土地利用现状更新建库的技术路线研究

土地利用现状图更新建库的技术方法研究 冯向前董其军 （山东明嘉勘察测绘有限公司，山东淄博255033） ［摘要L本文针对目前正在进行的土地利用现状部分更新（或全面更新）并同时建库工作中所采用 的新技术方法进行了较广泛的探讨，提出了在各种不同基础资料情形下的技术路线的选择方法，并对 常见问题提出了处理建议。 ［关键词］土地利用现状图更新3S遥感地理信息系统数据库 1999年我国“数字国土工程”中的全国县（市）级土地利用数据库建设项目启动 以来，建库工作在全国各地陆续展开。基础资料好、条件成熟的地区已经基本完成了建 库并进入应用阶段，而基础资料较差的地区由于历史的原因造成了资料的现势性不能满 足建库的要求，建库工作仍在徘徊之中。必须进行部分或全面的更新调查才能满足建库 的需要。 目前随着高新技术的迅速发展，特别是3S技术和计算机技术，为土地利用现状更 新提供了新的技术手段，完全可以替代传统的、落后的手工方法。但是新的技术手段是 灵活多样的，如果对这些新技术不加以合理的组合应用，可能会出现工作效率不能明显 提高、人力和物力大量浪费的问题，甚至会使技术路线误入歧途，造成精度损失严重、 数据格式不能应用等严重问题，使得更新建库工作无法进行。我们必须在繁杂的高新技 术中缕出一条清晰的思路，选择一条适合本地的技术路线，才能保障更新建库的顺利完 成。卜面以不同情形分别提出不同的建议，供读者参考。 一、资料现势性稍差的情形 这里所说的资料现势性稍差，是指初始调查资料很好，变更调查基本能跟得上， 但少数图幅或个别区域没有及时变更的；或基础资料和变更资料虽然较好，但部分图件 资料缺损或丢失的情形。这种情况下，没必要进行大规模的更新，可进行小范围个别图 幅的变更，其处理方法有如下几种 1、传统方法到测绘部门购买需变更区域最新的1 1万比例尺正射影像图，根据影 像进行实地调查，然后清绘出新的土地利用现状图或变更图。这种方法很适合资料丢失 的情况。 2、目测方法利用原有的土地利用图，实地调查并目测判断变更图斑的边界位置。这 种方法是常用的方法，优点是快速直观，适合于地类及地块变化不大的情况。缺点是精 度低，不适合地块有复杂变化情形。 3、外业测量方法利用定位精度不低于1米的GPS接收机进行实地测量，测定出变 更图斑的拐点坐标，然后展绘到土地利用图上。或用全站仪测定变化图斑的拐点与原图 上已有地物的相对位置，将图斑展绘到图上。这种实地测量方法的优点是测量精度较高, 缺点是展点操作精度低且烦琐。 4、先建库后变更的方法先建立初始库，并将不完善的变更资料建立起变更库，然后 到野外进行实地测量，再利用GIS系统的基本功能，将测定的坐标导入到库中，完成 变更，最终完成建库。这种方法的优点是精度高，速度快，是将来变更的首选方法，很 适合于国土资源部门自行建库的情形。当委托建库时，土地部门对刚建起来的库不会操 作，而建库单位又不愿意负责变更，工作上会出现“脱节”现象。解决脱节的唯一办法 就是国土部门要派专业技术人员参与到建库工作中去，掌握软件的基本操作。 二、资料现势性很差的情形 如果初始调查资料的精度和完整性还可以，但因多年没有进行变更调查，或变更调 查质量很差时，则不能直接进行建库，需要投入一定资金进行大范围的变更工作。其处 理方法有如下几种 1、变化信息自动提取法分别购买初始详查完成年和建库当年的高分辨率和多光谱卫 星影像，经纠正与融合后用计算机来自动提取土地利用变化图斑信息。