武汉市土地利用现状数据库建设与应用研究Word格式文档下载.docx
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2.1
统一规划，保障数据建库和使用的可持续性
武汉市土地利用现状数据库建设起步于2001年，在建库之初，我们就以“数字国土”工程的思想为指导，将1∶10000土地利用现状数据库与整个土地管理基础平台——武汉市土地利用动态管理信息系统一并进行规划。
其目标是：
采用现代化技术手段，将土地利用现状和变更调查、土地利用规划、耕地保护、建设用地报批等资料录入计算机系统，实现全市土地利用信息的资料共享、数据的更新与远程传输，为土地管理各项工作提供现代化的、统一的工作平台。
武汉市土地利用动态管理信息系统涵盖了国土资源管理业务中的土地利用现状调查、土地变更、土地利用总体规划和基本农田保护规划实施、新增建设用地报批、土地开发复垦整理、土地动态监测等内容（如图1所示）。
它以土地利用现状调查为基础，实现图文一体化的远程用地报批与开发复垦整理业务信息管理。
土地利用动态管理信息系统建设工作量大，涉及面广。
因此，我们采取整体规划、分期实施的方法。
第一步是将土地详查及变更调查资料录入计算机系统，建立全市土地利用现状数据库，实现土地利用现状和变更资料的自动化管理；
第二步是在土地利用现状数据库的基础上，建立全市土地利用规划数据库，实现土地利用规划编制与实施的计算机化；
第三步是利用土地利用现状数据库和土地利用规划数据库，开展新增建设用地报批、土地开发整理等应用，实现图文一体化的远程用地报批等业务，全面实现土地利用动态管理信息系统的功能。
这样总体规划、分布实施，各项目标可以相继在较短的时间内实现并尽快发挥作用。
同时，土地利用现状数据库的先期建成，又能及时为后期工作提供基础数据，从而使各项工作统一到一个基础数据平台上。
2.2
统一组织，整合人力、物力和技术资源
土地利用现状数据库建设的工作量大，技术含量高，需要大量的人力和物力予以支持。
我局在现有管理模式和技术力量的基础上，由市局作为土地利用现状数据库建设的实施主体，统一组织，明确分工，整合资源，组织开展土地利用现状数据库建设。
市局成立领导小组负责重大问题的组织与协调，组成工作专班负责技术指导与技术标准制订等工作。
建库的具体任务由市局地籍处、信息中心、勘测院和各区（分）局共同完成。
市局地籍处作为全市地籍工作的责任部门，负责建库工作的组织协调，对工作进度进行督促，对建库成果进行检查和验收。
区（分）局人员由于长期从事基层土地管理工作，具有丰富的土地调查经验，熟悉了解当地的地形地貌和土地资源状况。
在建库中，主要负责对详查和历年变更调查资料进行收集整理，并对欠缺的资料进行补充调查。
土地利用现状数据库建设工作充分发挥了基层土地管理部门的优势，同时避免了其不足。
图形数字化工作是一项工作量大、比较繁琐的具体事务，需要投入较多的人力、物力。
武汉市勘测设计研究院是一个有近500人的从事武汉市基础勘测工作的全国甲级勘测单位，数字化生产能力强，在短期内可以完成大批量数字化生产任务。
由他们负责土地利用现状图的数字化工作可以充分发挥他们的技术优势。
局信息中心（市规划土地管理信息中心）是全局信息化建设的责任部门，负责局网络建设、数据库集成、办公自动化系统维护和档案管理工作等。
局信息中心负责建库和集成工作，不但保证了土地利用现状数据库与国土资源管理其它系统的衔接，而且有助于将土地利用现状数据库集成到整个规划国土信息资源管理系统中，便于信息更新、数据集成和应用。
武汉市土地利用动态管理信息系统
土地利用规划管理子系统
土地利用数据库子系统
土地利用动态
监测子系统
新增建设用地报批管理子系统
耕地保护管理子系
土地执法
监察数据库
新增建设用地报批数据库
土地利用
规划数据库
现状数据库
土地开发
