浅谈永久基本农田数据库建设的主要技术路线

作者：韦志文

来源：《中国科技博览》2017年第29期

        [摘 要]随着信息化的发展，基本农田数据库成果将作为土地审批、卫片执法、土地督察的重要依据。因此，永久基本农田数据库建设势在必行，刻不容缓，而基本农田数据采集的技术方法和划定的数量、质量情况，将直接影响永久基本农田数据库建设能否顺利进行。本文从数据库建设的主要技术路线上全面阐述永久基本农田数据库建设的流程。

        [关键词]基本农田；数据库；方法

        中图分类号：R577 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）29-0144-02

        0 引言

        永久基本农田数据库是汇集了基本农田的位置、面积、地类、坡度、质量、保护责任、保护标志等电子信息，是推进永久基本农田管理科学化、规范化、智能化、精细化，全面落实特殊保护的重要基础。要顺利完成数据库建库任务，掌握整个建库工作的主要工序，是每位项目负责人的首要任务。而对于大数据的项目，一套可行的操作运行模式，好比工作人员手中的利剑，能保证工作能按时、按质地完成。

        为了落实国土资源部关于切实做好永久基本农田数据库更新完善和汇交工作的通知（国土资厅发【2017】4号）文件精神，广西壮族自治区国土资源厅就加快基本农田数据库建设部署了一系列推进工作。现以钦州市区永久基本农田数据库建库工作为例，按照相关标准和技术规程，以MapGIS67和MapGIS K9软件为主要技术平台，从工作难度和各环节技术的衔接密切度，把数据库建设归纳为以下三大步骤：

        第一步，数据准备，建立现状基础数据库，确定永久基本农田划定图层；

        第二步，永久基本农田数据处理入库情况，基本农田责任信息录入，保护牌、界桩信息录入；

        第三步，基本农田数据检查修改，完成数据运行工作，汇总进入成果管理。

        1 任务概况

        钦州市区到2020年基本农田保护目标任务为72490公顷，按规划调整完善成果分解到各县级和乡镇级；城市周边永久基本农田划定保护目标任务为05.53公顷。对于城市周边的基本农田调整只允许在城市周边范围内占补平衡，不能在城市周边外进行补划，证明材料要充分；编制好的基本农田数据库成果必须完成各县级、乡镇和城市周边基本农田保护任务。遵循以上不变的原则，基本农田可通过查漏补缺、完善落地块，建图库的工作。

        2 主要技术路线

        以钦州市区永久基本农田数据库建库为例，首先对数据进行收集、整理和分析，然后建立现状基础数据库，确定永久基本农田划定图层，接着对永久基本农田数据库进行数据采集和质量检查，再将基本农田责任信息、保护牌、界桩信息等与数据库内容进行链接，最终形成永久基本农田数据库。永久基本农田数据库建设的主要技术流程如图1所示：

        2.1 数据准备

        收集主要数据信息，一是2013年土地利用现状数据库（XYZ 工程）；二是2013年现状基本农田图斑，全域基本农田划定图斑，全域基本农田划入划出调整图斑；三是收集2013年耕地质量等别年度更新评价成果，责任一览表村级责任人名单，标志牌和界桩的坐标和相片。

        2.2 建立现状基础数据库

        通过工程升级，将2013年土地利用现状数据库（XYZ 工程）数据直接升级转换为MAPGIS K9 格式，建立基本农田现状基础数据库。平面坐标系是1980西安坐标系，投影方式采用高斯-克吕格投影，3度分带，高程系统采用1985国家高程基准数据格式。

        2.3 确定永久基本农田划定图层

        2.3.1 确定基本农田划出图层

        加强与地方对接规划项目，重点核实重要项目是否已调出基本农田；加强与规划成果衔接，保证用地布局（允许建设区和有条件建设区）中的基本农田全部划出，杜绝建库阶段造成反工、回改问题。检查各划出图斑的划出原因和证明材料是否完整。拓扑检查，消除因精度偏差造成的缝隙碎区，形成最后的划出图层。

        2.3.2 确定基本农田划入图层

        按规程划入坡度小于25度的耕地，并且根据实际情况选用实地面积大于400平方米的地块，避免划入碎区，优先划入沿路交通便利的优质耕地。为了确保划入的图斑是耕地，除了从地类上分辨外，应结合最新影像图进行检查，判读已是实际非耕地的将该部份剔除不再划入；然后用规划提供的建设用地和项目布局进行检查，最终确定基本农田划入图层。

        2.3.3 确定基本农田划定图层

        以2013年现状基本农田图斑，减去划出的基本农田图斑，加上划入的基本农田图斑，得到永久基本农田划定图层。这时可以把基本农田划出、划入、保留图斑等几个文件通过软件拼接作为基本农田划入划出图层，再对基本农田划出、划入、划定面积进行检验：基本农田划出面积+基本农田保留面积=2013年现状基本农田面积；基本农田保留面积+基本农田划入面积=基本农田划定面积。如果不等，就是数据拓扑出错造成的原因，丢失图斑或是图斑串连，通过比对进行修订。

        2.4 永久基本农田数据库的建设

        2.4.1 全县永久基本农田数据采集

        基本农田数据入库采集可分为两种方法：一是利用在MapGIS67平台拓扑处理好的基本农田数据，直接映射导入数据库进行面积重算，检查，不再重新提取；二是利用划定基本农田数据进行合并，重新提取基本农田图斑。现以第二种方法为例：

