土地利用基础图件与数据更新是国土资源管理的一项基础性的工作。目前全国已有一部分县开展了土地利用基础图件数据更新项目，山西盯核省昔阳县作为国家第一批试点县开展了此项工作，在项目实施过程中，该县在严格执行土地利用现状调查、日常地籍管理办法（农村部分）等技术规范的前提下，采用了新技术、新手段，对土地基础图件与数据更新的技术路线、技术方法、技术措施进行了深入的探讨与研究。

1 技术思路

昔阳县位于山西省东部，太行山西麓，曾是20世纪六七十年代全国农业发展的样板——大寨的所在地。境内山峦起伏，沟壑纵横，地貌类型复杂多样，属典型的土石山区。全县土地总面积1952平方千米，其中耕地33733.15公顷；全县人口24.5万，人均土地0.8公顷，人均耕地0.14公顷，是一个土地资源广阔但耕地资源不足的山区县。面对复杂的地形条件，在项目实施前，首先制定了技术方案与路线，规定了作业流程。

1.1 技术方案

制定技术方案的指导思想是：充分利用已有的土地详查成果资料与土地变更调查成果资料，结合“数字国土”工程要求，采用已有的高新技术和最新的基础地理信息资料，兼顾经济可行，探索新技术、新手段，进行全面的野外核查，最终形成一套图件、数据、实地三者一致的数字化的图件和数据资料。

经充分调研后，先确定出3 套技术方案供选取：①采用先进的卫星遥感技术完成项目，即购买高分辨率、全色波段的遥感数据，利用数字摄影测量系统，结合土地详查资料和土地变更调查资料对地籍影像（凯裂掘或地类影像）等图像数据进行识别、分类和编辑，建立三维土地利用现状模型，编制土地利用现状图，建立土地利用数据库。②购置正射影像图，通过全野外核查，结合“数字国土”工程完成项目，山西省已有近年航摄的23 cm×23 cm像片，覆盖昔阳县有近80%已纠正的正射影像图，这些资料可用来完成土地利用基础图件与数据更新任务。③利用地形图与航片等完成本项目，仍基本源皮采用原土地详查的技术路线。

上述3种方案，①方案技术含量高，但资料价格昂贵，难以获取，对昔阳这样一个经济欠发达的山区县来讲，是难以实现的。②方案技术含量较高，可操作性强，系统风险低，技术经济可行。③方案仍沿用土地详查时的技术路线，技术含量较低，不能体现创新原则，加之昔阳县地形图自1975年以来一直未予更新，且成图精度较低，地形、地貌变化较大，实地与底图难对应，在这种底图上进行土地利用基础图件与数据更新工作，技术上不可行，达不到预期的目的。

经广泛征求意见，确定采用第②套方案，该方案技术含量较高，在新技术与已有详查成果、土地变更调查成果的结合上有所创新，经济可行，能够为北方山区县的土地利用基础图件与数据更新提供可借鉴的经验与工作模式。

1.2 技术路线

在技术方案的总控制下，制定了可行可靠的技术路线，即以1997年生成的1∶1万标准分幅正射影像图、标准公里网格图、标有境界、村庄、主要河流、道路等地物要素的薄膜图为外业调查工作底图，依据《山西省土地利用现状调查技术规程》、《日常地籍管理办法》及《外业调查实施方案》的具体要求，参照土地详查成果，局部正射影像图模糊处选用航片，进行全野外地类调绘和权属界线调查，并对新增地物进行补充调查，采用MapGis软件，依照国家数据库建库标准，进行图形和属性库建设，建立一套科学完整的土地利用数据库。具体步骤如下：

（1）购置1∶1万标准分幅正射影像图及与之配套的数字地图资料，购置部分最新的航片资料，经专业部分纠正后形成数字影像地图，并输出一套1∶1万标准分幅正射影像图。

（2）对原土地详查资料及土地变更调查资料进行分类整理，并分析其科学性和现势性，尽量利用原有调查成果，并对核查工作表格的内容精心设计、印制。对工作表的设计，既考虑到与土地详查资料及土地变更调查资料相衔接，与土地利用数据库系统的设计、编制及建立衔接，又充分考虑了未来资料的使用及更新。

（3）选择2个乡镇，由技术指导组成员带领作业人员进行野外“实战演练”，举办技术培训班，培训野外调查作业人员，而后充分利用已有的资料进行全野外核查，填写工作表格，量算田坎宽度，同时在正射影像图上蒙绘出土地利用现状专题要素薄膜图。