整理数据库
这样一来，就形成了一支市局领导、区（分）局和乡（镇）土管所配合、局信息中心和勘测院具体承担的建库队伍，各司其职，相互补充，优化了人力资源配置，整合了信息资源，促进了信息共享，同时，解决了长期困扰我们的“基层单位技术力量有限，基础工作人员不足”的问题。
2.3
统一平台，保障信息资源的共享和统一管理
在硬件设施方面，我局已建立了覆盖全市规划国土部门的计算机广域网络，主干采用光纤联接，局信息中心搭建了高配置的服务器集群、光通道磁盘阵列和备份系统，全市的土地利用现状数据库及相关地理信息资料集中存贮在市局信息中心服务器上，各部门通过广域网调用。
地理信息系统软件方面，我们在充分考察调研的基础上，选择了国产地理信息系统—MapGIS作为整个土地利用动态管理信息系统的基础平台。
在爱地土地利用现状数据库管理系统软件的基础上，进行了二次开发，完善了数据检查、数据更新、市级汇总等功能，形成了符合我市建库要求的土地利用数据库软件。
建库之前，我局未对各区土地管理基础平台进行统一规划，各区（分）局自行选择各种软件开展工作，这样就会产生一系列的问题。
一是各区（分）局受技术水平的限制，对软件的了解不足，造成选择错误，使得系统难以建立或难以长期维护；
二是各区的成果数据格式不统一，市局往往难以对数据进行自动统计汇总，成果的二次利用较困难；
三是基础平台重复购置，造成了资金的大量浪费。
统一了工作平台后，各区的各项业务都在一个平台上开展，一方面实现了各区基础数据的统一，提高了成果的可利用性，另一方面也保持了各项业务数据的一致性，节约了投资。
2.4
统一标准，保障数据建库的高效、规范和先进性
遵照部、省有关技术规范和标准体系，并结合武汉市的特点进行完善，初步形成了地市级土地利用现状数据库建设的技术体系。
我们制定了《土地利用动态管理信息系统建设工作方案》、《土地利用动态管理信息系统建设技术方案》，指导1∶1万土地利用现状数据库系统的设计。
在数字化生产中，制定了《1∶1万土地利用现状数据库数字化技术要求》和《1∶1万土地利用现状图图例》，指导全市377幅1∶1万土地利用现状图的数字化。
制定了《1∶1万土地利用现状图数字化数据检查验收办法》，建立“自检—互检－验收”三级质量控制体系，按照统一标准对全市各区数据进行检查验收。
在更新调查与建库工作中，我们又制定了《武汉市土地利用现状更新调查工作方案》、《武汉市土地利用现状更新调查技术方案》、《武汉市土地利用现状更新调查内业判读与外业调绘技术要点》、《武汉市土地利用现状更新调查内业判读与外业调绘检查验收办法》、《武汉市土地利用现状更新调查内业数字化技术要求》、《武汉市土地利用现状更新调查内业数字化检查验收办法》等规范性文件，有效地指导了各个阶段的工作，保障了各阶段技术标准的统一、规范和技术的先进性。
3
利用卫星遥感影像，对土地利用现状进行全面更新
由于种种原因，我市土地利用现状调查基础资料图、数、实地三者不完全一致，很大程度地影响了土地利用现状数据库的质量和应用效能，迫切要求我们尽快开展土地利用现状更新调查工作。
3.1
结合实际，先建库后更新
在建库与更新工作孰先孰后的问题上，我们选择了“先建库—再更新—后完善数据库”的做法。
我们认为这样做的主要优点在于：
一是可以抢救日益破损灭失的各项历史基础资料；
二是为下一步的更新工作提供便利，为更新前后基础数据的对比分析打好基础；
三是可以方便建设用地报批、耕地开发复垦等工作之急需；
四是可以建立各个不同历史时期的土地利用现状数据库，忠实地反映武汉市自土地详查以来的历年土地变化情况，为土地利用总体规划的修编和制订全市国土管理宏观政策提供依据和分析数据；
五是经过更新并完善数据库以后，可以保证基础信息图、数、实地三者一致，便于新旧土地分类的衔接过渡，保证数据库内容的真实性、现势性和准确性，以及数据库应用的可靠性.
