浅谈基于ArcGIS软件的1：25万土地利用现状图缩编

陈俊　王勇　邹富

摘 要：以第二次全国土地调查数据为基础，利用ArcGIS软件提供的功能模块以及各种编辑工具，按照1：25万的缩编技术指标规范，分别对面状要素和线状要素进行缩编，并提取了零星地物，详细阐述了土地利用现状图的缩编流程，实现了1：25万土地利用现状图的缩编，为大比例尺的缩编工作提供了指导意义。

关键词：ArcGIS；图斑；缩编；要素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.079

0 引言

土地利用现状图是用来表达一定区域内土地的利用类型分布、面积大小及土地利用结构的专题地图[1]。近年来，随着第二次全国土地调查数据的更新，政府部门获取了大量大比例尺的土地利用现状数据，土地利用数据能够为土地资源的管理、土地规划、土地整治等提供参考数据。不同比例尺其用途也不同，为了由大比例尺的土地利用数据获取不同小比例尺的土地利用数据，需对大比例尺数据进行缩编，从而得到不同比例尺的土地利用现状图图件。由综合缩编得到的空间数据库由于较好地保持了资料数据与结果数据的一致性，使得各种比例尺数据库能统一起来使用[2]。传统的地图缩编是利用数字化应用系统的编辑功能对原有的数据进行手工编辑综合取舍的过程，成图的精度低，效率不高[3]。缩编的方法有很多种，笔者曾尝试过很多种方法，但大多费时、费力，基于软件的完全自动化缩编尚难以实现，而且误差较大。因此，在ArcGIS10.0平台的基础上，以人机协同的方式实现1：25万了土地利用现状的缩编工作。

1 土地利用数据缩编的原则[4]

（1）土地利用数据缩编应合理概括区域土地利用语义特征，图斑归并时遵循土地利用类型属性临近优先原则。

（2）土地利用数据缩编前后土地利用类型分布面积的视觉对比应保持一致，对主要以及地类的面积比例变化进行控制。

（3）土地利用数据的缩编时应保持要素的区域分布特征，如土地利用类型图斑的大小、密度等区域特征及其区域之间的对比、道路网分布密度特征等。

（4）土地利用数据缩编时应考虑要素综合的优先级，次要地物避让重要地物。

（5）土地利用数据缩编时应保持要素的地理特征，如岸线的类型特征、水系分布特征等，保持特定要素的特殊形态特征，如建设用地、机场等的规则轮廓特征等。

（6）土地利用数据缩编后各要素之间空间关系协调，保持逻辑一致性。

（7）土地利用数据缩编应该保证综合后要素的位置精度和属性精度，并保持数据完备性。

2 土地利用现状图缩编技术流程

土地利用现状图缩编涉及面状地类缩编，线状地物缩编以及零星地物的提取，其主要技术流程如图1。

2.1 面状要素的缩编

土地利用图缩编的主要工作就是把小面积地类图斑合并到相邻的大面积地类图斑中，而如何对原有地图内容进行选取、简化、概括和关系协调，将土地利用的规律性和典型特征，清晰准确地表示出来是完成土地利用现状图编制的关键[5]。面状要素缩编的核心就是消除不够上图面积的小图斑，按照属性邻近优先的原则，使得小图斑能够与之最邻近的符合上图面积的地类图斑进行合并，在不影响整体视觉效果及精度的同时，大大简化了图斑数量。

2.1.1 提取要素

首先对土地利用现状图地类图斑融合，利用Dissolve工具，将相邻的且属性相同的图斑合并。从地类图斑中提取出需要转线的狭长图斑（公路、河流、水工建筑、农田水利、铁路用地、农村道路），建立属性字段Eliminate，利用ArcMAP中的裁剪Cut Polygons Tool工具，根据1：25万缩编技术指标（河流长度、宽度），对提取的河流图斑进行人工切割，挑选出作为面状图斑存在的河流赋予字段属性Eliminate=0，需要由狭长的面状图斑转为线状河流的赋予字段属性Eliminate=1，导出所有字段属性Eliminate=0的面状河流为新图层并命名为河流_面，所有字段属性Eliminate=1的线状河流命名为河流_线。

2.1.2 切分作为线要素的狭长图斑

提取的狭长的河流图斑若直接消除归并，会造成地类图斑的视觉效果出现较大的偏差，所以需利用ArcMap的切分工具Data Management Tools >Features > Dice对提取的河流_线文件进行切分，Vertex Limit设置为20，将需要归并的狭长图斑打碎，而不影响整体的视觉效果及土地利用的类型。

2.1.3 消除归并零碎图斑

将切分处理后的河流_线文件与剔除线状狭长图斑的地类图斑进行合并，遵循的原则就是把与小图斑同类的相邻图斑和小图斑进行合并如果没有同类相邻图斑，就把与小图斑相类似的图斑和小图斑进行合并[6]。利用Eliminate消除工具，将字段属性Eliminate=1的河流碎小图斑进行消除归并，从而转变为其他地类。由于嵌套或者其他邻接关系造成Eliminate的小图斑不能一次性消除归并完，所以需要利用属性进行检查，若仍有小图斑未消除完，重复再做Eliminate，直到所有小图斑全部归并为止。依次将公路、水工建筑、农田水利、铁路用地、公路用地做裁剪处理，提取要素，分别得到水工_面、水工_线图层，水利_面、水利_线图层，铁路_线图层，公路_线图层，依照河流_线文件的处理方法，对所有的线图层文件做切分处理，与地类图斑合并之后进行零碎图斑的消除，得到消除所有零碎图斑的地类图斑层DLTB_A。

2.1.4 所有小图斑的消除

首先对图层DLTB_A建立属性字段area，通过属性管理工具Calculate Geometry，计算图斑面积。由于直接消除所有零碎图斑会造成较大误差，造成图斑的归并不合理，整体视觉效果差，地类的面积出现较大变动。如规定旱地最小上图面积为312500平方米，可以采取多次消除，本文采用的消除方法是首先消除area≤5000㎡小图斑，第二次消除area≤12500㎡小图斑，第三次消除area≤25000㎡小图斑，第四次消除area≤50000㎡小图斑，第五次消除area≤100000㎡小图斑，第六次消除area≤150000㎡小图斑，第七次消除area≤225000㎡小图斑，最后一次消除area≤312500㎡小图斑，在消除过程中，由于每次消除小图斑之后，图斑的面积发生了变化，所以每做一次消除需重新计算图斑面积area。这样循环渐进的的消除可以避免一次性消除造成的图斑面积变化巨大，归并不合理的现象。逐个单一的地类消除耗时费力，为了减小人工操作工作量，在ArcGIS属性表中通过SQL语句挑选出所有需要消除的地类小图斑，统一做第一次消除，消除完毕后继续通过SQL语句挑选出不同地类的不同面积规则的小图斑做第二次消除，依据1：25万缩编原则，直至所有小图斑消除完毕，最终得到地类图斑层DLTB_B。endprint