（4）对薄膜图检查分析，看新增地物是否上图，零星地类是否合理扣除，图面整理是否符合要求。

（5）根据建库要求对土地利用专题要素及相关地图要素进行数字化处理。经叠加、编辑后形成土地利用现状图形数据文件，并打印输出1∶1万标准分幅土地利用现状图、1∶1万自由分幅乡级土地利用现状图、1∶5万县级土地利用现状图。

（6）将工作表格中的数据输入到土地利用数据库管理系统中，通过地理信息编码系统与土地利用图形数据库相关联，由微机自动生成一套新面积数据，从而建立起完整的土地利用数据库管理系统。

（7）编写技术和工作总结，修改完善后上报成果并归档投入使用。

2 技术方法

该项目采取外业实地调查与内业数据库建设相结合的技术方法。

2.1 外业调查

首先，由山西省基础地理信息院提供1∶1万标准分幅正射影像图、1∶1万公里网格薄膜图，作为野外调查工作图。1∶1万标准分幅土地利用现状专题要素地形图作为外调工作的参考资料。

外业调查以行政村为调查单位，在各乡、镇土管员及各村向导的引导下，将1∶1万标准分幅影像图固定在图板上，进行实地调查，调查人员用铅笔在影像图上绘制土地利用现状专题要素。野外调查完一个行政村，及时进行外调清绘整理。将调查内容用绘图墨水分色在影像图上绘制土地利用现状专题要素。同时填写权属界线协议书，外业调查工作表格，包括外业调查记载表，线状地物量测记录表，飞地通知单等。权属界线若有争议，填写土地争议原由书，然后将对应的公里网格薄膜图蒙在1∶1万标准分幅影像图上，用绘图墨水分色进行清绘。

2.1.1 境界和土地权属界线调绘

调查人员相邻双方委派指界人员同时到现场指界及标绘，双方同指一界为无争议界线，填写土地权属界线协议书，主要内容有：①附图。标清各权属线拐点；②文字说明。说明拐点及权属界线的真实位置；③各方签字盖章。如果双方所指界线不同，则两界之间的土地为争议土地，要填写土地争议原由书，内容有：①附图。标清双方自认的界线拐点；②文字说明。说明拐点及权属界线的真实位置，争议理由及提供的凭证；③各方签字盖章。

土地权属界线与境界重合时，以境界绘出。两级以上行政境界重合时，只绘高级境界。若线状地物为相邻单位共有，界线沿线状地物符号两侧间隔0.2毫米交错绘出，若线状地物为某一单位所有，则界线以其一侧为界，并沿一侧间隔0.2毫米绘出。

在正射影像图上刺出境界、权属界线拐点的准确位置（拐点孔径为0.1毫米），背面对拐点进行画圈编号，文字说明，另外标出指界人签名和调绘日期。

2.1.2 地类调绘

划分图斑的依据：①按土地利用现状分类及含义表（来自土地利用现状调查规程）中地类的末级分类进行地类调绘；②不同的权属单位；③主要线状地物的自然围割。

以实线表示地类界线。当地类界线与线状地物或者境界、土地权属界线重合时，可省略不绘。图斑的编号方法是用分子分母形式，分子为图斑号，分母为地类编号，即图斑号/地类编号。

1∶1万标准分幅影像图最小上图图斑面积：居民地为4.0平方毫米，耕地、园地、水域为6.0平方毫米，其他地类为15.0平方毫米。小于最小调绘图斑的地类实际面积，应作为零星地类予以记载，最小记载面积为100平方米，小于100平方米的零星地类不予记载。

2.1.3 田坎的测量

根据昔阳县耕地中田坎较多的实际情况，田坎的量测用求系数的办法扣除田坎。所量测样点图斑的田坎全部实量宽度，长度在正射影像图上量取。按地貌类型分区，每个地貌类型区再按坡度划分，求出各级田坎系数。全县划分出土质山区、石质山区和丘陵山区三个地貌类型区，每个地貌类型区又分四个坡度级区，这样全县共分12个坡度等级区。每个坡度等级区选取2%～4%有代表性的不小于15亩的图斑，进行实地测量各田坎的面积，并实地填写记录表图上量算图斑面积，以此求算各坡度等级区田坎系数。计算的田坎系数分别填写在外业记载表上。

2.1.4 线状地物调绘

线状地物包括河流、公路、铁路、林带、沟、渠等。当其宽度≥2米时，应予调绘，并实地丈量宽度，在示意图上标绘其点位，丈量准确到0.1米。宽度变化较大的线状地物，应分段量取。

