GIS 技术

GIS技术可以为多种来源的空间信息数据采集提供地学知识与处理。空间数据是指描述“空间实体”的空间位置特征与专题属性的数据，通常包括不同来源和形式的遥感数据、地形图数据、专题图数据、野外采样数据、统计调查数据等。

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广西壮族自治区农用地分等是在掌握全自治区农用地数量与分布的基础上，借助于地理信息系统和计算机技术，对农用地的质量进行全面、科学、综合的评价，为提高农用地管理提供依据。工作中主要利用MapGIS软件强大的图形编辑功能、数据库管理功能和空间分析功能，科学量化农用地数量、质量和分布，形成数字化的各类农用地分等工作底图，对全自治区农用地进行综合分析、评价，提高了分等结果的准确性和精确性。广西壮族自治区农用地分等采用的信息系统是以MapGIS软件为基础平台，结合Excel电子表格和Access数据库等软件，根据该自治区农用地分等的技术路线，对MapGIS软件进行局部的二级开发，保证了广西壮族自治区农用地分等信息系统的结构完整和功能齐全，建库方便、快捷。

（一）资料整理与图件准备

将资料整理录入计算机，对资料数据进行综合核实，剔除不符合实际的特殊的极值，为入库做好准备。图件的准备工作包括工作底图的准备和其他专业要素图件的准备。图件比例尺要满足农用地分等精度要求，图上内容要素齐全、图面清晰，满足扫描矢量化要求。

（二）工作底图的入库（数字化）

具体工作过程中，采用各县（市、区）1∶5万～1∶10万的土地利用现状图作为工作底图，用扫描仪将工作底图资料进行灰度扫描，以栅格形式存贮于图像文件中（例如TIFF格式），在MapGIS软件编辑功能下，经过图像黑白转换，进行矢量化，转换成矢量数据，把点、线分层存入，成为线文件或点文件，再进行点、线、面的编辑，然后把编辑好的图形文件进行光栅处理，输出图件校对。其中，图形编辑包括对点、线、面3种图元的空间数据和图形属性进行编辑。首先，对已经矢量化好的图形文件（线文件或点文件）进行参数设置（即分层设置、线形设置、符号设置、区颜色设置），编辑点、线属性结构；然后，对图形数据进行自动拓扑处理，经过建立拓扑关系的图形，每个区域赋予属性并自动控制为区域填色。根据图件的用途，可以更改区域参数及属性。

（三）分等单元图的编制

根据分等评价单元的基本要求和单元划分时应遵循的原则，结合广西壮族自治区区域内地貌类型多样、地形复杂、土壤类型异常明显，呈垂直分带性、农用地分布零碎等特点，采用叠置法将同比例尺的土地利用现状图（工作底图）与地形图、土壤图叠加，手工划分分等评价单元，并按行政区划编号。

在已经编制好的各县（市、区）分等评价单元图上，进行农用地分等单元图数字化，即将划分好的分等评价单元的手工图作为作者原图，在已经数字化的同比例尺土地利用现状图上，采用MapGIS在图上进行点图元编辑。然后，在图形编辑菜单中打开区属性编辑栏，根据单元编号所在的区域（即面域），输入单元编号，编辑单元区属性（即分等单元属性编辑），使单元编号成为图、表链接的关键字段，完成分等单元图件数字化。

（四）编制单元因素分值

以手工划分的分等评价单元图为工作底图，按照广西壮族自治区农用地分等所确定的分等因素图逐一套合分等评价单元，读出该评价单元所应有的因素分值，即计算单元因素分值，对照“指定作物－分等因素－自然质量分”关系表，将分等因素分值转换成分等因素自然质量分，再把各分等评价单元的自然质量分录入计算机，编制分等单元分等因素自然质量分值表。

（五）分等评价单元的自然属性和经济属性入库

将分等评价单元自然质量分值表以Excel格式录入计算机，成为电子表格文件，即分等评价单元的自然属性入库。分等评价单元的经济属性指单元的土地利用系数和土地经济系数，是将有关资料在电子表格上按指标区进行汇总计算得出，根据规程要求划分土地利用等值区和土地经济等值区，将各分等评价单元所处的土地利用等值区的值与土地经济等值区的值读出并录入分等评价单元自然属性表，再在计算机上对电子表格进行分析，计算出各类等指数，完成分等评价单元的自然属性和经济属性入库，把Excel电子表转到数据库存为DBASE格式文件。

