土地调查数据库及系统建设

国土资源调查技术与方法主 讲 ： 刘 海湖 北 大 学 资 源 环 境 学 院第 五 章 土 地 调 查 数 据 库 及 系 统 建 设 本 章 内 容u建 库 概 述u县 级 农 村 土 地 调 查 数 据 库 建 设u县 级 农 村 数 据 库 管 理 系 统 建 设u县 级 以 上 农 村 数 据 库 及 管 理 系 统 建 设u其 他 相 关 内 容 1 建库概述 主 要 目 标 任 务 土 地 调 查 数 据 库 建 设依 据 第 二 次 全 国 土 地 调 查 数 据 库 建 设 的 相 关 标 准 、 规 范 ， 以 现 势 性 的 航 空 、航 天 遥 感 数 据 ， 制 作 数 字 正 射 影 像 图 数 据 ； 以 正 射 影 像 图 为 基 础 ， 结 合 外 业调 查 成 果 ， 采 集 土 地 利 用 和 土 地 权 属 数 据 ； 以 基 本 农 田 划 定 和 调 整 资 料 为 基础 ， 采 集 基 本 农 田 数 据 ； 以 上 述 各 数 据 为 基 础 ， 建 立 一 体 化 的 农 村 土 地 调 查数 据 库 。 以 县 （ 区 、 市 ） 为 单 位 ， 根 据 城 镇 地 籍 测 量 、 城 镇 地 籍 调 查 和 土 地登 记 成 果 ， 建 立 城 镇 土 地 调 查 数 据 库 。 土 地 调 查 数 据 库 管 理 系 统 建 设 与 金 土 工 程 和 电 子 政 务 系 统 衔 接 ， 利 用 计 算 机 、 GIS、 数 据 库 和 网 络 技 术 ， 根据 不 同 级 别 国 土 资 源 管 理 部 门 对 土 地 调 查 数 据 的 需 求 ， 开 发 相 应 功 能 模 块 ，建 立 国 家 、 省 、 市 （ 地 ） 、 县 各 级 土 地 调 查 数 据 库 管 理 系 统 ， 并 实 现 各 级 土地 调 查 数 据 的 互 联 共 享 、 调 查 统 计 、 及 时 监 测 与 快 速 更 新 。“ 金 土 工 程 ” 是 2004年 1月 国 务 院 副 总 理 曾 培 炎 在国 土 资 源 部 视 察 工 作 时 提 出 的 。 金 土 工 程 是 在 国土 资 源 电 子 政 务 建 设 的 总 体 框 架 下 ， 围 绕 当 前 国土 资 源 管 理 的 中 心 工 作 ， 选 择 耕 地 保 护 、 矿 产 资源 管 理 、 地 质 灾 害 防 治 等 重 要 业 务 ， 在 流 程 梳 理 、整 合 的 基 础 上 ， 建 立 业 务 应 用 系 统 和 相 应 的 信 息服 务 系 统 ， 形 成 边 界 清 晰 的 政 务 信 息 系 统 。 金 土工 程 的 总 体 目 标 ， 是 完 成 “ 三 大 系 统 ” 建 设 （ 即耕 地 保 护 国 家 监 管 、 矿 产 资 源 国 家 安 全 保 障 和 地质 灾 害 预 警 、 预 报 与 应 急 指 挥 系 统 ） ， 建 立 覆 盖国 家 、 省 、 市 、 县 级 国 土 资 源 电 子 政 务 管 理 信 息化 系 统 。 建 设 的 原 则 和 指 导 思 想 系 统 部 署 ， 合 理 安 排 统 一 标 准 ， 保 证 质 量 建 立 及 时 更 新 维 护 机 制 ， 保 障 数 据 现 势 性 充 分 利 用 现 有 成 果 总 体 框 架 横 向 结 构 总体框架纵向结构 土 地 调 查 数 据 服 务 对 内 数 据 服 务 联 机 数 据 服 务 基 于 WebGIS的 土 地 调 查 数 据 服 务 对 外 信 息 服 务 社 会 公 众 国 土 资 源 管 理 相 关 部 门 其 它 相 关 部 门 二调数据库管理系统 2 县级农村土地调查数据库建设 数 据 库 数 学 基 础（ 1） 平 面 坐 标 系 ： 采 用 “ 1980年 西 安 坐 标 系 ” 。