3.2
利用高分辨率卫星遥感影像，快速完成土地更新调查工作
适逢开展新一轮的土地利用总体规划修编试点工作，我们当即向部里申请将武汉市作为规划修编的试点，并以此为契机开展土地更新调查工作，得到了国土资源部地籍司的高度重视和大力支持。
在湖北省国土资源厅的指导下，确定了我们开展土地更新调查工作的总体思路：
以土地利用现状数据库为基础，利用2002年10月分辨率为2.5米的卫星遥感影像图，结合建设用地报批、开发复垦等相关资料，通过室内判读和外业实地调查，按新土地分类（过渡期间适用）对全市土地利用现状进行全面的更新调查，利用调查成果对全市土地利用现状数据库进行更新，从而保证数据库成果的充分应用。
在土地更新调查工作中，将2.5米分辨率的卫星遥感正射影像经过纠正后，通过1∶10000土地利用现状数据库，叠加到2002版1∶10000土地利用现状图上，形成了土地更新调查工作底图。
既保留了遥感卫片丰富的影像信息，又有线划图斑信息和地类代码，通过室内判读可以清晰地辨认大部分的更新信息，辅之于必要的外业实地调查工作，这样在很短的时间内，通过较小的工作量，获得最大的工作效果，避免了重复劳动。
土地利用现状数据库和遥感卫片相结合，使得土地更新调查工作和数据库进一步完善，达到了事半功倍的效果。
土地更新调查成果的质量，是土地利用现状数据库乃至于全市土地利用动态管理信息系统成败的关键。
机构改革以后，原隶属于县级国土部门的乡（镇）土管所，调整后由当地乡（镇）政府直接领导。
因此，若采用乡镇土管所的人员开展更新调查，可能使更新调查的成果质量出现一定的偏差，“千里长堤，溃于蚁穴”。
经过充分酝酿，我们决定挖掘本地资源，运用市场机制，选择外协单位从事外业实地调查工作。
在组织方式上，我们依然坚持由全市“统一组织”，整个土地更新调查工作以市局地籍处为责任处室，以局信息中心为责任单位，外业实地调查以武汉大学、中国地质大学（武汉）、华中农业大学、武汉测绘院以及市勘测院为主，各乡镇土管所协助，各区国土部门配合。
图形数字化由市勘测院负责，数据集成建库分析由局信息中心负责，聘请了参加过土地详查的老专家组成专家组，经过半年的艰苦奋战，顺利地完成了土地更新调查工作，完善了土地利用现状数据库。
4
注重科技创新，提高数据建库的科技含量和工作效率
在土地利用现状数据建库和更新调查过程中，我们注重科技创新，积极采用高新技术手段，努力提高数据库的科技含量，提高建库和更新的工作质量和工作效率。
4.1
分年度建库，全面反映土地利用历史变化
其它县（市）的建库，往往是建立基年数据库或某一变更年的数据库，不能反映历年土地利用的变化情况。
而我局在技术路线上，是采取先建立基期年的土地利用现状数据库，然后再叠加各年的变更数据，建立了从1996—2002年历年的土地利用现状数据库，全面反映了近10年来土地利用变化情况，为掌握土地规划实施状况，制订合理的土地利用方案提供了依据。
4.2
以计算机面积取代台帐面积，确保建库数据的图数一致
其它地方的建库，一般是将图形和属性数据分别录入，即图形通过扫描矢量化图纸得到，而属性通过录入详查表格得到。
这样，图斑的计算机量算面积与详查时的面积一般不一致，从而造成变更和统计的一系列困难。
我们在数据建库时，采用数字化的图斑面积代替原详查的图斑面积，从而确保了图形面积和属性面积的严格一致。
这一做法，可以直接利用空间数据库进行变更、统计，不必再在建库数据和台帐数据间进行转换，也使得我们在今后每年的变更调查中，实现变更图斑与上报数据的严格一致。
4.3
开发计算机数据检查模块，提高数据质量
通过人工浏览来检查数据的质量，难以发现所有同类的错误。
在建库过程中，我们开发了数据检查模块，能够既快速又准确地发现逻辑错误（如拓扑错误、碎片图斑、属性输入错误）的位置和个数，便于修改，从而保证了数据的质量。
4.4
采用数字高程模型计算坡度，使坡度系数的计算更准确、合理
土地利用详查时，采用抽样调查的方式测算坡度系数，坡度系数的改正没有落实到图斑上，仅仅是对统计数字进行修正。
利用数字高程模型DEM数据计算坡度，则是以全市域的DEM为基础计算，利用GIS技术形成全市坡度等级图，使坡度系统计算更准确、合理。
同时，利用坡度等级图与土地利用图斑图叠置，将坡度分级值赋到图斑上，使得坡度改正由详查的统计改正落实到了具体图斑改正。
4.5
广泛集成多源、多尺度数据，为数据库的广泛运用奠定基础
