基于MAPGIS城镇土地数据建库的方法探讨.doc

甘肃林业职业技术学院毕业论文 甘肃林业职业技术学院测绘工程系毕业论文 基于MAPGIS城镇土地数据建库的方法探讨 -以麦积区为例XXXX专 业： 工程测量 班 级：093测量三班学 号： 095406010318 指导教师： XXXX 2012年06月12日V目 录摘 要11引言12建库的准备12.1建库依据12.2主要技术规范23数据采集23.1数据采集的过程23.2资料的收集23.2.1基础数据23.2.2参考资料33.3确定数学模型基础33.4资料预处理33.5数据的处理过程33.5.1数据录入33.5.2属性数据赋值33.5.3坐标转换43.5.4数据检查43.5.5图幅面积检查及平差43.5.6数据综合编辑处理质量控制43.5.7图形属性挂接44建立数据库的过程44.1影像文件的镶嵌配准54.1.1生成标准图框54.1.2影像镶嵌配准54.2图形数据的加工54.3属性数据的处理54.4数据库建立54.5数据库的更新65精度分析65.1扫描影像精度分析65.2矢量化的精度分析65.3数据校正和转换精度分析65.4数据拼接质量分析65.5图形和属性一致性76关键技术与存在的主要问题及处理76.1行政区划层的提取76.2已解决的问题7参考文献IV致谢V基于MAPGIS城镇土地数据建库的方法探讨-以麦积区为例李玉锋摘 要：MapGIS应用于城镇土地建设中，受到何种条件的限制，比如：地籍测量、房产测量、数据库的建设等方法各不相同，文中结合麦积区的实际状况,针对MAPGIS软件平台，对麦积区数据入库的方法和流程、数据控制方法进行探讨。并对在数据库的建设中的一些问题做出具体的解决方法。提高了土地资源管理的现代化水平。关 键 字：城镇土地建设；MAPGIS;数据库；数据库建设1引言：麦积区位于甘肃省及天水市的东南部，东经10525-10643，北纬3406-3448。东接陕西省宝鸡市，南邻秦州区、两当县、徽县，西靠甘谷县，北连清水县、秦安县。东西长123千米，南北最宽处50千米，最窄处不足5千米，总面积3452平方千米。总人口61万人（2009年）。辖3个街道、11个镇、6个乡：道北街道、北道埠街道、桥南街道、社棠镇、马跑泉镇、甘泉镇、渭南镇、东岔镇、花牛镇、中滩镇、新阳镇、元龙镇、伯阳镇、麦积镇、石佛乡、五龙乡、琥珀乡、党川乡、利桥乡、三岔乡。区政府驻道北街道。麦积区的土地调查数据库建设过程中,总结出一套有效的作业方式和质量制作方法,很好的解决了建立数据库中的难点问题,并在一定程度上提高了建立数据库的效率，保证了建立数据库的质量。数据标准化处理平台采用MAPGIS6.7,属性数据录入软件采用MicrosoftOfficeACCESS 2007,建库平台采用中地的“MAPGIS二次土地调查数据库建库系统”,数据库管理平台采用“MAPGIS城镇土地调查数据库管理系统”。2建库的准备2.1建库依据（1）、县（市）级土地利用数据库标准（国土资源部2002-10）2。（2）、县(市)级土地利用数据库建设技术规范（国土资源部2002-lO）3。（3）、县(市)级土地利用数据库建设成果检查验收办法（国土资源部2002-10）4。（4）、土地分类国土资发(2001)255号文件5。（5）、土地利用调查技术规程全国农业区划委员会1998年9月6。（6）、经项目所在区认可的本项目技术设计书。2.2主要技术规范（1）、对原来的详查图件、面积量算表等资料进行分析，并制定原始资料使用处理原则和方法。制定切实可行的数据库建设实施方法。（2）、依据县（市）级土地利用数据库建设技术规范制定作业工作步骤及方法3。3数据采集3.1数据采集的过程数据采集是土地调查数据库建设的基础也是数据库能否真实的发挥作用的重要基础。原始数据质量和精度直接关系着整个地籍数据库建设的成败。3.2资料的收集3.2.1基础数据 收集县（市）级土地利用数据库建设标准、县（市）级土地利用数据库建设技术规范、全国土地利用现状调查技术规程、甘肃省土地利用现状调查技术规程、其他相关的信息化建设、制图规范及标准等。基础数据的的原则：首先要确定数据的精度、质量。要使用数据的时间是最新的，图形的资料的变形较小的。数据有现实性依据的。第二要确定地图的内容的详尽、完整、最近的地图。如图1所示：图1：麦积区现在的土地利用现状图3.2.2参考资料查找出麦积区土地利用现状调查报告。找出麦积区各乡土地利用现状调查说明书并将其分类整理好。去相关测绘部门调用其它相关航片、控制点数据和详查成果资料。