（ 2） 地 图 投 影 ： 采 用 高 斯 -克 吕 格 投 影 。（ 3） 分 带 方 式 ：1： 500、 1： 2 000标 准 分 幅 图 或 数 据 按 1.5 分 带 （ 可 任 意 选择 中 央 子 午 线 ） 。1： 5 000、 1： 10 000标 准 分 幅 图 或 数 据 按 3 分 带 。1： 50 000标 准 分 幅 图 或 数 据 按 6 分 带 。（ 4） 高 程 基 准 采 用 “ 1985国 家 高 程 基 准 ” 。（ 5） 分 幅 和 编 号 采 用 国 家 基 本 比 例 尺 地 形 图 的 分 幅 和 编号 。 数 据 库 内 容（ 1） 基 础 地 理 信 息（ 2） 土 地 利 用 数 据（ 3） 土 地 权 属 数 据（ 4） 基 本 农 田 数 据（ 5） 数 字 高 程 模 型（ DEM） 数 据 （ 6） DOM数 据（ 7） 扫 描 影 像 图 数 据（ 8） 土 地 专 项 调 查 统 计数 据（ 9） 专 题 图 数 据（ 10） 元 数 据 数 据 库 结 构 数 据 库 组 织 方 法 数 据 库 组 织 方 法 设 计 的 目 标 是 确 定 数 据 库 存 储和 管 理 方 法 。 数 据 字 典 数 据 字 典 是 描 述 数 据 的 信 息 的 集 合 ， 是 对 系 统中 所 有 使 用 数 据 元 素 的 定 义 的 集 合 。 数 据 库 建 设 准 备人员准备项目负责人、技术负责人、专业质量检查员和作业员软件准备数据采集和处理软件、数据库管理系统硬件准备服务器、图形工作站、微机、大幅面扫描仪、彩色喷墨绘图仪管理制度培训制度、作业记录制度、作业问题报告制度、重大问题协商解决制度、可靠的数据安全制度、质量控制制度编制数据库建设方案 数 据 源 数 据 源 内 容 土 地 利 用 要 素 数 据 源 土 地 权 属 要 素 数 据 源 基 本 农 田 要 素 数 据 源 基 础 地 理 要 素 数 据 源 栅 格 要 素 数 据 源 其 他 数 据 源 数 据 源 检 查 真 实 与 合 法 规 范 与 完 整 质 量 与 精 度 建 库 流 程分层矢量化或分层矢量数据提取分幅数据接边数据拓扑处理属性数据采集 数据检查与入库DOM矢量化采集与处理图件扫描几何纠正分层矢量化分幅数据接边数据拓扑处理属性数据采集数据检查与入库扫描矢量化采集与处理数据格式转换数据检查数据处理矢量数据转换与处理 2021-4-23 18 数 据 采 集 与 处 理 的 原 则数 据 采 集 与 处 理 土 地 调 查 数 据 采 集 与 处 理 须 遵 循 以 下 原 则 ：（ 1） DOM数 据 是 外 业 调 查 和 内 业 处 理 的 基 础 依 据 ， 一 般 地 物 数 据 采 集的 原 则 是 外 业 调 查 成 果 确 定 相 对 位 置 和 地 类 等 属 性 信 息 ， 内 业 放 大 DOM根 据 影 像 特 征 确 定 准 确 地 物 边 界 。（ 2） 外 业 调 查 前 ， 可 先 依 据 DOM数 据 的 影 像 特 征 对 各 要 素 进 行 矢 量 化 ，该 矢 量 化 成 果 经 外 业 调 查 ， 标 绘 调 查 信 息 后 ， 可 以 直 接 进 行 编 辑 处 理 ；（ 3） 外 业 调 查 前 ， 可 以 DOM为 基 础 ， 叠 加 矢 量 或 栅 格 形 式 的 原 有 土 地利 用 图 ， 产 生 的 复 合 数 字 地 图 产 品 称 为 数 字 影 像 专 题 图 。 