我局是规划、国土合一的部门，积累了各种比例尺地形图、遥感、城市规划和土地利用规划、办公自动化等大量的基础数据，系统按照统一的地理参考系统，采用矢量数据分层、分块和影像金字塔技术，集成了0.61m分辨率的QuickBird高分辨率卫星遥感影像、2.5米分辨率的SPOT5高分辨率卫星遥感影像、数字高程模型等多源多尺度信息。
采用格网索引技术，实现遥感影像数据、DEM数据的动态调用，并能根据屏幕视野范围调用不同详细程度、不同比例尺的数据。
这些多数据源、多尺度的基础数据与土地利用现状数据库相互补充，为扩展土地利用现状数据的应用领域奠定了基础。
4.6
整合3S技术对土地利用现状数据库进行快速更新
在土地利用现状更新调查期间，正值国土资源部信息中心主持的国家863项目“重大行业3S应用示范—国土资源”在我局进行试点。
我们结合863项目研究，对遥感影像纠正、配准、融合、变化信息的自动提取等关键技术进行研究，充分利用该项目研究成果，提高了发现变化的准确度，缩短了工作周期。
利用GPS技术测量影像纠正控制点，提高了影像纠正的准确度。
采用了GIS技术建立了土地利用现状数据库，使数据处理，图形制作、统计分析更加快捷。
5
建立实时更新机制，保障土地利用现状数据的现势性
5.1
明确职责分工，建立管理和维护更新机制
在土地利用现状数据库建设工作中，我们从制度上建立数据库的变更和更新机制，明确各单位的工作职责：
各区（分）局负责外业调查，按照市局制订的外业调查技术要求，将变化要素上图，并填写记录表；
勘测院将外业调查的图件成果进行数字化，形成变更数字化图；
信息中心对数字化变更调查成果进行集成，建立变更年度土地利用现状数据库，并汇总出表，计算变更流量；
市局地籍处负责组织和协调，对各阶段成果进行审核，并将最终数据上报省国土资源厅。
更新后的土地利用现状数据库集中存放在市局的服务器上，与规划国土管理信息系统集成在一起，集中进行管理，各处室、各单位以及区（分）局通过计算机网络调用数据库中的图件和数据。
武汉市土地利用现状数据库系统的运作模式如图2所示。
这种模式的运用，充分发挥了市级技术力量强和区（分）局外业调查经验丰富的特点，既锻炼了我们的市级技术队伍，又为基层土地管理部门培养了技术力量，提高了区（分）局的工作效率和调查成果质量，缓解了区级土地部门的工作压力，使得建库工作长期化和经常化，确保数据库的真实性和现势性。
5.2
与日常土地管理工作结合，动态反映土地利用变化
近年来，我局加大了办公自动化建设力度，积极推进电子报批和市局、分局二级管理一体化电子审批工作，建设用地报批、土地开发复垦、土地动态监测、土地执法等日常管理业务都逐步实现电子化。
我局将土地利用现状数据库建设与土地日常管理工作相结合，在对日常管理工作提供数据支撑的同时，及时将办公自动化信息叠加到土地利用现状数据库中，使土地利用现状数据库能动态反映土地利用现状的变化，保障土地利用现状数据库的现势性。
6
强化数据库成果应用，充分发挥基础信息平台作用
应用是数据库建设的归宿和生命力所在。
在土地利用现状数据库的应用方面，我们首先加强了在地籍管理和国土资源管理其他业务中的应用，提高土地管理水平，促进各项业务之间的相互衔接；
其次是努力扩充数据库的信息量，推进其在相关行业中的应用，确立地籍数据的权威；
第三是不断开展数据的深挖掘，从中获取社会、经济、地理以及国土资源等方面的各类数据，为国民经济、社会发展提供更为广泛的决策支持服务。
6.1
规范地籍管理行为，创新地籍管理理念
1∶10000土地利用现状数据库为土地利用现状变更调查、土地利用动态监测、集体土地所有权登记发证和土地权属争议调处工作提供了新方法。
（1）土地变更调查。
传统的“大海捞针”式的土地变更调查模式存在着一定的弊端。
一方面由于时间紧，任务重，基层国土部门变更调查人员不足，技术水平有限，使得变更调查不彻底，变更数据准确度不高。
另一方面，由于受到各种因素的影响，在变更调查过程中可能出现区（分）局不得不“改表格、调数据”的情况，由于市局缺乏第一手资料，难以准确了解各区土地变更的真实情况。
运用土地利用现状数据库系统开展土地变更调查工作，建立了全新的土地变更调查工作模式，做到了变更图斑“图、数、实地”三者的一致，提高了工作效率，保障了成果质量。
（2）土地利用动态监测。
在我市土地利用卫片监测工作中也充分运用了土地利用现状数据库系统。
我们的做法是：
先内业判读—再外业调查—后汇总分析。
这种做法，大大减少了外业调查的工作量，缩短了工作周期，提高了工作效率和质量。
（3）集体土地所有权登记发证。
