解析ArcGIS在第三次全国国土调查中的应用

解析ArcGIS在第三次全国国土调查中的应用

【Summary】：全国国土调查方案作为我国耕地和土地使用制度的保护政策，对提升国土资源管理精准水平、促进社会土地类经济发展以及社会可持续发展等有着非常重要的意义。同时作为法定调查制度，也是查清我国土地资源剩余量和使用量的重要手段。在国土调查中，最常使用的便是ArcGIS软件，其在第三次全国国土调查中也扮演着重要角色。Keys：ArcGIS软件；国土三调；内业判读0、引言第三次全国国土调查的意义在于摸清土地耕地剩余量、使用量等数据，贯彻落实建设美丽中国这一理念，支持社会经济的可持续发展，夯实耕地保护政策以维护农民财产和个人利益，助力乡村振兴，加快乡村经济建设，促进自然资源节约和集约利用，服务生态文明建设。更重要的是，国土调查能够调查出国土耕地生命红线，确保国家未来发展路径。1、ArcGIS简要概述ESRI就是美国环境系统研究所的英文简称，其开发的ArcGIS是一个具有环境系统数据的编辑和数据库处理功能的完整GIS软件合集。该软件在实际应用中有着其他软件所不具有的优势和功能，可以集合Dbase、SQLServer、Oracle等一系列数据库系统一并使用。更重要的是，ArcGIS数据管理能力强，可以有效防止数据丢失、数据重合、数据错误等问题，同时它的独立平台能力强，可以准确的发布所需要的信息，能够高效访问各类数据库，且拥有支持近五十种数据转换能力，因此在第三次全国国土调查中，利用该软件可以有效调查关于国土的各类数据，并实行检索、查询、数据管理、编辑图形、国土数据分析统计等。2、国土调查中应用ArcGIS的优势2.1、空间信息管理对于传统方法而言，ArcGIS能够通过分割图层的方式来管理具体空间信息，并根据实际需求可以在不同图层之间储存各类数据，在各图层之间实行叠加、切割、更换、融合等命令。通过这种方式来对全国国土调查数据进行管理能够有效避免数据繁杂，有利于数据的提取、选择、分类和修改编辑，如果一旦全国土地情况发生数据改变，其可以在短时间内有效准确的做出反应，对数据进行计算修正。既减轻了工作人员的负担，又能更方便确保国土数据的真实性。2.2、空间分析能力与其他传统软件相比，ArcGIS具有一项非常大的优势，就是空间管理能力。在全国国土调查这种多层次、多目标、多空间的问题处理中，其能够高效地计算和模拟具体空间，并对该空间进行计算和模拟。这种功能能够实现跨图层分析操作，并综合分析数据的多种要素，最终解决实际问题。2.3、描绘空间位置由于第三次全国国土调查涉及范围广，牵扯各方人员数量大，更事关国家政策正确的实施，对社会、人文、自然等方面都需要进行综合分析，可想而知，该工程工作量是非常巨大的。同时全国国土调查属于在空间实体中即三维几何中进行调查，传统中通过图纸来描绘地理空间状况和全国土地分布及剩余状况的方式已经不能有效的反映出存在的问题，并且该项工作所需要投入的人力，财力，物力都十分巨大，不能保证收益，容错率较低，这时考虑ArcGIS技术的话，就可以利用其优秀的数据处理、修改、汇总、检索能力和图层处理能力的优势来解决实际困难了。3、具体模型构建3.1、总体思路第三次全国国土调查我运用的主要分析方法为图层之间的叠加分析，基于ArcGIS软件进行的图层分析技术如图所示：3.2、耕地二级变化及增加国家耕地的二级变化及新增耕地作为第三次全国国土调查数据处理中的重点核查内容，需要提取出其变化图和图斑，该项工作具体分为两步进行：首先，对耕地面积大于400平方米的图斑进行提取，将变更数据与现状数据进行相交分析，筛选出面积大于400平方米的图斑（“Shape_Area”>400），再分别筛选出耕地变更数据中为011现状数据为0103（DLBM=‘011’ANDDLBM_1=‘0103’）、变更数据为013现状数据为0101（DLBM=‘013’ANDDLBM_1=‘0101’）的图斑。