（六）建立农用地分等数据库

将编辑好的分等单元图形属性的数据文件与数据库中的分等单元自然属性和经济属性质量分值电子表（DBASE格式）数据文件，根据关键属性字段（分等单元编号）挂接，即把已经存在的图形属性信息和空间数据库中的自然属性和经济属性信息用关键字段链接起来，使图、表合一，成为统一的空间数据库。这样建立起来的农用地分等数据库，可以把图形属性数据和空间属性数据库的采集并行，便于图、表的修改，即对表格进行修改，就能使图形自动完成更改，提高成图的工作效率和精度。在计算机系统软件属性管理菜单中，根据属性赋参数栏，对各种农用地分等因素值、分等指数参数值规定一定范围域，给范围域设置颜色参数，完成颜色参数设置后，农用地分等信息系统自动给数据图形的值域赋予颜色，进行农用地的各种因素图件和等别图件的制作，并根据系统内的条件生成点文件，把区域属性转换成等别号，图形上注解等级信息，由此完成广西壮族自治区农用地分等数据库的建立。

（七）农用地等别面积的汇总统计

根据等别图图形属性数据文件，在MapGIS软件实用服务功能上，打开投影变换菜单，点击工具栏，在属性生成文件文本目录下，打开图元文件，由图形属性库（各单元图形属性）生成文件，存为TXT格式的报表文件，再由TXT文件转为Excel电子表格，进行分等面积汇总。由图形属性文件转换成的Excel电子表格文件，保留了农用地各单元的属性，例如，乡（镇）、村、地类号、单元号、等别、面积等。在此基础上分村汇总等别面积，并结合各县（市、区）土地利用现状变更台账数据，进行单元面积平差。经过平差的农用地单元面积，分村、乡（镇）、县（市、区）、全自治区4级，在计算机上进行等别面积汇总统计。

技术特点

（一）评价单元的划分

由于广西壮族自治区区域内地貌类型复杂，山多耕地少，地块面积小，类别分散，土壤类型差异明显，所以划分分等评价单元以行政村为单位，保持行政村界的完整性。

结合土地利用现状图、土壤分布图、地形图，采用“叠置法”的思路，把同一行政村区域内地形特征、耕地利用类型相同（不破地类界线）以及土壤类型一致的农用地块划分为同一分等评价单元。这样划分评价单元，对于耕地类型分散的地区，便于面积量算及提高分等工作的速度与精度。

（二）内业工作采用的技术手段

在该项目研究过程中，充分利用了计算机技术和地理信息系统技术（GIS）。农用地分等涉及大量资料数据、图件，工作中要对这些文件、数据和图件资料进行整理，并要经常进行一些数据、图形资料的修改、完善和更新等工作。因此，必须采用计算机技术进行数据的处理、管理以及图形编辑等，利用地理信息系统技术建立广西壮族自治区农用地分等信息系统，使空间属性与图形属性有机结合起来，在一个平台上实现属性数据库和空间数据库及图形数据库的整合。建立广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统，能够更好地管理空间数据及图形数据，同时也便于成果的修改和完善。

广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统的主要目标是完成农用地分等及其成果的管理，主要功能包括图形管理（数据采集、图形编辑、图形量算、图形查询、图形显示、图形绘制、图像处理）、属性管理（基本属性库建立、分析和统计、数据库管理）、图形和属性库双向处理、土地分等应用模型等。系统设计的重点放在分等数据库的设计和建立、分等环节各个过程建立数学模型的有关计算、分等成果（含图件和数据）的管理，包括不同条件的查询、图形显示、面积统计、报表图件生成以及成果的及时更新等。

广西壮族自治区进行农用地分等时，以MapGIS软件为基础平台，结合Excel电子表格和Access数据库等软件，根据广西壮族自治区农用地分等的总体技术设计，对MapGIS软件进行局部的二次开发，因而保证了农用地分等信息系统结构的完整、功能的齐全。把农用地分等计算结果等落实到图上，对工作底图的编制入库，分等单元图、单元因素分值图、分等评价单元的自然属性和经济属性入库，农用地自然质量等别图、利用等别图、经济等别图的编制等一系列工作，充分利用GIS技术，简化分等工作，建库方便、快捷。