土地利用数据库的建立，提供了全市“市—区—乡（镇）—村”四级的行政权属界线和面积，并提供了权属界线内图斑的分布、数量和种类信息，很适合作为集体土地所有权登记发证的依据和载体。
我们以应用土地利用现状数据库，方便地制作了土地证附图；
利用数据库的统计功能，方便地计算出宗地面积以及各分类面积，大大地缩短了土地登记时间，提高了工作效率。
（4）土地权属纠纷调处。
1∶10000土地利用现状数据库集成了数字化的权属界线和界址点信息，并能够叠加不同分辨率影像数据，使得权属更加清晰可辨，为调处权属纠纷提供了手段。
6.2
广泛应用于国土资源管理业务，全面提升管理水平
1∶10000土地利用现状数据库的建立，使得土地利用总体规划、新增建设用地报批、“城中村”土地利用现状调查等国土资源其他业务有了统一的基础平台，保持了基础数据的一致性，确立了地籍数据的权威。
（1）在土地规划管理中的运用主要有以下两个方面：
一是作为土地利用规划编制的基础和依据。
我局应用土地利用现状图数据库成果，快速开展了耕地潜力分析等专项研究，在起步比较晚的情况下，仅用了6个月的时间就完成了区（县）级土地开发整理专项规划的编制工作，率先在全省通过了区（县）级规划评审。
目前正在开展的土地利用总体规划修编，都是利用数据库系统进行统计、分析和预测。
二是为检查土地规划的落实情况提供了手段。
将各项土地规划数据库与土地利用现状数据库叠加，既能够快速反映土地利用是否符合规划要求，又能够反映各项规划指标的落实情况，为制定土地年度供应计划提供依据，改变了规划与现状脱节的弊端，有利于指导国土资源合理高效利用。
（2）在耕地保护工作中的应用。
一是开展了新增建设用地电子报批工作。
具体做法是：
将新增建设用地勘测定界数据与土地利用现状数据库进行叠加，系统自动进行空间分析，统计出用地范围内各项用地的位置和数量，作为勘测定界报告的现状依据。
二是为土地开发复垦整理提供依据。
由于集成了由数字高程模型生成的坡度分级数据库，可快速地分辨出适宜于土地开发的未利用地，将其作为耕地后备资源。
另外，从土地利用现状数据库中挑出利用率较低的农村宅基地，作为土地整理的对象，为实施退基还耕提供依据。
（3）在“城中村”土地利用现状调查中的应用。
土地利用现状数据库叠加其它信息后，能够为城市解决社会问题提供强有力的决策依据。
在我市“城中村”综合改造过程中，我们通过在土地利用现状数据库中叠加人口数据，计算出“城中村”人均耕地和宅基地指标，根据不同的数值范围制定不同的改造方案，确保了综合改造工作的可操作性。
6.3
拓展于林业、环保等相关行业，巩固土地调查数据的权威
过去，林业部门实施退耕还林工程仅仅依靠统计数据，使得林业与国土部门的数据难以衔接。
通过土地利用现状数据库，我们将这些统计数据落实到各个乡镇图斑上，从而实现了图、数的统一管理。
应用土地利用现状数据库中集成的由数字高程模型生成的坡度分布信息，我们能够快速地提取坡度大于25°
的耕地分布状况，为林业部门制定退耕还林计划和实施方案提供依据。
利用数据库中的数字高程模型，我们还获取了低于水平面的耕地分布状况，为环境保护部门实施退田还湖提供了依据。
6.4
为政府科学决策提供可靠的依据，充分发挥基础数据的作用
1∶10000土地利用现状数据库是覆盖全市域的空间数据库，数据库中的内环线、中环线和外环线，将整个市域分为四个圈层。
这样一种空间组成方式，为政府决策思维提供了一个统一口径的空间模型。
例如，武汉市政府在制定的农村宅基地拆迁补偿安置办法时，就是通过空间模型划分不同的地段，从而确定补偿标准。
7
结束语
近年来，我局加大了办公自动化建设力度，积极推进电子报批和市局、分局二级管理一体化电子审批工作，建设用地报批、土地开发复垦、土地动态监测、土地执法等日常管理业务都逐步实现电子化，土地利用现状数据建库成果在土地管理工作中的作用日益凸显，以此为基础建立的武汉市土地利用动态管理信息系统也日趋完善。
我们所进行的探索也仅仅是一种尝试，还有一些问题需要得到进一步的研究和解决，如基于3S技术的内外业土地利用现状更新一体化的解决方案，多尺度、多数据源数据的匹配等。
今后我们将按照“数字武汉”、“数字国土”和“金土工程”建设的总体要求，加快土地利用动态管理信息系统建设，加快建设成果在土地管理各项业务和相关行业的应用，为国民经济、社会发展提供更为广泛的决策支持服务。
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