王德峰 ,謝運(yùn)廣,劉全義,李新社
(1.河南省遙感測繪院,河南 鄭州 450003;2.廣州奧格智能科技有限公司,廣東 廣州 510663)
《地籍管理“十一五”發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出“十一五”期間,在實(shí)現(xiàn)地籍管理基本全面覆蓋的基礎(chǔ)上,全面實(shí)施“四個構(gòu)建”的目標(biāo)任務(wù)。然而,當(dāng)前的地籍管理一直處于城鎮(zhèn)、農(nóng)村土地割裂管理模式,造成了圖形接邊和面積統(tǒng)計的困難等一系列問題,城鄉(xiāng)一體化的地籍管理已成為地籍管理發(fā)展的必然趨勢。第二次全國土地調(diào)查項(xiàng)目的開展為地籍管理工作提供了有力的數(shù)據(jù)支持,如何利用第二次全國土地調(diào)查成果建立城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫是后二次土地調(diào)查時期的工作重點(diǎn)。
為第二次全國土地調(diào)查項(xiàng)目出臺的《第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為城鎮(zhèn)土地與農(nóng)村土地提供了統(tǒng)一的分類體系和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系,使得建立城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫更為便利,但仍存在一定的問題。第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)成果分為城鎮(zhèn)、農(nóng)村2個部分(見圖1、圖2),以廣州地區(qū)數(shù)據(jù)為例,其數(shù)據(jù)成果及情況對照如表1所示。
圖1 廣州地區(qū)農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫組成
圖2 廣州地區(qū)城鎮(zhèn)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫組成
表1 廣州地區(qū)農(nóng)村及城鎮(zhèn)土地調(diào)查數(shù)據(jù)情況對照表
在建設(shè)城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫建庫過程中存在以下問題需要解決:
1)統(tǒng)一數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)。廣州地區(qū)二次土地調(diào)查中,城鎮(zhèn)土地調(diào)查的數(shù)據(jù)成果采用的是廣州獨(dú)立坐標(biāo)系,農(nóng)村土地調(diào)查的數(shù)據(jù)成果采用的是1980西安坐標(biāo)系。建設(shè)城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫,必須將所有成果整合到同一坐標(biāo)系下,才能保證城鎮(zhèn)與農(nóng)村土地調(diào)查成果相銜接。
2)統(tǒng)一城鄉(xiāng)數(shù)據(jù)精度。廣州地區(qū)城鎮(zhèn)土地調(diào)查要求采用的是1∶500比例尺《地籍測量規(guī)范》,精度達(dá)到0.05~0.08 m;農(nóng)村土地調(diào)查是結(jié)合0.61 m分辨率衛(wèi)星影像勾繪圖斑,成圖比例尺1∶2 000,精度為0.2 m。生產(chǎn)時既要保證成果可以銜接,又要保證城鎮(zhèn)土地調(diào)查成果的精度不能損失。
3)農(nóng)村土地調(diào)查“20地類”銜接。城鎮(zhèn)土地與農(nóng)村土地具有統(tǒng)一的分類體系,但側(cè)重點(diǎn)不同,農(nóng)村土地調(diào)查針對城鎮(zhèn)部分地類采用了“20地類”而并沒有細(xì)分到分類體系的12大類。為此,在整合城鎮(zhèn)、農(nóng)村數(shù)據(jù)時需要考慮對農(nóng)村“20地類”進(jìn)行合理銜接。
城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫涉及的數(shù)據(jù)種類眾多,需要實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效管理,滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)提取和數(shù)據(jù)加工等基本要求,其數(shù)據(jù)庫構(gòu)架見圖3。
圖3 城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫框架圖
基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)主要包括農(nóng)村土地調(diào)查內(nèi)容中的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)、城鎮(zhèn)土地調(diào)查數(shù)據(jù)中的地形要素、已知控制點(diǎn)(GPS C、GPS D、水準(zhǔn)等控制成果)數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像DOM、數(shù)字高程模型DEM等。
土地利用數(shù)據(jù)主要是整合農(nóng)村和城鎮(zhèn)土地利用數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)成果,包括基本農(nóng)田數(shù)據(jù)、地類圖斑和線狀地物等。
土地權(quán)屬數(shù)據(jù)主要是整合農(nóng)村和城鎮(zhèn)土地權(quán)屬數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)成果包括國有土地使用權(quán)證、集體土地所有權(quán)證、宗地和用地紅線范圍等。
非空間數(shù)據(jù)庫主要包括各種統(tǒng)計表格、掃描文檔和地籍調(diào)查表等。
為推進(jìn)國土“一張圖”建設(shè),最大化共享數(shù)據(jù),歷史土地利用、執(zhí)法監(jiān)測等與土地相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)也可集成到城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫中。通過元數(shù)據(jù)庫檢索訪問數(shù)據(jù)庫,可以有效地利用計算機(jī)資源,提高系統(tǒng)效率。因此,對每項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容都必須建立有效的元數(shù)據(jù)存儲體系。
城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)在于,如何整合第二次土地調(diào)查中農(nóng)村土地調(diào)查成果、城鎮(zhèn)土地調(diào)查成果及現(xiàn)有的各種土地相關(guān)數(shù)據(jù)成果。