宽度在25米以上的较大河流不需外业丈量，可直接起斑编号。图上宽度＜2.5毫米，不按单独图斑处理，线状地物面积在相应的图斑中扣除。

乡村公路级以下的农村道路可选择重要的调绘，其余的只记载面积（按零星地类处理），宽度实地量取，长度在工作图上量取，计算其面积，然后在相应的线状地物量测记录表和外业调查记载表中进行填写登记。省道、国道、铁路等以县上提供的文件、图件为准。

沟渠的调绘，一般干、支渠以上调绘，以下的斗、农、毛渠（指宽度在2米以上的）可选择重要的调绘，其余的在实地量取宽度，只记载面积而不上图。

2.1.5 补测地物

实际地物有变化时进行补测，以城区附近为重点，采用全站仪定位补测。补测地物点对四周明显地物点位置中的误差，平地、丘陵地区没有超过图上0.8毫米，山地不超过1.2毫米，符合规程要求。

2.1.6 调绘整饰及接边

工作图正面整饰要求：各级境界、土地权属界、飞地界线以及农、林、物、场界线，用红色清绘，飞地用红字注记“飞”字；河流、水域用蓝色清绘；地类界线、各种线状地物、数字等，用黑色清绘。

工作图背面整饰要求：对境界、土地权属界线的拐点、编号及文字记录用黑色整饰。

工作图接边误差，平地不大于1.5毫米，丘陵不大于2.0毫米，山地不大于3.0毫米。

经过外业调查，完成了昔阳县所辖12个乡镇、423个行政村共1952平方千米土地的全野外调查工作，完成了全县107幅正射影像图的调绘及其薄膜图的清绘工作，调查图斑数为36600多个，实测田坎332个，填写土地权属界线协议书1264份，土地争议原由书4份，外业调查记载表、线状地物量测记录表、飞地通知单等以行政村为单位归档成册。

2.2 内业处理

外业调查完成后，对全部外业成果进行了阶段性检查验收，并采取内外结合的方法对问题进行处理。

（1）对少数1∶1万标准分幅正射影像图位移，个别图幅影像错位、丢失，公里网格薄膜图图廓错位，十字坐标偏差较大等现象。重新制作了正射影像图和公里网格图，保证了图件的准确性。

（2）对耕地中零星地类扣除偏小的问题，通过认真核对外业调查记载表，实事求是地登记。

（3）对农村道路调绘偏少，扣除不足的问题，外调人员通过认真仔细检查来加以弥补。

（4）由于外调人员对地类划分认识的不同，造成相同地类有不同的清绘，如河流与滩涂、荒草地与灌木林等，及时给予统一。

（5）外业清绘后图纸存在图斑不闭合、漏斑、河流道路不连接、图间不接边的，给予集中解决。

（6）外业表图内容不统一的，重新实地核实，界线协议书等不规范、未盖章的，重新规范后盖章。

（7）河、路、境界与图斑外业清绘和内业要求不相一致，内业根据实际情况和外业人员协商处理。

2.3 数据库建设

首先用GeoScan矢量化，转至Arc/Info下编辑，之后采用AutoCad出图检查，若无跑线、丢线情况则进行库项录入、接边，经检查无误后进行大拼接，最后转入MapGis建立土地利用数据库。验收无误后，利用“爱地土地利用系统”出图、出表。

2.3.1 工艺流程

土地资源监测调查工程论文集[2]

2.3.2 作业方法

（1）资料的预处理。原图在扫描之前，全部将胶带纸刮掉。扫描采用扫描仪逐幅扫描，扫描分辨率300线。扫描时，以最大限度保证原始资料的清晰度，扫描后立即喷图检查有无扫描变形。矢量化前，先检查图斑是否闭合、邻图是否接边等，并将图边没有图斑号、地类号的从邻图中摘录，同时将各行政辖区的名称、代码等标注到工作图中，以备入库使用。由于原图上境界线是红色的，造成扫描影像不清晰，对这种情况用铅笔重新描绘后，再次扫描。

（2）数据采集与处理。首先，对图件进行矢量化。采用软件为GeoScan，对数字栅格图进行定向，在定向精度达到要求的情况下，按图幅分要素采集数据，精度符合设计书的要求。严格按《县（市）级土地利用现状数据库建设数据采集分层编码规定》进行分层赋码。为保证数学精度，要求所有线条走中心，并进行严格检查。在此基础上，将矢量化数据转入Arc/Info下建立线、区严格的拓朴关系，运用图形编辑软件Arc/Info，参照外业调绘片，对图幅的矢量数据进行编辑、接边处理，各要素的关系处理正确、合理、符合要求。同时处理线状地物中共线情况，拷贝公共边到另外的层。将Arc/Info数据转入AutoCad下按不同的code码，赋不同的颜色，喷绘硫酸纸图，以便与原图套合检查。