（三）自治区级参数的研究方法

广西壮族自治区的标准耕作制度以稻－稻、玉米－稻、玉米－玉米或一造甘蔗 为主。在耕作习惯上，玉米和甘蔗一般作为旱地作物，故耕地可以明显划分为水田和旱地两大类，水田的标准耕作制度主要是稻－稻或玉米－稻，旱地的标准耕作制度主要是玉米－玉米或一造甘蔗。在同一因素指标区内，水田和旱地采用同一套评价因素指标体系。由于同一因素对水田和旱地质量的影响有所差异，在采用特尔菲法确定因素指标权重时，在确保评价结果相互可比的基础上，针对水田和旱地分别确定各自的因素指标权重体系。

由于广西壮族自治区的标准耕作制度选取的指定作物与其他地方不同，所以测算指定作物产量比系数的方法也有所不同。在遵循《农用地分等规程》及《农用地分等定级与估价项目技术简报》的基础上，经过农用地分等项目课题研究组及有关专家的多次研究讨论，采用多种方法进行测算、比较、分析和论证，最终确定了一套符合广西壮族自治区实际的指定作物产量比系数计算方法，即晚稻和甘蔗采用基准作物与指定作物的气候生产潜力指数比和现实产量比的平均值作产量比系数；春玉米和夏玉米直接采用基准作物与指定作物的气候生产潜力指数比作产量比系数。由于玉米为旱地作物，在广西壮族自治区主要分布于丘陵、山区或岩溶地区的旱地，产量普遍很低，故春玉米和夏玉米的产量比系数计算不再考虑基准作物与指定作物的现实产量比。

分等数据库的建设

（一）农用地分等数据的组成

农用地分等数据成果丰富，按照农用地分等的流程可分为自然质量分、自然质量等指数、自然质量等别、土地利用系数、土地经济系数、利用等指数、利用等别、经济等指数和经济等别；按照农用地分等数据的性质可分为空间数据、属性数据、文本数据。为使农用地分等成果能够方便、直观地展现国家级、省级、县级、乡级各级农用地的质量与数量特征，实现对农用地分等数据的查询、分析、融合、分发等功能，必须建立一套统一、规范化的数据管理体系。这套体系能够从农用地分等的基础资料、中间成果和农用地分等成果（图、文、表）等海量数据中提取信息，供汇总平衡、调整、分析，为各级政府部门制定相关政策提供技术支持，是土地信息化的坚实基础，对各级农用地的数据（包括属性数据和矢量数据）进行更新、查询、检索和集成，建设农用地分等数据库。

农用地分等数据库的建设是实现土地资源数量、质量、产能与生态环境并重管理及国土信息化工程建设的基础保障，是实现国土资源现代化管理、社会化服务的必要前提，也是各级政府和国土资源管理部门切实保护基本农田、实施耕地占补按等级折算的重要手段。广西壮族自治区农用地分等自治区级与县级农用地分等成果主要包括文字成果、图件成果、数据成果和电子成果。

1.文字成果

文字成果主要包括自治区级与县级农用地分等技术报告（包含县级农用地分等基础资料汇编等）。农用地分等技术报告主要包括4个方面的内容：一是分等对象所在区域的自然、经济和社会概况；二是分等技术方法，包括分等参数的确定，分等因素指标区、分等单元、土地利用系数等值区与土地经济系数等值区的划分方法，分等因素及其分值和权重的确定方法，等别划分方法，分等成果检验与调整方法，计算机技术在分等中的应用以及其他需要说明的技术问题等；三是分等成果及其分布特点和规律、地域组合特点、差异原因、农用地利用中存在的主要问题等；四是分等成果的应用分析。

2.图件成果

图件成果具体包括分等单元图、农用地自然质量等别分布图、农用地利用等别分布图、农用地经济等别分布图、标准样地分布图。

3.数据成果

数据成果包括广西壮族自治区的农用地分等单元原始属性数据表、样点投入产出调查数据表、农用地分等基本参数表、各指标区“指定作物－分等因素－自然质量分”记分规则表、农用地分等各指标区分等因素体系及其权重表、土地利用系数与土地经济系数汇总表、土地利用系数等值区间表、土地经济系数等值区间表、自治区级农用地分等单元指定作物计算结果表、自治区级农用地分等单元多作物综合计算结果表、农用地分等结果各乡（镇）面积汇总表、农用地分等结果各地类面积汇总表、自治区级农用地分等单元综合数据表、农用地标准样地属性数据表等，部分表格见附录。