        首先，基本农田地类图斑（JBNTBHTB）形成。将基本农田划定图斑进行无条件合并，检查无误后，映射导入数据库基本农田保护片，利用建库软件根据地类图斑进行拟合，再提取基本农田图斑；通过单节点地选择“①图层内拓扑关系检查 ②图层间拓扑关系检查图”对基本农田图斑图形进行拓扑检查，确保拓扑关系正确；检查地类中是否还存在不是耕地和可调整地类的图斑，作划出或删除处理；对基本农田图斑进行面积重算，检查上图面积小于4mm2的图斑碎片或基本农田地类面积小于0的图斑进行划出处理，按要求对基本农田图斑进行属性维护。最后，用基本农田重算后的面积与方案的面积比对，确保永久基本农田数量不低于保护任务，质量不低于划定前基本农田质量。

        其次，基本农田保护片（JBNTBHPK）、保护区（JBNTBHQ）形成。通过修改完善的基本农田图斑，利用软件生成永久基本农田保护片和保护区，重算面积，检查图层间的拓扑关系和检查与基本农田图斑面积是否一致，无误后按要求进行相应的属性维护。这时，可按基本农田保护区编号、基本农田保护片编号、基本农田图斑编号的顺序进行注记编号操作，然后生成基本农田注记，生成保护界线并赋值。

        再次，基本农田划入划出图斑形成。把划定前的基本农田图斑映射导入规划基本农田保护区，利用软件生成基本农田划入划出图斑（JBNBHRHC），并进行属性维护。注意，维护前先到地图编辑器利用属性处理工具对JBNBHRHC要素层进行平面面积重建。维护后地类净面积为图斑面积，根据划入划出类型代码分别合计平面面积，用与入库前的划入划出图斑面积校核，检查前后是否一致；划定净面积与永久基本农田调整划定平衡表中的划定面积进行较核，如面积相差太多，则选择导入到数据库中的基本农田图斑进行重算。对各地类统计面积与入库前划入划出调整层的面积相比，如果不等，则采用入库前划入划出调整层与新提取的基本农田划入划出图斑合并叠加分析，取入库前划入划出调整图斑的现状地类属性，重复以上数据一致性检查至无误后，再进行重算，属性维护。

        采用第二种方法，通过对基本农田图斑的合并，系统的重新拟合再重新提取基本农田图斑，可以消除许多难以修改的拓扑问题，这适合数据量少及中上的县区。数据量过大，超过软件的运行负荷，需通过人工的拆分，整合来采集完成，这适用于第一种方法

        2.4.2 城市周边永久基本农田数据采集

        相对全县的基本农田数据成果，城市周边的基本农田成果简单些，数据量小运行快。城市周边需要采集的主要数据有：城市周边范围图斑、划定前城市周边永久基本农田图斑、城市周边永久基本农田划入划出调整层和城市周边永久基本农田划定图斑。城市周边基本农田数据的处理方式可以参照全县的方法进行采集，根据要求灵活处理。最后，用基本农田划定后的面积与方案的面积比对，确保永久基本农田数量不低于保护任务，质量不能低于划定前基本农田质量。

        2.4.3 标志牌及界桩的录入及编号

        在无数据更新的情况下，保护标志牌和界桩位置应和上一轮基本农田划定数据一致，可以直接引用2013年划定成果的标志牌和界桩数据，重赋属性值；如果有新增数据，可利用建库系统自带的标志牌和界桩的EXCEL模板录入坐标等信息，导入数据库。保护标志牌和界桩编号，在基本农田图斑编号后进行注记编号。

        2.4.4 基本农田保护责任信息的录入及挂接

        从2013年数据库中导出“基本农田保护责任一览表（扩展）（JBNTBHPKZR）”，从中提取耕地保护责任人信息。根据行政区名称字段把信息挂接到新的基本农田保护片中，转出EXCEL属性表，参照建库系统自带的责任一览表的EXCEL模板录入信息进行调整一致，从责任信息录入数据库，汇交表格转对象类，此时可在工程查询到表格信息；数据库初始化，指向责任信息录入后数据库生成的data.mdb数据集并保存。

        2.5 数据质量检查及数据汇总

        根据基本农田监管系统检查模版，对入库后的整个数据进行全检，直至完全无错误。正常情况下，在前边的每个步骤都检查修订后，拓扑错误已经很少甚至被基本消除干净。数据采集检查完成，可进行数据汇总，输出表格，输出元数据，输出汇交MDB数据等。按检查要求，提前对MDB中的基本农田保护区、保护牌、保护图斑、划入划出图斑，用ARCGIS进行要素修复，清除不同交换格式下拓扑产生的自相交，然后利用国家指定的基本农田数据质量检查软件，进行数据完整性检查、空间数据基本检查、空间属性数据标准符合性检查、空间图形数据检查、表格数据检查和图数一致性检查，查出的错误按要求修订完善。

        3 结论

        一个好的技术路线，固然是完成工程项目必不可少的。但是，在有限的时间内，想要完成如此繁复的基本农田数据库建库任务，有一套可行的运作方法保驾护航，更能为工作的实施提供保障。过分地依赖软件，是行不通的，尤其是刚更新完不够稳定的软件平台，会让工作人员无所适从，忙得焦头烂额；而过分地依赖人工也行不通，在拓扑精度方面，有些问题人为是很难做到的，如成千上万小于0.00001的精度误差产生的缝隙，只能经过软件拟合消除。实践证明，人机交互的数据处理模式，在很多涉及到大数据的工作上，是值得推行的，运用得当，可以事半功倍，取长补短，充分发挥优势，提高工作效率。