（3）Arc/Info下加入库项、接边。为每个层创建统一的属性结构，逐图斑录入图斑号、地类号、权属代码、飞地代码等。逐线条录入线地类码、线权属代码、线宽度等。逐辖区输入权属代码、权属名称等。

（4）接边、属性项检查。由技术负责人对全部接边情况进行检查，接边时不仅要图形接边，还要属性接边。属性项则由两人一组互相检查。

（5）Arc/Info下图库大拼接。把107幅图全部拼接在一起，并将图斑层与境界层融合，检查无误后再剥离开，这样可以保证数据的统一性、严密性，同时对图斑层、境界层也是再一次检核。全部无误后，从总的图斑层中分离出飞地层。

（6）采用FoxPro录入属性数据。建图形库的同时，利用FoxPro软件录入记载表中的数据如坡度、土层厚度、权属性质等，同时录入零星地物库。

（7）基于MapGis建立土地利用数据库。首先将Arc/Info图库与FoxPro属性库链接，并利用“爱地”土地利用系统建立该测区的图幅索引、数据字典，最后建立土地利用数据库。

（8）数据库管理系统试运行。通过已建好的数据库计算并打印各种面积汇总表、土地统计台帐、土地统计簿等，还喷绘了标准分幅图、分乡图等。

（9）每一幅图都经过质检部门的认真检查验收。合格率达到100%，精度达到设计书的要求。

2.4 作业中的问题处理

全要素矢量数据的编辑全部在Arc/Info软件环境下进行。对外业调绘时将境界清绘红色，经扫描后，有境界的地方影像不清楚，进行了重新描绘；对有境界的地方用2B铅笔重新描绘，重新扫描，尽可能地使扫描影像清晰；对外业调绘资料中，河、路、境界、图斑关系处理不合理处，内业根据情况分别核查处理，经修改后的1∶1万数字地类斑块图矢量数据与数字影像图叠合进行检查，线划位置、属性精度、图形扫描、数据采集精度均符合设计书要求。

经过外业调查，内业处理和数据库的建设，完成土地利用现状调查的所有成果资料。

3 质量控制

在成果质量的控制上，采取了分阶段自检，巡回检查，请专家技术指导相结合的检查办法，推行全面质量管理，加强质量监控，及时解决调查工作中出现的问题，确保成果质量。

3.1 严格基础资料的精度

只有基础信息可靠，才能保证在此基础上的调查成果科学准确，因此，在质量控制方面从调查的技术准备工作开始做起。

首先建立土地利用地图数据管理系统，对全县107幅土地利用制作数字正射影像图DOM，数字线划地图，保证调查基础精度可靠，这项工作目标是：利用已有的航摄像片，采用常规的作业方法，生产满足建库要求的数字正射影像图及框架矢量要素数据。技术设计是：数字正射影像图采用数字摄影测量的方法；框架矢量要素的采集用模拟、解析测图，扫描矢量化编辑的方法成图。

数字正射影像图是根据像片（23厘米×23厘米、比例尺1∶3.5万）的内外方位元素和地面数字高程模型对数字化的航空影像（单色/彩色）进行数字微分纠正，得其正射影像，再作影像镶嵌、图廓裁切，生成图幅影像层数据，再与图廓整饰、公里网格以及地名注记数据复合而成，它既具有地图几何精度又有影像特征。为保证精度，采取了数字高程模型与矢量数据套合检查的方法。即：在生产了数字正射影像和数字线划地图以后，将两种图套合在一起，选取20个左右的明显地物点，计算中误差，一般地区不超过5米，高山地区不超过7.5米（个别地方可放宽至10米），若计算结果满足上述限差，则可以进行编辑。否则，应退回到各自的制作过程中去检查。

