摘 要:白山市国土资源局为满足国家所要求的土地利用现状数据库实时变更的要求,率先采用“3S”技术完成了浑江区1:2.5万土地利用数据库变更工程。
关键词:土地变更调查;“3S”;技术信息化数据库
一、变更库概述
(一)变更库背景及技术准备
吉林省白山市国土资源局为了使本市浑江区土地资源现状实现信息化、数字化,满足国家所要求的土地利用现状数据库实时变更的要求,率先提出采用先进的测绘手段——“3S”(RS、CPS、GIS)技术来实现白山市国土资源的信息化、数字化,以便及时高效地为政府提供可靠的国土资源利用现状信息。在充分调研的基础上,在浑江区1:2.5万土地利用数据库变更中,选择和采用了美国的ENVI遥感影像处理软件、MAPGIS土地利用数据库子系统,完成了浑江区1:2.5万土地利用数据库变更工程。
(二)主要技术路线
本次土地利用数据库变更调查工作采用“3S”(RS遥感技术、GPS卫星定位技术、GIS地理信息系统)相结合,使用了MAPGIS土地利用数据库软件、ENVI遥感图像处理软件,技术路线如下:
(1)通过遥感方法获得多波段的遥感图像,对图像进行波段的合成,形成近似地面色彩的多波段遥感图像,再和高分辨率图像进行融合。
(2)对融合后的图像进行精纠正,然后和矢量化的土地利用图进行精确套合。
(3)通过矢量图图斑的数据库中的土地利用信息与卫星图像的对比发现变化图斑,目前发现方式可用人工判别与计算机辅助共同进行。
(4)对于变化的图斑,需要到外业进行数据采集,使用GPS快速静态方式进行数据采集,采集精度可达到1米以内。
(5)形成变化后的矢量图,利用GPS采集的数据或其他具有现势性的数据进行数据库变更并绘图,形成变化后的图斑线、新增线状地物线等。
二、土地利用变更数据的发现、采集与处理
1.土地利用变更数据的发现
(1)遥感图像发现变更。
数据使用美国TM卫星15米分辨率包含9波段的遥感图像,法国10米分辨率的SPOT全色卫星图像,使用如下步骤进行数据处理:
①波段合成测试各个波段123456L6H78合成的最佳显示效果。
②图像融合GRB(3、4、5波段)和8波,彩色图像和SPOT图像合成。
③加控制点纠正图像,选取了48个控制点。选点比较困难,由于资金有限,没有数字地形图及外业采集的控制点资料,因此图像纠正有一定的误差。但对人工判别影响不大,而对计算机判别图斑影响较大。
④图像除去噪声,提高数据质量。
⑤图像增强,使图像容易分析识别。
⑥利用精纠图像与原图像对比发现变化图斑。通过人工判别与计算机辅助共同进行发现的变更图斑有300个左右,通过对白山市区及周边地区的实地外业调查测量结果表明,识别率达到100%,对于其他地区及较小的图斑,识别率也很高。
2.土地利用变更数据的采集,GPS外业变更数据采集
为提高工作效率及数据精度,外业变更数据采集使用GPS进行。GPS系统具有精度高、全天候、高效率、操作简单的特点。工作步骤如下:
①布设控制点:本次使用具有静态测量功能的美国新型号ProMark—2GPS进行外业测量,快速静态方式,其有效作业半径为20KM。因此,应在测区范围内布设满足以上作业半径要求的控制点。
②基准站设置:在控制点设基准站。
③碎部点的采集:点采集时间一般是快速静态5分钟左右,并画草图。
④内业处理:GPS数据经过数据下载、基线解算、自由网平差、坐标转换得到正确的坐标数据。
3.形成变化后的矢量图
使用MAPGIS成图软件,对外业数据进行内业成图处理,形成矢量图。
4.将矢量图赋上属性
三、数据库变更
数据库变更主要应用“县(市)土地利用数据库管理系统”的变更系统。它的变更流如下:
(1)8大类数据转成新3大类数据。执行地类码转换程序,把2004年项目下的数据转换为新3大类数据。
(2)建立变更年项目。建立2004年项目,添加基年数据。
(3)批量变更处理。数据批量变更处理主要是由基年(变更前)数据与变更年的数据叠加生成变更年的现状数据,通过两年的现状数据提取年度间的变更信息。
(4)①行政辖区的变更。浑江区近年来共有10多个村合并,先生成变更辖区文件,同基年辖区文件生成现年辖区文件。
②辖区调整而引起的图斑变更处理。将行政辖区与图斑文件进行叠加分析,根据辖区的变化进行图斑的变更处理。
③图斑变更。图斑处理利用采集数据生成变更图斑,图斑变更主要是由土地利用类别发生变化引起的,其影响是土地利用结构产生变化。图斑变化与线状地物以及零星地物的变化会相互影响。由于采用分别处理和各自分层以及综合分析技术,使得其相互影响在数据处理过程中得以解决。
(5)数据检查及预处理。
(6)打印变更一览表格及变更后土地利用图。
四、土地利用数据库变更的技术总结
本项目利用近年来发展起来的3S技术,进行土地利用变更调查。具有如下优点:
(1)GPS技术保证地理坐标的准确性。
(2)BS技术可快速获取多波段的卫星遥感影像,对大面积的土地信息进行快速的提取。
(3)3S技术可以对土地利用数据进行快速的管理。
(4)可以主动、及时地发现变更,减少瞒报、错报、漏报。真正使土地管理部门起到土地变化监测员的作用。
本次土地利用数据库变更,共实地测绘变更图斑400多块,实测精度达到1米,符合标准。经过一年半的努力,圆满完成了土地利用数据库变更工作。