数 字 影 像 专 题 图 可 以 辅 助 外 业 调 查 ， 但 内 业 数 据 采 集 仍 应 以 DOM影 像 特 征 为 依 据 进行 ， 原 有 土 地 利 用 图 上 的 地 物 边 界 一 般 仅 作 为 参 考 。 2021-4-23 19 数 据 采 集 与 处 理 的 原 则（ 4） 原 有 土 地 利 用 图 上 的 权 属 界 线 经 外 业 核 实 后 ， 应 根 据 界 线 协 议 书和 界 线 描 述 等 资 料 ， 结 合 DOM进 行 调 整 ， 确 保 权 属 界 线 与 相 应 地 物 的 逻辑 一 致 性 。（ 5） 行 政 区 、 海 岛 、 滩 涂 和 江 河 湖 泊 常 水 位 等 界 线 要 素 的 采 集 ， 应 以上 级 调 查 主 管 部 门 下 发 的 资 料 和 数 据 为 依 据 。（ 6） 补 测 地 物 和 基 本 农 田 要 素 矢 量 化 采 集 ， 应 以 分 幅 外 业 调 查 底 图 、基 本 农 田 保 护 图 件 等 扫 描 影 像 图 数 据 为 基 础 ， 或 直 接 输 入 GPS等 数 字 化设 备 采 集 的 补 测 信 息 。 （ 7） 当 同 一 要 素 有 不 同 来 源 ， 并 发 生 矛 盾 时 ， 应 核 对 有 关 资 料 ， 讨 论确 定 要 素 矛 盾 处 理 方 案 。 2021-4-23 20 （ 1） 根 据 图 件 介 质 和 图 内 要 素 的 不 同 情 况 确 定 合 适 的 扫 描 方 式和 扫 描 参 数 ；（ 2） 为 避 免 扫 描 影 像 的 歪 斜 失 真 ， 扫 描 时 应 注 意 保 持 扫 描 送 纸的 水 平 ；（ 3） 扫 描 影 像 图 应 清 晰 ， 能 正 确 辨 别 图 内 要 素 ， 分 辨 率 不 低 于300dpi；（ 4） 扫 描 影 像 图 数 据 应 存 储 为 国 际 工 业 标 准 无 压 缩 的 TIFF格 式文 件 ；（ 5） 检 查 影 像 清 晰 度 、 扫 描 参 数 、 影 像 数 据 格 式 和 信 息 文 件 的正 确 性 ， 并 记 录 检 查 结 果 ， 不 合 格 影 像 应 视 情 况 重 新 扫 描 。图 件 扫 描 2021-4-23 21 采 集 已 知 控 制 点 （ 内 图 廓 点 和 5个 以 上 均 匀 分 布 的 公 里 格 网 点 ） 的 栅 格 坐 标 ，根 据 原 图 与 扫 描 变 形 的 大 小 与 特 征 采 用 不 同 的 几 何 纠 正 方 法 ， 使 用 软 件 功 能将 栅 格 坐 标 转 换 为 高 斯 平 面 直 角 坐 标 。（ 1） 采 集 已 知 控 制 点 时 ， 应 在 放 大 状 态 使 光 标 对 准 栅 格 影 像 的 点 位 中 心 ；（ 2） 纠 正 后 的 扫 描 影 像 图 ， 其 图 廓 点 和 公 里 格 网 交 点 坐 标 与 理 论 值 的 偏 差不 大 于 0.15mm（ 图 面 值 ） ；（ 3） 将 图 廓 点 、 公 里 格 网 点 按 检 索 条 件 在 屏 幕 上 显 示 ， 与 理 论 值 套 合 检 查纠 正 精 度 ， 记 录 检 查 结 果 ， 不 合 格 影 像 应 重 新 纠 正 。（ 4） 影 像 文 件 采 用 GEOTIFF格 式 存 储 ， 文 件 命 名 采 用 土 地 利 用 数 据 库 标准 要 求 。 