第二步，提取占比大于百分之30的新增耕地图斑。将计算面积之后的现状数据与融合01类图斑的变更数据相交，在新添面积比例字段（AREABL）计算比例（!Shape_Area!/!F_AREA!），最后筛选出占比大于百分之30的新增耕地图斑（AREABL>0.3）。耕地二级类变化及新增耕地模型图如图2所示，耕地二级类变化及新增耕地程序界面如图3所示。图2图34、质量检查4.1、拓扑检查在对第三次全国国土调查中得出的数据库进行检查时，最重要的就是拓扑检查。其步骤详细步骤如下:首先启动ArcCatalog软件；选择本地目录，“右键”—“新建”—“创建个人personalGeoDatabase”；再选择刚才创建的GeoDatabase库，“右键”—“新建”—“数据集dataset”，置数据集的坐标系统为GaussKruger-CGCS2000；选择刚才创建的数据集，“右键”—“导入要素类inport—featureclasssingle”,导入需要进行拓扑分析的数据；选择刚才创建的数据集，“右键”—“新建”—“拓扑”，创建拓扑后根据提示创建拓扑并添加拓扑处理规则（如面相交、面隙缝等）进行拓扑分析；最后在ArcMap中打开上述拓扑规划所产生的文件，再利用topolopy工具条中记录的错误信息进行修改；最后将数据集导入ArcMap中，点击edit按钮进行编辑。5、研究方法5.1、面积比例计算法若要在面与面之间将相交部分的面积与现在所存的图斑面积进行比较计算并得出面积占比情况的话，就需要对数据中面积占比的情况进行分析，融合根据实际需求所筛选出来的变更数据。一方面可以有效避免图斑之间相互相交产生的多个不同的图层导致的图形错误，另一方面也可以极大程度上避免图形面积占比计算误差过大或计算错误的问题。5.2、EXCEL功能函数进行图斑预编号查重和举证图斑信息表实际应用中，在对图斑进行筛选时，为了防止分割太多的图斑而导致某些重要图层没有被选中而漏筛的问题，往往需要设定一个特定的面积占比参数，但是这样的话又会产生一个新问题，就是部分图斑的编号会出现在多个重合或一致的图斑中，导致编号重合。这时，就需要利用EXCEL自带的组合函数INDEX+MACTH在产生编号重合的图斑中进行图斑的编号查重，然后把重复的编号或图斑删除，这样剩下的就是需要的内外业一致的图斑和编号，最后将这部分图层数据和信息进行修改即可。当然为了数据的准确性和唯一性，得到的举证图斑信息必须是唯一的，这样才能在核实不一致的信息后开始制作举证图斑信息表。若是出现多个图斑编号对应一个标识码的情况，只需要在EXCEL里面按照BSM进行排序，用IF函数判断后用斜杠分隔符连接和删除多余行的方式进行处理即可。6、结束语ArcGIS软件可以大量减少相关工作人员在数据处理中的工作量，并减少由于人工计算所产生的错误和误差。举个例子，在全国国土调查的种植属性检查中，如果有明确的例如60%，70%等的占比要求，且在新增耕地中也存在20%~40%的占比要求，这时要求的数据过于精确，人工核查就会出现核查不准确、数据误差较大等各种各样的问题。就算在系统自动核查中也容易暴露很多问题:数据检查不到位、需要检查的项目过于繁杂、漏查、检查时间过长、检查细节不够等。这时如果使用ArcGIS软件就可以有效避免上述问题，因此ArcGIS模型构建器可以在工作中使用，并提高工作效率和准确度。在第三次全国国土调查开展以来，相关的坐标系使用也越来越广泛，其技术也越来越成熟并趋于完善，在数据处理，图层检查，数据检索等方面ArcGIS拥有着得天独厚的优势，并且随着国土调查制度的完善，ArcGIS技术也会发挥出越来越重要的作用，应用也会越来越广泛。Reference[1]罗大易.基于ArcGISEngine在第三次全国土地调查基础影像处理中的应用[J]中国新技术新产品，2018（2）：33-34.[