3.3确定数学模型基础全国土地调查技术规程要求,城镇地籍数据库的基本比例尺为1500，原则上采用我国1980西安坐标系。椭球体采用1975年大地测量与地球物理学联合测定的GPS新参考椭球体系,也被称为“国际椭球”(I.U.G.G. )。地图投影采用高斯-克吕格投影,按1. 5分带。高程系统采用“1985国家高程基准”。建库区域以县级行政辖区为单位,按“街道街坊宗地地块”来组织数据19。3.4资料预处理依照城镇土地数据库建设相关标准技术规定,必须对地形及地籍图形数据进行预处理的工作。其中包括图形要素的编辑检查和数据格式转换。图形要素的编辑检查首先是数据的采集过程中分为三个要素包括：线状要素中包括水系、公路、铁路、省界、县界、等高线等。3.5数据的处理过程3.5.1数据录入首先是扫描和矢量化：考虑软硬件的承受能力及图件质量之后，选择了300dpi的分辨率，把所有扫描图件经过扫描纠偏、镶嵌配准后进行矢量化，进行矢量化的时候基本点、线、面要素要进行分层采集。面状要素通过对线要素拓扑处理形成面要素。点、线要素的采集方法和精度，严格按县（市）级土地利用数据库建设技术规范操作，点、线要素参数按照标准参数表采集。如图2所示：图2：崖湾村等高线的绘制 3.5.2属性数据赋值点、线要素矢量化完成后，应对各层进行属性编码及属性赋值，线要素还根据要素属性分为单属性要素编码和多属性要素编码。3.5.3坐标转换分幅点、线、面数据经过属性连接后，为了便于建库和量算面积，需在MAPGIS系统平台下使用投影变换模块，采集图幅四个内图廓点作为控制点将矢量化后图形数据的图面坐标系（单位为毫米），依据实际管理要求将其转换为大地坐标系（单位为米）。3.5.4数据检查如果对数据进行检查的时候，应该进行两方面的考虑，第一：对点、线划的精度，点、线、面要素的属性，对输出的中期检查图应对照详查基础资料进行检查修改。第二：对图形拓扑关系构建进行重建。3.5.5图幅面积检查及平差计算机量算面积与图幅理论面积之差在 1k范围内时 ,利用理论面积对各专题数据的单图幅面积进行平差。平差过程中保持平差后辖区建库部分的面积与接边平差面积保持一致。3.5.6数据综合编辑处理质量控制图形的接边质量控制采用软件半自动接边和手工接边，接边后同名点限差控制在0.1mm以内，接边误差控制按县（市）级土地利用数据库建设技术规范执行。在MAPGIS中的属性数据质量控制采用图形和数据库表格文件属性分别检查后，再在MAPGIS中属性库管理模块中进行数图两个一起进行检查，做到图数保持一致，属性记录不重不漏也不能多也不能少，发现问题及时解决并做相应记录，好以后遇到此类问题有自己的解决办法。3.5.7图形属性挂接图形属性通常包括标示属性和专题属性两类。标示属性指空间实体数据紧密相关的、用于区分空间数据实体的基本属性类,它们可以是空间数据分类代码、几何类型(点线面)、数据的所有者或采集者、数据来源、数据建立日期、数据精度、与其他空间实体之间的关系代码(点线面的组成关系、相邻关系等)等信息。一般情况下,标示属性是从原始数据中获得。专题属性数据是描述空间实体专业特性的专题属性数据,在宗地的属性数据可包含土地使用者、土地权属性质、土地用途等,这类属性数据通常由权属档案资料或通过外业实地调查中获取,可先通过属性录入软件,再通过mapgis其他的工具将属性记录导入地籍数据库中。4建立数据库的过程建立数据库是指用土地利用数据库系统软件提供的数据处理和管理功能，将经过编辑处理的图形数据进行入库处理，建成土地利用数据库管理系统。4.1影像文件的镶嵌配准4.1.1生成标准图框 根据图幅实际情况，采用MAPGIS软件中的投影变换子系统，由投影子系统中生成对应的标准分幅图框文件，并命名为图框文件。4.1.2影像镶嵌配准采用MAPGIS软件，将其转换为MSI文件，并通过图像分析子系统，以上一步生成的标准图框为参照，采取图框中的所有公里网格交点和四个内图廓点作为镶嵌配准的控制点，将影像文件校正到标准位置上，要求中误差控制在允许的范围内。图3：麦积区行政区划图4.2图形数据的加工我们使用MAPGIS软件进行每个图层逐个图层的矢量化，为了保证地图的数字化精度，我们要求显示窗口放大比例在30倍以上，多采用在我们利用的方法有半自动、交互式分层矢量采集，分层及编码原则严格按照县（市）级土地利用数据库建设技术规范的标准进行加工，这时候的线性文件，我们将其统一命名为投影线文件，为了检验我们扫描和矢量化的质量，必须输出投影线文件，然后再mapgis中进行错误检查，如有错误则作出及时的改正。