4.电子成果

广西壮族自治区农用地分等电子成果用光盘或硬盘保存，提交的农用地分等成果包括文字、图件和数据等成果的电子版本。

（二）农用地分等数据库建设的依据与内容

1.农用地分等数据库建设的依据

农用地分等数据库建设首先要依据分等数据的特点：一是信息量巨大；二是数据与信息种类多种多样，按数据的特征分为属性数据和矢量数据，按数据的来源和性质分为农用地自然属性和社会经济属性，这些数据涉及土地学、农业学、地理学、测绘学、信息学和经济学等众多学科；三是成果具有复杂多层次的特征。其次，依据《农用地分等数据库标准》，农用地分等成果数据的内涵、特点及其应用需求，设计农用地分等数据库建设方案，按照《农用地分等规程》对农用地分等的各个环节及其成果数据进行整合加工标准化处理，把农用地分等成果的矢量数据和属性数据，通过关联式数据系统储存、管理、整合在一起，建立统一、规范的农用地分等数据库。

2.农用地分等数据库建设的内容

农用地分等数据库建设的内容主要包括农用地分等数据的分类编码、农用地分等数据的图形要素分层、农用地分等数据的属性数据结构、分等单元扩展属性结构、外部表格信息和农用地分等数据文件命名6个方面的内容。

农用地分等数据的分类编码包括基础地理信息分类与编码、土地利用信息分类与编码和分等基础信息分类与编码。

农用地分等数据的属性数据结构内容复杂，主要包括基础地理、土地利用类图层属性表、注记属性表结构、县级分等基础层属性表结构、县级分等结果层属性表结构、自治区级分等基础层属性表结构、自治区级分等结果层属性表结构等内容。

分等单元扩展属性结构包括指定作物分等计算结果表结构和县级综合等别计算表结构。

外部表格信息包括指定作物参数表结构、“指定作物－分等因素－分值”说明表结构、“指定作物－分等因素－权重”说明表结构、标准样地属性特征基准分值表结构、“县级－自治区级”农用地分等单元对应表结构、县级文档结果和自治区级文档结果。

农用地分等数据文件命名规则包括以行政区为基础的数据文件命名规则和文档数据文件命名规则等内容。

（三）数据库系统的设计思想和目标

广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统的设计思想是以地理信息系统（GIS）为平台，在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。利用该系统，通过对农用地诸多因素（自然因素和社会经济因素）的综合分析，找出农用地变化的特点与规律，从而迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。

1.系统的设计思想和目标

广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统的设计是在充分研究和总结土地利用管理的实际工作需求和吸收目前计算机技术在土地管理中的应用经验的基础上，结合国土资源部新一轮国土资源大调查中《县级土地利用数据库标准》和《县（市）级土地利用数据库建设技术规范（征求意见稿）》而制定的。系统的设计综合了以下几方面的技术：①数字制图技术；②计算机的自动查询、检索分类、计算统计技术；③空间查询和分析技术；④空间信息的存储管理技术；⑤计算机网络技术。配套统一以上技术，将地理信息系统（GIS）技术应用到系统的设计中，形成系统基本的设计思想，即按照农用地分等数据的规范和标准，建立起农用地分等数据管理的技术路线和工艺流程，按照GIS的要求严格控制入库数据的精度；提供方便、快捷的实用工具，提高数据库的利用率和满足国土资源管理部门的工作需求；利用地理信息系统中的空间分析功能，完成对数据库的动态更新，维持数据库的现势性。

广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统设计的基本目标是满足国土资源管理部门对农用地分等数据的管理需求，提高土地管理的效率和质量，并且充分利用计算机技术来减轻土地管理工作的劳动强度，最终实现土地管理的信息化，构建“数字国土”工程的基础设施。

2.数据入库

数据入库前要检查采集数据的质量，检查合格的数据方可入库。数据检查主要包括矢量数据几何精度和拓扑检查、属性数据完整性和正确性检查、图形和属性数据一致性检查、接边精度和完整性检查等。数据入库主要包括矢量数据、DEM数据、DOM数据、元数据等数据的入库。最后进行系统测试（图3-17）。

图3-17 入库工作流程图

数据入库前要对采集数据进行全面质量检查，并对错误进行改正，数据的检查与更正是数据建库中至关重要的一步。

（1）按照《县级土地利用数据库标准》、《农用地分等规程》等相关标准确定检查项，包括矢量数据几何精度和拓扑检查、属性数据完整性和正确性检查、图形和属性数据一致性检查、接