两年的遥感影像 采用光谱特征变异、主成份或伪彩色合成法融合后可以明显地辅助发现相应的变化信 息。计算机提取变化信息之后，叠加上土地利用现状图扫描图像或矢量图，通过人工目 测进一步确认，最后到实地进行核查，完成对地类变化、权属变化、变更线状地物和零 星地物的实地调查。最终完成矢量化建库。 这种方法的优点是能使原有的详查资料得以充分利用，能够直观、准确地找到变更 图斑。但技术含量较高，不适合一般作业单位采用，而且历史存档的遥感图像不一定能 够获取。当所选图像分辨率不足够高时，不容易发现较小图斑的变化。 2、人工判别法利用最近的数字正射影像图（DOM）与扫描纠正后的土地利用现状 图（DRG）或矢量化之后的土地利用现状图（DLG）叠加，同时参照原来地类和图像 特征，人工判别土地利用信息的变化。作业流程如图1所示 图1人工判别建库流程（注虚线表示另一条途径） 该方法中的关键问题是正射影像图与土地利用现状图的融合效果问题。可以将 DRG与DOM进行融合，也可以将自动矢量化之后的DLG与DOM进行融合，具体选 择哪种融合方法，可根据所采用的建库矢量化软件进行选择。如选择图像分层处理强大 的软件（如大型遥感处理软件）进行判读矢量化，为了不丢失现状图的栅格信息，则可 选择DRG-DOM融合；而对于一般的建库矢量化软件可选择DLG-DOM融合，因为此 类软件不能对图像进行分层显示，当用DRG-DOM融合之后会使线条压盖大量的影像 信息，影响人工图斑判别。同时这种DRG-DOM融合会丢失儿乎所有图上文字注记信 息，作业时需要参照原土地利用图进行。 三、资料现势性极差的情形 如果原始详查图件精度很差，或资料极不完整，并且几乎没有进行变更，几乎失 去利用价值时，则被认为现势性极差，应该重新进行全面的更新。全面更新之前应结合 实际工作中新的需求，充分考虑采用新土地分类标准、满足集体土地所有权发证、土地 利用规划需求等方面的问题，制定新的作业流程。有以下几种方法可以参考 1、全野外调查方法 全野外调查方法与初始详查的过程相类似，所不同的只是不需要进行手工面积量算。 首先将标准分幅的数字正射影像图用高分辨率喷墨绘图仪输出到纸上，作为工作底图到 野外进行实地调查，然后将调查的结果清绘到聚脂薄膜上，最后送内业扫描、纠正、矢 量化，完成建库。 这种方法的优点是作业方式传统，不需要人员培训就可以开展工作，内业人员与外 业人员分工明确，对外业人员不要求懂内业，能很好地处理好人员调配问题。在精度上 虽然能满足建库要求，但由于工序中穿插了手工操作，损失了一定的精度，使应有的精 度没有被完全体现出来。如果想进一步提高精度，可不直接用外业图矢量化的方式，采 取参考外业图重新在计算机图像上判断转绘的方法。 2、遥感自动解译辅助野外调查方法 首先采用航空彩红外遥感图像或高分辨率加高光谱航天遥感图像，制作遥感正射影 像图。然后选择一个具有代表性的区域进行小面积调查，进行野外调查取样，对照遥感 影像光谱表现，建立各种土地利用类别的光谱特征图斑库。然后进行计算机自动解译并 适当加以人工干预，或进行人工解译并矢量化。将完成解译的图像放大喷绘出来，并携 带计算机到现场驻地，进行野外实地核查，补调田坎系数、线状地物宽度及零星地类面 积等内容，并重新调查权属界线、注记名称等。最好当天核查的内容，当天在计算机中 完成修改。 遥感自动解译是发达国家常采用的方法，该方法技术手段比较先进，是将来发展的 趋势。 3、全数字化测量成图方法 利用GPS定位测量，或采用GPS全站仪测量方式，实地逐图斑进行野外测量。这 是一