数字线划地图（框架矢量要素数据）是现有地形图上基础要素的矢量数据，且保存各要素的空间关系和相关的属性信息，为本项目需要，只选取《县（市）级土地利用现状数据库建设数据采集分层编码规定》中的要素。基本内容有：测量控制点、垣栅、等高线、地形地貌点、交通及附属设施、水系及附属设施、境界。在数据线划图的制作过程中，采取了如下质量控制的办法：第一，检查矢量化过程中的各种参数设置是否合理，在屏幕上将矢量数据和栅格影像叠合显示，检查对应数字化的要素是否有遗漏，检查是否存在短小毛刺，检查高程赋值有无粗差，检查补绘的等高线是否合理。第二，检查图廓点的坐标值及点号是否正确，检查坐标转换误差是否符合精度要求，检查各数据层的正确性，检查每一层的拓朴关系是否正确，检查要素之间是否有不合理的粘连或打结，检查每一个属性是否正确，属性项的名称和定义是否符合要求，属性值是否超过值域范围，各属性项的值的正确性。第三，检查各线状要素与本图图廓线是否严格吻合，检查相邻图幅要素是否全部接边，接边误差是否在规定值之内，检查接边的要素属性值是否一致。第四，检查图例簿填写内容是否完整、正确。第五，检查各种数据资料，图形资料，文档资料是否齐全，存储数据的介质和规格等是否满足规定要求。

3.2 自查自检把外业问题解决在“萌芽”状态

外业调查成果是本项目成果的重要组成部分，它直接关系到最终成果的科学可靠，直接影响这次土地利用基础图件与数据更新成果的质量。因此，外业工作过程中，他们采取了巡回检查，重点抽查，集中纠正的方法，保证建库前所有调查成果的质量。

外业调查中发现的问题主要有：图斑中的零星地类记载不全，部分耕地图斑中较大的陡坎、小块荒地、墓地、水毁地等零星地类被遗漏；宽度大于2米的农村道路遗漏较多；外业调查记载表中的内容记载不全，主要遗漏的有地形坡度；有同一图斑编号不同，个别图斑不闭合等情况；部分地物补测没有用平板仪或全站仪补测，而用目估或图上（航片）判读直接划出，不符合规程要求。

对上述问题，改进的办法是：第一，用调绘图与原土地详查底图（或航片）逐村逐斑对照检查行政界、权属界线是否一致、正确，如发现不一致的则应再一次查明变动原因，仔细检查核实权属界线、协议书，进一步确认，然后在全村范围内从第一号图斑到末号图斑，从调绘图到记载表，一个斑一个斑地进行检查。在图上检查图斑划分是否合理，界线是否准确，图斑是否闭合，地类确定是否恰当，编号是否正确；在表上检查内容是否齐全、正确，与图上是否对应。还要查道路、河流等线状地物登记是否正确，有无遗漏；图斑内的零星地类是否登记齐全；飞地的表示是否清晰；图纸与图纸接边处理是否正确等，检查过程中，发现问题及时处理，错误之处及时改正，遗漏之处及时补上。通过检查，彻底解决了外业调绘中存在的零星地类记载不全，线状地物遗漏，表格内容不完整与图纸接边不吻合等突出问题。第二，补测新增地物，保证调绘精度。对于县城外延的新增地物应用全站仪或平板仪补测，对参照物较多，易于定位的新增地物也可应用简易补测法定位，但必须做到认真补测，并有完整的测量记录，补测精度应达到规定要求，即：补测地物点四周明显地物点位置的中误差，平地、丘陵地不得超过图上0.8毫米，山地不得超过1.2毫米。第三，按规定量测田坎系数。

采用上述多渠道、多类型的全面外业检查，保证整个外业调查的成果质量为下一步内业建库奠定坚实的基础。

3.3 层层检查保证建库精度

建库工作中，步步有检核，严格把关。采取了几项措施：一是确定了专门的查图员。二是矢量化结束后，喷硫酸纸图进行第一次检查，如果没错则转入Arc/Info下进行接边、入库。三是接边后，由技术负责人对全部接边情况逐一检查，两人一组对库项内容进行互相检查，并及时改正错误由项目组派专人将107幅图拼接成一幅图，并转入MapGis系统。四是建库全部完毕后交院质检科检查。

在整个建库过程中，坚持了两级检查（作业组、分院）、一级验收（院质检科）的作业制度，保证建库成果的精度达到规程要求。

4 结 论

在昔阳县土地利用现状图件与数据更新调查中，采用的方法与以往的调查相比，具有先进性。一是调查采用的技术路线正确，采用了当前在国家和省级应用的数字化程度高的正射摄影图影像和数据资料。因此，整个调查是建立在科学可靠的基础之上的，这种技术方法较过去的采用航片调查而言更为科学可靠，过去只有影像，没有数据信息，而这次有双重的影像和数据作保证。二是数据库的建立克服了过去人工操作的偏差，不仅地理要素建立在数字线划地图的基础上，且面积数据自动生成，保证了图、表、数一致。三是数据的采集和成果资料全部采用计算机处理、存储，为下一步土地利用信息的查询、变更、管理提供了现代化的管理系统。