边完整性检查等。

（2）基于上述检查项，定制检查内容，配置相应的参数。

（3）按照定制的内容，系统自动实现批量检查，也可以采用人机交互方式对重点内容进行检查，对发现的错误及时修正。

（4）自动生成或手工编写检查报告，检查与更正工作结束（图3-18）。

图3-18 数据检查流程图

1）矢量数据入库

（1）数据检查。数据入库前，对矢量数据质量进行全面检查，并记录检查结果，对质量不合格的数据应予以返工，质量检查合格的数据方可入库。

（2）参数输入及其数据组织入库。依据参数设置的要求，向数据库管理系统中输入各种建库参数，对不同数据层的数据建立索引等，各要素数据可分层入库，也可批量入库。

（3）多尺度空间数据连接设置。对于多尺度空间数据库应设置连接参数，便于不同比例尺数据的显示。

2）元数据入库

利用数据库管理软件，采用人工和自动相结合的方法对各要素元数据内容进行检查和处理，导入各种元数据。

3）属性入库

利用Excel软件输入分等评价单元质量分值表，形成分等评价单元自然属性电子表格文件；再将各评价单元的土地利用系数和土地经济系数进行汇总，划分各等值区；然后，汇总到分等评价单元自然属性表中，计算农用地分等单元的自然质量等指数、利用等指数和经济等指数；利用相关软件将整个Excel总表转换到数据库中，存为DBASE格式文件；最后，根据关键属性字段挂接，使图、表合一，形成统一的空间数据库。

4）系统运行情况

数据入库完成后，对系统进行全面的测试；并对测试出现的问题进行全面分析和处理。

具体测试内容及要求为系统运行无死机现象；系统能对数据库中数据层进行组合查询，且数据结构正确；系统能够对数据进行汇总统计并输出相关表格成果；系统能按要求输出相关图件，等等。

（四）系统设计总体框架图

广西壮族自治区农用地分等评价数据管理系统横向包括农用地调查评价基础业务工作，纵向涵盖国家、省、市、县四级国土资源管理部门，其总体框架如图3-19和图3-20。

图3-19 总体框架横向结构图

图3-20 总体框架纵向结构图

（五）数据库系统功能的实现

依据农用地分等成果和土地利用管理的需求，该系统应具有以下基本功能：

1.系统建库

系统建库是指把农用地分等成果及其涉及的信息用计算机存储起来，它具有两个方面的含义：一是全面进行数字化建库，采用MapGIS的数据结构和几何特征的描述术语，输入农用地分等数据；还可在已有的图形数据库的基础上进行建库，可利用MapGIS平台提供的数据转换和属性管理工具把图形和属性转换到系统中来；二是变更数据，根据农用地分等进展情况，及时更新农用地分等数据信息系统。

2.数据查询和检索

数据查询和检索模块是系统的主要功能模块。该系统提供了强大的地图浏览、图层控制、空间索引、查询统计、空间分析和报表输出等功能，为实现统筹数量、质量与生态并重管理，建设资源节约型社会提供了良好的手段；同时，也满足公众参与管理农用地分等数据的功能，加大土地科学普及工作，树立全社会关注农用地资源安全、耕地保护与国家粮食安全的意识；通过模糊查询、条件查询、空间查找等具体功能可以快速查询村、国家级基本农田、地类图斑等重要对象的空间位置和属性信息；能对县（市、区）各级数据进行实时动态的统计汇总，并可用专题图的形式对不同区域的农用地分等数据按不同的指标进行对比分析，可以输出各种图形和报表；可以根据不同的业务需要，设计不同的数据应用分析模型，例如征地分析模型、土地开发整理前后质量评价模型、土地利用变化模型等。通过系统，按这些模型进行处理，输出分析结果，从而有效地促进国土资源管理工作的信息化、科学化、专业化，提高办事效率，避免决策失误。

3.成果输出

依据农用地分等制图规范和土地利用管理需求，输出农用地分等图形和数据成果；还可以按行政区域及任意区域裁剪图件等。

4.系统维护

该系统是按照国家的有关规程和标准进行设计的，可根据土地管理实际情况做进一步的编码和更新，满足国土资源管理工作的实际需要。

桂林理工大学的地理信息系统，专业怎么样？

不错，是广西地区GIS相对很好的学校，所属桂林理工的土木与建筑学院。

准备建设成为中国——东盟空间信息研究中心。

网页名称：广西gis技术 广西地理信息测绘
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