1、基本农田变更方法设计与实现邓光林 1，卢建青 2，彭涛 2 （1.义乌市国土资源局,义乌 322000 2.浙江省测绘大队，杭州 310030）Method of Design and Realization of the Basic Farmland ChangeDENG Guanglin,LU Jianqing, PENG Tao 摘要：基本农田保护片块年度变更是土地利用年度变更的重要工作之一.本文通过综合应用 ArcGIS 中 GP工具，设计了一整套基本农田变更方法和关键步骤的实现算法，利用 AO 开发实现了变更方法软件化,并成功的应用在义乌市的基本农田保护图斑数据更新工作中。关键词：基
2、本农田；变更；图斑；线状地物；净面积计算；AO；GP 工具；插件一、引言基本农田保护片块年度变更的主要内容是对基本农田保护图斑（JBNTBHTB）进行净面积计算，将 JBNTBHTB 图斑按照同一坐落（ZLDWDM）融合成基本农田保护片块（JBNTBHPK） ，对 JBNTBHPK 层中片块按照 ZLDWDM 进行编号，JBNTBHTB 层中图斑按照所在 PK 号进行编号。从 JBNTBHTB 层中统计生成基本农田情况统计表、基本农田调查汇总表（二级类） 、基本农田调查汇总表等。JBNTBHTB 基础数据获取主要有两种方式，一种是从本年度地类图斑层中提取地类类型属于耕地的地类图斑，再根据规划红
3、线进行分割得到 JBNTBHTB 基础数据，一种是利用上一年度的 JBNTBHTB 图层扣除本年度新增的建设用地要素得到 JBNTBHTB 基础数据。基本农田保护片块年度变更数据处理的思路简单，过程复杂，方法多样，但基于不同的 GIS 软件平台，基本农田保护片块年度变更的实现途径又有差异。浙江省大部分县市在全国第二次土地调查及土地数据建库采用的都是 ArcGIS 平台，本文针对该平台对基本农田保护片块年度变更方法进行了分析与探讨，设计了净面积计算、椭球面积计算、片块编号等关键技术实现方法，利用 AO 开发了基本农田变更软件，该软件在义乌市的基本农田保护片块图斑数据更新工作中得到了应用。二、处理
4、流程整个工作流程图如图一所示：提取 JBNTBHTB 基础数据利用本年度 DLTB、XZDW、LXDW 对 JBNTBHTB 进行净面积计算生成 JBNTBHPKJBNTBHPK 编号,JBNTBHTB 编号统计结果出表图 1 计算流程图基本农田年度变更的整个流程如图一所示：数据准备（面状 DLTB，线状 XZDW,点状 LXDW, JBNTBHTB）第一步：提取 JBNTBHTB(基本农田保护图斑)本年度地类图斑层中提取地类类型属于耕地的地类图斑，再根据规划红线进行分割得到 JBNTBHTB 基础数据，或利用上一年度的 JBNTBHTB 图层扣除本年度新增的建设用地要素得到 JBNTBHTB
5、 基础数据。第二步：JBNTBHTB 净面积计算JBNTBHTB 净面积重新计算，包括提取与该图斑相关联的线状地物、零星地物重新提取 XZDWMJ 和 LXDWMJ，再计算图斑地类面积整个计算过程如下：利用 JBNTBHTB 层分割 XZDW、LXDW 层得到 JBNTBHTB 范围内的 XZDW、LXDW。处理分割后的 XZDW 的 KCBL(扣除比例)。 利用空间分析建立分割后的 XZDW 与 JBNTBHTB 的对应关系计算 JBNTBHTB 中XZDWMJ、TKMJ、LXDWMJ.第三步：生成 JBNTBHPK从 JBNTBHTB 中按照 ZLDWDM(坐落单位代码),将统一 ZLDW
6、DM 空间相连的 JBNTBHTB 图斑进行合并生成 JBNTBHPK。第四步：JBNTBHPK 编号、JBNTBHTB 编号JBNTBHTB 编号以坐落在同一单位内的图斑为组合，按照从上到下，从左到右编码。JBNTBHPK 编号以坐落在同一单位内的片块为组合，按照从上到下，从左到右编码。第五步：统计结果出表JBNTBHTB 中净面积计算好后，生成基本农田情况统计表、第二次全国土地调查基本农田调查汇总表（二级类） 、第二次全国土地调查基本农田调查汇总表等表。三、关键技术处理1. 净面积计算基本农田保护图斑是在地类图斑的基础上提取水田、园地、林地等相关地类构成基本农田保护图斑，其中保护图斑范围按
7、照相关的规划红线范围进行分割。因此需要对提取后的保护图斑重新计算净面积。 1.1 净面积计算公式地类图斑净面积的计算公式如下:图斑净面积= 图斑毛面积零星地物面积线状地物面积田坎面积其中:线状地物面积=长度宽度田坎面积= ( 图斑毛面积零星地物面积线状地物面积)田坎系数如果线状地物同时也是地类图斑的边界则半扣，即:图斑净面积=图斑毛面积零星地物面积线状地物面积0.5田坎面积若线状地物位于地类图斑之内则全部扣除。根据上述思路图斑净面积计算的难点是确定图斑所关联的线状地物的扣除系数。1.2 线状地物扣除系数处理扣除系数的确定原则是: 线状地物位于地类图斑之内，则扣除系数为 1.0，若位于地类图斑边