几 何 纠 正 2021-4-23 22 根 据 矢 量 化 底 图 影 像 （ DOM和 扫 描 影 像 图 数 据 ） ， 参 照 农 村 土 地 调 查 记 录手 簿 ， 进 行 人 机 交 互 矢 量 化 ， 分 层 采 集 权 属 界 线 、 地 类 图 斑 界 线 和 线 状 地物 等 ， 具 体 要 求 如 下 ：（ 1） 确 定 不 同 要 素 的 分 层 编 码 、 线 型 、 颜 色 和 代 码 等 ；（ 2） 点 状 要 素 的 矢 量 化 应 采 集 影 像 的 几 何 中 心 ， 线 状 要 素 的 矢 量 化 应采 集 影 像 中 心 线 ；（ 3） 公 共 边 线 或 具 有 多 重 属 性 线 状 要 素 （ 如 某 线 状 要 素 既 是 公 路 又 是行 政 界 线 ） 只 能 矢 量 化 一 次 ， 拷 贝 到 相 应 数 据 层 中 ；（ 4） 图 内 各 要 素 与 影 像 套 合 ， 明 显 界 线 与 DOM或 扫 描 影 像 图 上 同 名 地物 的 移 位 不 得 大 于 图 上 0.2mm。 分 层 矢 量 化 2021-4-23 23 （ 5） 对 于 数 据 源 质 量 问 题 ， 例 如 相 邻 的 多 边 形 未 封 闭 、 界 线 不 清 等 ，要 求 作 业 员 作 好 工 作 记 录 ， 汇 总 后 报 告 技 术 负 责 人 ， 并 与 相 应 土 地 管 理 部门 协 商 提 出 解 决 问 题 的 方 案 。（ 6） 在 屏 幕 上 将 检 测 要 素 逐 一 显 示 或 绘 出 要 素 全 要 素 图 （ 或 分 要 素 图 ）与 地 理 要 素 分 类 代 码 表 和 矢 量 化 底 图 对 照 ， 目 视 抽 样 检 查 各 要 素 分 层 是 否正 确 或 遗 漏 、 位 置 精 度 是 否 符 合 要 求 、 多 边 形 是 否 闭 合 ， 目 视 全 面 检 查 行政 区 划 （ 权 属 ） 要 素 是 否 正 确 ， 形 成 检 查 记 录 ；（ 7） 将 全 要 素 数 字 线 划 图 与 DOM或 扫 描 影 像 图 打 印 输 出 作 为 检 查 图 ，并 由 质 量 检 查 员 检 查 ， 将 检 查 到 的 错 误 标 注 在 检 查 图 上 ， 及 时 交 还 作 业 员修 改 。 在 检 查 图 上 应 有 作 业 员 和 检 查 员 的 签 名 。 检 查 中 发 现 严 重 错 误 或 检查 结 果 错 误 率 超 过 30%的 图 幅 ， 应 要 求 作 业 员 返 工 。分 层 矢 量 化 2021-4-23 24 对 分 幅 采 集 的 矢 量 数 据 进 行 接 边 处 理 。（ 1） 图 形 数 据 接 边 的 同 时 要 注 意 保 持 与 属 性 数 据 的 一 致 性 ， 线 划 和与 它 同 位 置 的 多 边 形 边 界 的 接 边 一 致 性 问 题 ；（ 2） 当 相 邻 图 幅 图 廓 线 两 侧 明 显 对 应 要 素 间 距 离 小 于 图 上 0.6mm、 不明 显 对 应 要 素 间 距 离 小 于 图 上 2.0mm时 ， 可 直 接 按 照 影 像 接 边 ， 否 则应 实 地 核 实 后 接 边 。 接 边 后 图 廓 线 两 侧 相 同 要 素 的 图 形 、 属 性 数 据 保持 一 致 。（ 3） 不 同 比 例 尺 数 据 接 边 以 高 精 度 的 图 形 和 属 性 要 素 为 接 边 依 据 。（ 4） 在 进 行 数 据 接 边 处 理 环 节 前 ， 应 由 专 业 质 量 检 查 员 分 幅 数 据 进行 检 查 确 认 ， 未 经 检 查 确 认 的 数 据 不 得 进 行 接 边 处 理 。分 幅 数 据 接 边 2021-4-23 25 根 据 数 据 库 建 设 方 案 设 计 的 属 性 数 据 采 集 方 法 进 行 属 性 数 据 的 采 集 。（ 1） 数 据 结 构 和 编 码 方 法 应 符 合 土 地 利 用 数 据 库 标 准 的 要 求 ；（ 2） 属 性 数 据 采 集 应 保 证 与 图 形 数 据 属 性 数 据 采 集 应 以 数 据 源 为 依 据进 行 ， 土 地 利 用 数 据 库 标 准 规 定 的 非 空 项 不 允 许 为 空 ；（ 3） 属 性 数 据 应 保 证 与 图 形 数 据 的 逻 辑 一 致 性 ；（ 4） 利 用 软 件 集 中 录 入 属 性 数 据 和 直 接 录 入 数 字 形 式 属 性 数 据 ， 应 对数 据 进 行 逻 辑 一 致 性 检 查 和 汇 总 检 查 ， 并 结 合 图 形 数 据 检 查 标 识 码 的 有效 性 。 属 性 数 据 采 集 2021-4-23 26 （ 5） 通 过 属 性 值 特 征 检 查 属 性 值 的 正 确 性 ， 主 要 内 容 包 括 字 符 合 法 性检 查 、 非 空 性 检 查 、 频 度 检 查 、 范 围 检 查 等 ；（ 6） 采 用 输 出 检 查 图 的 方 式 将 主 标 识 码 和 地 类 面 积 等 重 要 的 属 性 数 据标 注 在 图 上 ， 由 专 业 质 量 检 查 员 检 查 属 性 值 的 正 确 性 ；（ 7） 专 业 质 量 检 查 员 检 查 分 幅 、 行 政 区 、 权 属 区 的 面 积 汇 总 数 据 的 正确 性 ， 对 误 差 超 限 的 数 据 应 责 成 作 业 员 自 查 。属 性 数 据 采 集 2021-4-23 27 （ 1） 根 据 土 地 利 用 数 据 库 标 准 要 求 ， 建 立 元 数 据 库 、 数 据 字 典 和 数据 索 引 ；（ 2） 将 经 过 质 量 检 查 合 格 的 图 形 和 属 性 数 据 转 入 应 用 数 据 库 ， 生 成 土 地利 用 、 土 地 权 属 要 素 ； 将 影 像 、 测 量 控 制 点 、 DEM以 及 行 政 界 线 等 基 础 地理 信 息 、 栅 格 信 息 数 据 导 入 应 用 数 据 库 ， 生 成 基 础 地 理 信 息 要 素 。（ 3） 将 基 本 农 田 保 护 区 片 块 矢 量 数 据 与 土 地 利 用 要 素 相 结 合 ， 生 成 基 本农 田 要 素 。（ 4） 数 据 库 管 理 系 统 和 数 据 库 的 融 合 与 集 成 ；（ 5） 数 据 库 系 统 试 运 行 测 试 ， 编 写 数 据 库 试 运 行 情 况 报 告 ， 技 术 负 责 人签 字 认 可 。 数 据 检 查 与 入 库 3 县级农村土地调查数据库管理系统建设农村土地调查数据库管理系统建设是应用土地调查数据库成果，保证土地调查成果日常更新维护的基础。数据库管理系统设计是系统建设的关键，主要包括总体框架、运行环境配置、系统功能设计等内容。 系 统 设 计 原 则 实 用 性 原 则 成 熟 性 原 则 先 进 性 原 则 一 致 性 原 则 开 放 性 原 则 系 统 框 架 设 计 系 统 框 架 它 确 定 系 统 的 骨 架 和 主 要 构 成 ，是 系 统 建 设 目 标 的 宏 观 体 现 ， 它 决 定 了 系统 的 发 展 方 向 和 生 存 周 期 。 系 统 框 架 设 计 一 般 说 来 主 要 包 括 系 统 逻 辑结 构 设 计 和 物 理 结 构 设 计 两 部 分 。 逻 辑 结 构 设 计 物 理 结 构 设 计 界 面 设 计(1) 界 面 风 格 流 行 化 、 简 单 化 。(2) 各 项 表 达 意 思 清 楚 ， 尽 可 能 贴 近 用 户 的 工 作 习 惯 。(3) 功 能 设 计 模 块 化 ， 长 过 程 （ 事 务 ） 处 理 功 能 应 集成 化 、 可 视 化 。(4) 系 统 提 示 和 系 统 帮 助 应 尽 可 能 丰 富 和 完 善 。 