4.3属性数据的处理提高数据处理的准确性，在mapgis中属性数据的采集直接在其编辑的形式，即在一个图斑编辑对应的属性。对于点状要素中的三角点，线状要素中的线状要素编码、宽度、面状要素文件图斑属性等在数据采集过程中也用MAPGIS编辑。4.4数据库建立土地利用数据库包括：行政区划层、图斑层、线状地物层、零星地物层、图幅索引、行政代码库、地类代码库等7个数据层文件。（1）、图斑层的生成（2）、行政区划层的生成（3）、线状地物层（4）、零星地物层（5）、图幅索引、行政区代码库、地类代码库（6）、数据入库（7）、数据库管理系统试运行4.5数据库的更新根据提供的变更资料，对变更图件进行扫描、图像纠正、误差校正后，将变更辖区、变更图斑和变更线状地物等变更要素进行采集，通过检查、属性采集后，在数据库管理软件中作年度变更处理，得到更新的数据库。5精度分析5.1扫描影像精度分析在工作过程中，我们采用Eolution高分辨率800dpi扫描仪，土地利用现状分幅图进行灰度扫描时，我们将扫描分辨率误差控制在+0.025mm以内，完全可以满足扫描精度要求，图像非常清晰，也提高了工作效率。5.2矢量化的精度分析我们使用的方法是以矢量化后未经误差校正的分幅的地图和在第一步扫描的地图进行配合检查，检查图内的各要素的采集没有重叠或者缝隙，矢量化的线划、点位与影像数据匹配，如果要是发现出现偏差就重新矢量化，这样反复检查后，使矢量化的文件完全附合精度要求。5.3数据校正和转换精度分析我们对图形数据的校正方法是采集四个内图廓点作为控制点实际值，把自动生成的理论框四角点作为控制点理论值，二者作校正，然后再对图幅内的所有点、线、面进行校正。投影变换是以经过理论框的四角点作为控制点，经过投影文件与理论框的控制点的拷贝，把图形坐标系由投影平面直角坐标转换为大地坐标。这个过程完成后，我们把投影文件与理论框四角点作比较，根据具体情况或重做校正、或重投影，保证限差，为以后的图幅拼接做基础。5.4数据拼接质量分析在土地利用现状图是采用标准分幅编号的，在建立数据库过程中要对图形数据进行拼接，在图形的拼接过程中，相邻图幅间同名要素的处理方法是同比例尺图幅将接边两要素各移动一半，在中间部位结合。接边的误差要控制在0.1mm之内，接边误差控制按县（市）级土地利用数据库建设技术规范执行，这样的图幅拼接完全满足了精度的要求。5.5图形和属性一致性我们对每幅图的图形和数据资料应尽可能选择那些内容详尽、完整、且能满足应用需要的原始资料。对线状地物直接在EXCEL下建立电子文档，不再进行图形与属性的挂接。但在数据库建设中，对每条线状地物都输入宽度和扣除系数，由计算机自动统计扣除面积。6关键技术与存在的主要问题及处理6.1关键技术在mapgis中对于关键技术就是对图层的行政区划层的提取，并对图形的拓扑的生成。行政区划层，我们是直接由每幅图的境界线拓扑形成为分幅地图，拼接后形成全境的行政图。再将拼接好的地类图斑文件由土地利用软件处理成一个界线文件，对两种方法形成的界线进行对比分析，避免由于反复拓扑造成的结点偏移误差，统一为行政区划线文件，拓扑重建，此时生成的行政区文件与地类图斑配合。6.2存在的主要问题和处理方法（1）图中部分图斑无图斑号、地类码，自编号在图历簿中有说明。（2）界线不明确的，村界、乡界与林场界分的不清楚，按照邻图及权属名称作相应调整。村、林界线在总图中具体处理为以乡界为主，分幅图按原始图矢量化（则接边界线不对应），记录于图历簿中。（3）图中权属名称与台帐的权属名称不对应，根据接边图幅一致录入吻合，记录于图历簿中。（4）图中部分线状地物没有宽度，对应周边线状地物自编宽度，一般现状要素的宽度确认字段为1。（5）对于控制区界分割不同地类的，将其改为地类界（记录于图历簿中），其余控制线全部删除，弧段保留。参考文献： 1 徐志刚,张高兴,高 鹏.CAD格式文件转换成MAPGIS格式文件的探讨J江西理工大学学报,2008,9(1):50522县（市）级土地利用数据库标准（国土资源部2002-10）；3 国土资源部,县（市） 级土地利用规划数据库建设技术规范.4 国土资源部,县（市） 级土地利用数据库建设成果检查验收办法.5 国土资源部,土地分类国土资发(2001)255号文件，2001.6 全国农业区划委员会,土地利用调查技术规程1998年9月.7 武汉中地数码科技有限公司, MAPGIS 县（市）级土地利用数据库系统使用手册，20048 中国地质大学 ( 武汉) 信息工程学院武汉华地图形数据公司.MAPGIS 地理信息系统参考手册 M . 武汉:中国地质大学出版