8、界，则为 0.5，可以根据线状地物与地类边界的空间关系来判断。但不适用于特殊情况，位于地类边界但扣在一个图斑内，扣除比例为 1。线状地物扣除系数处理的基本思路如下：（1）重构线状地物与基本农田保护图斑拓扑结构，拓扑结构是指线状地物与地类图斑的空间关系，线状地物跨越地类图斑边界时，要断开。利用 ArcGIS 中 Identify 工具生成线状地物与保护图斑叠加层，层中线跨面边界自动断开，同时记录了线层中左右图斑面信息。通过从层中提取左右面中信息中包含保护图斑信息的线要素。构建保护图斑与线状地物的拓扑结构。（2）重新计算提取后的线状地物的长度、线状地物面积。（3）重新计算提取后的线状地物的扣除比例
9、：a.先将提取后线状地物层中左右扣除图斑信息为同一图斑的设置扣除系数为 1。其他扣除系数为 0.5 的保留。b.原扣除系数为 1，但提取后线状地物层中左右扣除图斑信息不一致处理。这部分系数确定不能直接按照扣除系数系统确定的原则来确定，因为如下图所示：图 2 线包含在图斑内分割图图 3 线与两图斑相交分割图如图 2 和图 3 所示，原线状地物扣除比例都为 1,图 2 原线状地物包含在图斑内，图3 原来线与两图斑相交。图 2 处理只需要通过空间分析判断原线是否包含在图斑内，若包含在图斑内则扣除系数改为 0.5。图 3 处理确定分割后扣除系数扣在哪一个图斑上，首先通过空间分析获取分割后的面状图斑，利
10、用该图斑与分割前图斑做空间比较，根据以下条件：条件 1：分割后图斑包含在分割前图斑中条件 2：分割前扣除的图斑信息是否与分割后图斑一致。通过上述条件即可确定扣除系数扣在哪一个图斑上。2片块编号基本农田保护图斑层片块编号的基本思路是取坐落在同一个行政村范围内的图斑，获取每个图斑的几何中心点坐标构造数组，图斑按照从左到右，从上到下的原则进行排序。确定每个图斑的排列序号。该算法充分利用ArcGIS 面状图形接口 IArea 获取中心点 IPoint，根据中心点 X，Y 坐标进行排序。图 4 片块编号算法四、功能实现功能实现了自动计算净面积、自动计算椭球面积、自动片块编号、自动生成基本农田保护片块、根
11、据自定义报表格式自动输出成果报表。并对计算结果自动核对。整个软件功能在 ArcObject 的基础上开发，通过设计功能插件，将功能以插件命令的方式嵌入到ArcMAP 界面中。功能结构图如图 5 所示。图5 功能结构图 （1）计算图斑面积功能：通过导入地类图斑、线状地物、零星地物、基本农田保护图斑。重新计算保护图斑椭球体面积，提取保护图斑范围内线状地物并构造图斑与线状地物拓扑结构，重新计算保护图斑净面积。（2）生成基本农田保护片块层：根据基本农田保护图斑层，按照坐落在同一行政区内且空间上相连接的面状图斑合并为一个片块。生成基本农田保护片块层并计算片块编号。（3）基本农田保护图斑编号: 根据基本农
12、田保护图斑层，按照坐落在同一行政区内的图斑自动编号。系统操作界面如下图所示:计算图斑面积 生成 JBNTBHPK JNBTBHTB 编号赋值 生成报表图6 系统界面五、结束语本文利用 ArcGIS 软件数据处理工具设计了一整套基本农田数据库变更的工作流程，通过利用 ArcGIS Object 开发实现了操作过程自动化。软件解决了地球椭球面积自动计算、片块编号等关键技术。尤其是对于线与两图斑相交但扣除系数为 1 的关键技术的处理解决了以往人工核对效率慢的问题；同时软件在数据处理过程中对图斑、片块数据的拓扑及其属性逻辑错误自动检查。保证了数据处理的效率以及数据处理的正确性。参考文献1徐志红.谈新形
13、势下的土地变更调查J.浙江国土资源,2011(4):36-382邹建胜,屠海东,金卓妮.县级年度农村土地变更调查实践J.浙江测绘,2011(3):44-453史大成,温瑞智,任叶飞,周宝峰.基于 GIS 的场地分类方法研究J.地理信息世界,2011(1):23-27.4兰小机,刘德儿,魏瑞娟. 基于 ArcObjects 与 C#.NET 的 GIS 应用开发M.北京,冶金工业出版社,20115刘洪江,曹玉香.基于 ArcGIS 实现地类图斑净面积的计算J.城市勘测,2012(5):115-1176潘雅辉,冯杭建.土地利用规划数据整理建库技术路线探讨J.浙江国土资源,2006(8):51- 537陈军,周晓光.基于拓扑联动的增量更新方法研究以地籍数据库为例 J.测绘学报,2008,37(3):322-329第一作者简介：邓光林（1975-） ，男，湖北南漳人，高级工程师，主要从事地籍管理和 GIS 应用研究工作。第二作者简介：卢建青（1976-） ，男，广东饶平人，工程师，主要从事地理信息应用研究工作。通讯作者：邓光林 联系电话：13616891213 通讯地址：浙江省义乌市义东路 131 号义乌市国土资源局 邓光林(收) 邮编：322000 E-mail:
