基于土地利用数据库重建的技术思路

孙晓明，付 斌，范爱国

(1. 黑龙江省农科院遥感技术中心，哈尔滨150086 ; 2. 黑龙江省农科院浆果研究所，黑龙江 绥棱152200)

0 引 言

为了使土地利用数据库更为准确，确保其真实性、准确性，使其能够为地籍管理、国土资源保护、土地规划等各项工作提供更好的服务，必须对已有的土地利用数据库进行周期性地更新，修改和添加土地利用变更信息。

1 工作区概况

工作区所在县位于黑龙江省中南部，松花江北岸。县属行政区域的面积为5 678 km2。其中，县属部分为1 842 km2。

全县常住人口23 万。辖区内地势北高南低，北部属于小兴安岭余脉，为低山区，这里群山密布，具有丰富的森林资源。中部地势较为平坦，为低山丘陵和山前台地，土质肥沃。南部为松花江冲击形成的平原地带。境内主要有西北河、岔林河、大古洞河等七条河流，均隶属于松花江水系。

境内有大理石、花岗岩、铁等矿产资源。此外还盛产云杉、红松、水曲柳、冷杉等木材以及猴头、木耳、元蘑等林副产品。

该县是黑龙江省主要的粮食生产基地之一，农业作物主要有水稻、玉米、大豆等。

2 工作目的

2.1 土地利用数据库更新

以最新的SPOT5 卫星遥感数据为基础数据，结合已有的土地利用数据库，对县属范围内的土地利用状况的变更，土地权属等进行调查，掌握县属范围内的土地权属、土地面积、土地利用类型和空间分布状况，并利用这些新收集到的变更信息更新已有的土地利用数据库。

2.2 新旧土地分类的转换

根据最新的《全国土地分类》体系，更新旧的土地分类体系，实现县属范围内的新、旧土地地类编码的转换。

3 信息源的选择与处理

3.1 信息源的选取

本次数据库更新使用法国SPOT5 号卫星的全色(2.5m) 和多光谱(10m) 数据作为信息采集源，经校正后作为基础数据。

校正参数为:①参考椭球体为Krasovsky。②参考大地基准面为Pulkovo1942。③卫星数据投影方式为高斯—克吕格投影。④基准水平面位为1956年黄海高程系。

3.2 数据源预处理

利用该地区1∶1 万和1∶5 万地形图对卫星数据进行校正，配准精度要求实际误差≤1个像元。［1］

4 工作流程

4.1 卫星数据处理方法

利用ERDAS 图像处理软件为工作平台，对现有的卫星数据进行数据配准，全色与多光谱数据融合，多幅数据镶嵌以及分幅数据切割等。

4.2 数据库更新的方法

4.2.1 线文件更新的方法

利用原有数据库的线文件为参考与该地区影像套合后，利用目视判读得方法提取、更改线文件的变化信息。线文件变更分以下4 种情况:

1) 新增的线状地物:以卫星影像为信息源对新增的线状地物进行矢量化，并对线状地物赋予线要素编码、线宽度、地类编码等相关信息。

2) 线状地物和地类界消失:对于已经消失的线状地物和地类界，应该在原有的数据库中予以删除。

3) 行政区界线调整:对于原有土地利用数据库中的行政界线，无论其是否发生变化，均维持原状不做调整。对于原有土地利用数据库中的行政界线，以线状地物为主体进行跳绘时，如果线状地物发生了偏移，依其跳绘的行政界线应随线状地物的改变而改变。对于原有土地利用数据库中的行政界线，以地类界线作为分界的，当地类界线发生变化时，必须按变化后的地类界调整相应的行政界线。其它情况下，行政界线一般维持原状不作调整。

4) 线状地物发生偏移:根据相关技术规程的要求，在数据库中的线文件与影像进行套合时，当矢量线条与影像上的同名地物偏差大于图上距离5 mm时，视为线状地物发生偏移，对发生偏移的线状地物必须进行纠正，如果发生偏移的线状地物没有发生地类编码、宽度等相关信息的改变，可对原有矢量线条直接进行平移、复制等处理。

4.2.2 更新后的线文件处理

1) 检查拓扑关系:检查更新后线文件的拓扑关系，如果发现错误，必须及时改正，保证最终成果的准确性。

2) 新增线状地物获取:将更新后生成的线状地物文件与原有的线状地物数据进行叠加，删除交集部分，剩余部分就是新增的现状地物。

3) 其他文件生成:在更新后的线文件中提取地类届和行政界线，生成新的地类界文件和行政区界线文件等。

4) 分幅图图幅拼接:将行政区内的所有分幅数据拼接成一幅完整的数据。包括线状地物文件拼接，地类界文件拼接，行政区文件拼接，新增线状地物文件拼接。

5) 线文件的成果:完整的线文件成果应该包括线文件( 拥有线状地物、地类界、权属界、1∶1 万图框等属性) ，权属界文件，线状地物文件，新增的线状地物文件和地类界文件。

4.2.3 面状文件更新

根据地类界线和相应的线状地物线文件，通过线转弧段、拓扑重建的方式建立新的地类图斑区文件。

1) 区文件属性处理:建立区属性结构文件，沿用原数据库的区属性结构。将遥感影像图、原有地类图斑文件，通过相互对照并结合野外调查记录表，更新图斑变化信息，并为更新后的地类图斑文件赋以准确的地类编码、图斑号、图幅号、权属代码、权属名称等相关信息。

2) 更新后地类图斑文件的建立:将更新后的地类图斑文件与属性文件合并，建立新的变更后的地类图斑文件。

4.2.4 更新后数据库的构建

首先建立数据字典，然后做好地利用数据库更新项目的建立工作。根据原有的数据字典建立新的土地利用数据库项目，载入更新后的线状地物、地类图斑、零星地类、权属界线文件。利用这些文件建立更新后的土地利用数据库。

5 实地验证

野外调查工作是土地利用数据库更新工作的重要环节，经过野外调查，可纠正内业判读中出现的错误，对变化图斑的准确性加以确定，从而保证判读结果的真实性［2］。当抽取的图斑数不满足精度评价时，须提高抽样率［3］。

6 结 论

SPOT5 卫星遥感数据完全能够满足县级土地利用数据库更新的精度要求。

根据国土部门的相关规定［4］，图面最小上图图斑为实地0.06 ～0.1 hm2。本次更新中，上图的最小地块为实地面积314.5 m2，约等于图上3 mm2，达到了国家规定的精度要求。

在更新过程中，卫星数据和原有土地利用数据库两种数据能够充分发挥各自的优势，相互补充和印证，使“历史”与“现实”有机地结合在一起［5］，能够有效保证土地利用数据库的准确性和时效性，为强化、规范土地管理工作奠定基础。

［1］陈军中. 土地利用动态遥感监测规程［M］. 北京:地质出版社，1999.

［2］刘洋，陆忠军，等. SPOT5 数据在县级土地利用动态遥感监测中的应用［J］. 黑龙江农业科学，2007(01) :74－77.

［3］王连发，付斌，等. 县级土地利用数据库更新方法初探［J］. 黑龙江农业科学，2009(03) :111－112.

［4］陈军中 土地利用动态遥感监测规程［M］. 北京: 地质出版社，1999.

［5］刘洋，陆忠军，等. SPOT5 数据在县级土地利用动态遥感监测中的应用［J］. 黑龙江农业科学，2007(01) :74－77.