1)一致性原則:整合后的專業(yè)名詞、術(shù)語的定義必須嚴(yán)格保持概念和語義的一致,同一專業(yè)名詞和術(shù)語必須是唯一的。
2)集約性原則:整合數(shù)據(jù)庫符合數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)要求,沒有數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的冗余,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
3)獨(dú)立性原則:數(shù)據(jù)庫本身需要獨(dú)立于業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),不能因?yàn)闃I(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求不同而在結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)內(nèi)容上有所變化;數(shù)據(jù)體中不包含任何依賴于業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的內(nèi)容。
4)適用性原則:整合后的數(shù)據(jù)要符合國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),滿足不同應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)用,便于檢索查詢,提高工作效率,為實(shí)現(xiàn)信息資源共享奠定基礎(chǔ)。
5)完整性原則:數(shù)據(jù)整合在總體上應(yīng)具有概括性和包容性,嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)和GIS格式要求,容納數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)的全部信息,不重復(fù)不遺漏,對空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行中和處理,滿足精度要求。
城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫整合的主要對象為農(nóng)村土地調(diào)查成果、城鎮(zhèn)土地調(diào)查成果和現(xiàn)有土地相關(guān)的數(shù)據(jù)成果。其對象的數(shù)據(jù)體征分為標(biāo)準(zhǔn)體系、空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù),如表2所示。數(shù)據(jù)庫建設(shè)的技術(shù)流程如圖4所示。
表2 城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)整合內(nèi)容統(tǒng)計表
圖4 城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)整合技術(shù)流程圖
1)城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)的難度在于標(biāo)準(zhǔn)體系的建立。城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)整合是針對不同數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、尺度、屬性的城鎮(zhèn)和農(nóng)村數(shù)據(jù)進(jìn)行的,要解決城鄉(xiāng)土地數(shù)據(jù)的空間尺度、屬性內(nèi)容的統(tǒng)一,同時還要考慮多種比例尺空間數(shù)據(jù)成果的銜接。標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)中需要考慮全面,在符合已頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,結(jié)合數(shù)據(jù)實(shí)際情況,進(jìn)行一定擴(kuò)充,制定一套具有系統(tǒng)性、層次性和適用性的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。針對項(xiàng)目建設(shè)對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一要求,制定符合統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范體系的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),滿足項(xiàng)目數(shù)據(jù)統(tǒng)一建庫、數(shù)據(jù)共享應(yīng)用的要求。
2)城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫的更新及回溯機(jī)制建設(shè)至關(guān)重要。城鄉(xiāng)一體化土地利用數(shù)據(jù)庫離不開數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性,同時還要能夠保存歷史數(shù)據(jù),以便必要時恢復(fù)過去某一時刻的部分或全部數(shù)據(jù)。這就要求建立一套完善的數(shù)據(jù)更新機(jī)制。目前更新方式主要有2種。一種是完全備份的方式,將更新前的數(shù)據(jù)進(jìn)行完全備份,這種備份方式讀取方便,但是由于地籍?dāng)?shù)據(jù)更新頻繁,完全備份數(shù)據(jù)量巨大,需要較大的保存空間,管理困難。同時,如果建立異地容災(zāi)備份,對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求很高,給備份帶來困難。另一種備份方式是增量備份,只對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)變化的部分進(jìn)行備份,如果空間實(shí)體發(fā)生變化,變化前的實(shí)體作為歷史信息存儲,變化后的實(shí)體信息作為現(xiàn)狀存儲,通過記錄實(shí)體的產(chǎn)生、消亡時間來確定實(shí)體的生命周期。增量存儲冗余較小,能充分發(fā)揮系統(tǒng)對海量數(shù)據(jù)的管理,支持不同歷史信息連續(xù)時間的同時顯示查詢;同時由于只對增量進(jìn)行備份,給異地容災(zāi)備份提供了可能,減少了網(wǎng)絡(luò)線路的壓力。地籍?dāng)?shù)據(jù)的更新維護(hù)形式上又包括屬性變更、圖形變更以及屬性圖形同時變更。對變更數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史回溯,必須通過建立變更關(guān)系表,在現(xiàn)狀庫和歷史庫上建立某種關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的回溯查詢和對比分析。
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