运 行 环 境 配 置网络配置软件配置硬件配置 数 据 库 管 理 系 统 主 要 功 能DBMIS编辑子系统输入编辑 处理分析子系统分析管理更新子系统矢量更新栅格更新统计子系统报表汇总日常查询输出子系统网络发布打印输出 4 县级以上农村DB及MIS建设 市 （ 地 ） 级 DB及 MIS建 设市（地）级土地调查数据库建设 检 查 县 级 成 果 、 组 织 县 级 数 据 接 边 、 集 成 整 合 县 级 数据市（地）级数据库管理系统建设 以 县 级 辖 区 为 基 本 单 元 ， 根 据 市 （ 地 ） 、 县 的 国 土 资源 业 务 管 理 模 式 ， 构 建 相 应 的 市 （ 地 ） 级 土 地 调 查 数据 库 管 理 系 统 ， 对 县 级 土 地 调 查 基 础 数 据 库 进 行 统 一管 理 ， 为 县 级 土 地 调 查 数 据 库 的 备 份 、 更 新 、 维 护 、应 用 和 上 报 等 日 常 工 作 提 供 系 统 支 持 。 省 级 、 国 家 级 DB及 MIS建 设数据库建设 在 对 地 市 级 土 地 调 查 汇 交 数 据 质 量 检 查 的 基 础 上 ， 组 织 市级 数 据 接 边 、 数 据 格 式 转 换 、 坐 标 及 投 影 转 换 等 工 作 ， 开 展 对全 省 县 级 土 地 调 查 数 据 的 集 成 整 合 ， 建 立 省 级 土 地 调 查 数 据 库 。管理系统建设 与 金 土 工 程 衔 接 ， 建 立 省 级 土 地 调 查 数 据 库 管 理 系 统 。 对全 省 各 县 级 土 地 调 查 数 据 库 进 行 全 面 管 理 ， 满 足 省 级 国 土 资 源管 理 对 土 地 调 查 数 据 的 基 本 需 要 。 支 持 海 量 数 据 管 理 功 能 ， 支持 土 地 调 查 数 据 网 络 互 联 互 通 ， 满 足 国 家 对 土 地 调 查 数 据 的 调查 统 计 、 及 时 监 测 与 快 速 更 新 的 要 求 。 5 其他相关内容 城 镇 数 据 库 建 设空间数据库：以 1:500、 1:1000或 1:2000城 镇 土 地调 查 图 形 、 图 像 成 果 为 数 据 源 ， 采 用 电 子 数 据 的 抽 取 、转 换 、 装 载 （ ETL） 工 艺 或 辅 助 屏 幕 数 字 化 工 艺 ， 建立 满 足 一 定 拓 扑 规 则 的 城 镇 土 地 调 查 数 据 库 ；属性数据库：以 城 镇 土 地 权 属 调 查 、 登 记 发 证 和建 设 用 地 审 批 的 非 图 形 资 料 为 数 据 源 ， 建 立 城 镇 土 地调 查 属 性 数 据 库 ； 为 保 持 图 形 数 据 和 属 性 数 据 的 逻 辑 一 致 性 ， 并 将 两 者相 互 挂 接 为 城 镇 土 地 调 查 数 据 库 （ 以 下 简 称 数 据 库 ） 。 城 镇 数 据 库 管 理 系 统 城 镇 土 地 调 查 数 据 库 管 理 系 统 是 利 用 先 进的 计 算 机 技 术 、 网 络 技 术 、 GIS技 术 ， 建 设准 确 、 动 态 、 高 效 的 共 享 型 地 籍 信 息 数 据库 ， 实 现 地 籍 数 据 的 整 合 、 建 库 、 更 新 和应 用 系 统 建 设 ,地 籍 信 息 共 享 服 务 与 发 布 。 土 地 调 查 更 新 技 术 基 于 “ 3S” 技 术 的 土 地 调 查 数 据 更 新 模 式 数 据 库 安 全 管 理 与 维 护 文 件 加 密 保 护 数 据 库 加 密 保 护 数 据 存 取 控 制 防 止 信 息 破 坏 制 定 管 理 措 施 病 毒 、 木 马 预 防 与 清 除 法 律 保 护 保 密 规 定