可并入河滩；权属相同规则：对地类图斑进行合并，要考虑行政界线，在同一行政区域（权属区、乡）内进行合并两相同地类的地块相邻，但不

10、在同一个乡，则不进行归并；相同地类、同一行政单元（乡），可以合并为了更方便快速地对地类图斑进行合并，在中为图斑层新建两个字段和，分别用来存储图斑面积和合并规则标识编写以下代码来计算各地类图斑面积，赋予字段：依照本文上面制定的缩编规则，编写以下代码给字段赋值（其中字段标识图斑地类码信息，、等为图斑地类码值）：第卷山东师范大学学报（自然科学版）第期“”“”“”“”“”“”“”“”“”“”“”“”“”“”经过以上处理，每个图斑都有一个属性值制定合并规则，见表表图斑合并规则属性值合并规则无需合并需合并，粗略考虑周围图斑地类需合并，需认真考虑周围图斑地类图图斑合并前图图斑合并后对于为的图斑，利用中的（融

11、合）工具和周围图斑融合，融合过程中需保证相合并的图斑权属相同，即在同一行政区，见图和图对于为的图斑，需要人工主观辨别，和周围地类相似的图斑进行合并因此，利用的（合并）工具采用人机交互的方式进行合并在实际缩编工作中，可以把不需要合并的图斑用浅色表达，需要合并的图斑用醒目的颜色表达，并且采用（标注）功能把字段值标出，以便于制图人员快速找到目标，提高缩编工作的效率河流道路等狭长图斑的线化处理从大比例尺地图综合缩编到小比例尺地图，所有地物的图上宽度都会产生一定比例的缩小，原来在大比例尺上表现为图斑的一些地物缩小到小比例尺图上已不再适合用图斑的形式来表达，这些地物主要是河流道路因此，在缩编过程中，将这些

12、不满足最小上图条件的河流、道路处理成线状要素提取到一线图层，并赋予相应的属性保存起来具体操作是把这些河流、道路图斑利用工具转化成线，然后利用提取出中心线，赋予属性保存起来，最后在图斑层上沿着这些河流、道路的中心线进行切割以及分段切割，并使之和周围图斑合并处理结果见图缩编工作中若干问题利用软件采取人机交互的方式进行大比例尺地图缩编，可较为有效地提高工作效率，节省工作时间 ，但在实际工作中还遇到一些问题：图河流道路图斑合并结果）包括在内的一些软件在制图综合方面还存在着语义知识缺乏的不足例如的（融合）工具可以用于小面积地类图斑的合并，但该工具仅提供了相邻图斑公共边最长和相邻图斑面积最大两种规则进行图

13、形合并，而没有提供按照语义属性（如地类码）进行取舍对于为的小面积地类图斑，需人工仔细判断，使之与周围相似地类图斑合并不仅效率不高，而且容易出错第期李永全，等：大比例尺土地利用现状图缩编方法研究第卷第卷山东师范大学学报（自然科学版）第期）：万土地利用现状更新调查由各县独立进行由于各县生产数据时采用的坐标系不统一，有的县级数据的坐标中不含分带号，导致不能够直接把各县数据拼接成市级完整数据，因此需要在软件中对这些县级数据进行坐标变换，统一各县数据的坐标系同时，各县数据进行拼接后，边界上有少量图斑相重叠，权属不明确，需要参阅相关资料图，进行相应处理结语与讨论土地利用现状图缩编是一项非常重要的工作通过缩

14、编建立一套多比例尺的土地利用现状图库，不仅能够为地区基础地理信息建设打下良好的基础，而且能够为国土资源管理提供重要保障本文针对手工缩编方法的不足，结合实际工作，介绍了在软件环境下进行地图缩编的技术方案及实施细节、技巧，从实际工作情况看，该方法较之手工缩编方法简单、高效，对今后的缩编工作有一定的参考和借鉴意义地图缩编是一项复杂的工作，用制图软件来实现地图缩编是多种数据操作的有序组合，完全人工操作，费时费力，影响效率可以研究把一些连续的不用人工干预的数据操作提取出来，采用的工具建立模型，来提高缩编工作的效率同时，可以研究一些算法来实现地图缩编中的若干环节，如自动图幅接边，小面积图斑融合等如何在缩编工作中更多地减少人工干预，提高工作效率为进一步研究的方向参考文献艾廷华，郭宝辰，黄亚峰：万地图数据库的计算机综合缩编中国地理年会年学术年会暨海峡两岸地理学术研讨会论文