俞昌华
无锡水文工程地质勘察院有限责任公司 江苏无锡 214000
摘要：本文通过介绍基于ArcGIS地类图斑净面积计算模型的建设和实际应用，分析了二调土地利用现状库中地类图斑净面积计算的原理及模型搭建的步骤、精度、特性、适用范围，评析了模型的优点不足和解决办法。
关键词：ArcGIS建模图斑净面积计算
自2017年10月全国启动第三次土地调查以来，三调工作在各地陆续展开。在三调工作中，如何衔接利用二调成果成为一个重要的课题，其中地类图斑净面积的计算成为其中的难点之一。在此之前，二调土地利用现状数据已成为各级国土资源部门开展各项国土资源规划管理工作的重要数据基础。二调成果库中无法依比例编绘成面的低等级河流、道路乃至田坎均通过线状地物或在图斑中填录“田坎系数”、“田坎面积”等字段来体现，这给图斑地类面积的计算增加了困难。随着ArcGIS平台在国内行业中的日益普及，作者尝试利用ArcGIS平台搭建能自动计算图斑地类面积的模型，并广泛应用于变更调查、规划等多项工作中。
1.地类图斑净面积计算原理
地类图斑净面积计算是土地利用规划数据处理的必需工作，在二调库中，地类图斑净面积是由图斑的椭球面积扣除线状地物面积、零星地物面积后再按田坎系数扣除田坎面积获得，其计算公式如下：
当图斑的地类不为耕地时：
S=St-Sx（St：图斑的椭球面积、Sx：该图斑内需扣除的线状地物面积）
当图斑为耕地时：
S=St-（Sx+Sk）（Sk：该图斑内需扣除的田坎面积）
其中Sx的计算公式如下：
当线状地物在图斑内时：
Sx=K×L（K：线状地物宽度、L：线状地物在当前图斑内的长度）
当线状地物在图斑边上时，该图斑仅应扣除对应线状地物面积的一半：
Sx=K×L/2
Sk的计算公式如下：
Sk=（St-Sx）×I（I：田坎系数，当地类图斑不为耕地时，I=0）
基于ArcGIS平台完成地类图斑净面积的计算需要解决以下问题：
线状地物与地类图斑存储于不同的数据层，除空间位置的重合外，两者缺少其它的关联关系。要理清地类图斑扣除那些线状地物、扣除多少面积的问题，需要线状地物获取与地类图斑相同的关键字。
线状地物获取地类图斑的关键字后，在逻辑层面，可以反向确定地类图斑上有哪些线状地物的面积要扣除。当线状地物在空间上包含于地类图斑内时，需相应扣除整条线状地物面积；当线状地物与地类图斑边界共线时，仅需扣除该线状地物面积的一半。通过Identity工具识别线状地物左右两侧地类图斑的关键字来实现。通过相同方法同理获取需扣除的零星地物面积。
通过关键字，统计出各地类图斑需扣除线状地物面积总和，并利用Joinfield工具将待扣除面积总和关联到对应的地类图斑上。
对耕地图斑而言，图斑净面积除了要扣除线状地物、零星地物面积外还需要扣除田坎面积。在土地利用现状数据库中，田坎面积等于椭球面积扣除线状地物、零星地物面积后乘田坎系数。
2.图斑地类面积计算模型的建设原理及过程
ArcGIS平台不但为用户提供了强大的地理信息数据处理功能，用户还可以根据实际需要利用ArcToolbox提供的工具按一定逻辑步骤组建数据运算模型（Model）。对本文讨论的图斑地类净面积面积计算，可按下文所示的过程搭建模型：
2.1、线状地物获取其空间上所在地类图斑的标志属性信息
ArcGIS平台为用户提供了标识工具（Identity），该工具能为线状地物图层（XZDW）中每个地理要素获取其空间所在地类图斑的各属性字段。将线状地物图层及地类图斑（DLTB）作为基础数据添加进Identity工具，选择生成数据名称为[XZDW_I]，为让线状地物同时获取其左右两侧地类图斑的属性信息，勾选“保留相对关系”（Keeprelationships）选项。
执行工具后线状地物增加左标识码（LEFT_BSM）和右标识码（RIGHT_BSM）两个字段，分别代表线状地物两侧地类图斑对应标识码，若线状地物包含于某一地类图斑内则获取的左右标识码一致。
2.2、筛选出所有参与计算的线状地物
正确扣除地类图斑中线状地物面积是计算图斑地类面积的工作重点。要扣除线状地物面积，首先需正确筛选参与计算的线状地物。通过如下筛选公式，可完成筛选：
[LEFT_BSM]<>0OR[RIGHT_BSM]<>0
在计算模型中，实现上述选择及输出功能，需借助工具集中的筛选工具来实现。
用添加字段（AddField）工具为导出的左标识码不为空（b）的线状地物图层添加属性字段标识码（BSM_左右），并用字段计算工具，利用赋值公式：[BSM_左右]=[LEFT_BSM]
同理处理右标识码不为空（c）的线状地物图层。
线状地物的面积分左右两次扣除，每次扣除线状地物面积的一半。并用标识码（BSM_左右）建立现状地物与被扣地类图斑（DLTB）之间关系。
利用合并（Meger）工具合并左右编码不为空的线状地物图层（b1和c1）得到图层d，加载添加字段工具（AddFild）添加扣除现状地物面积字段[MJ]，并用字段计算工具赋值，赋值公式为：
[MJ]=[KD]*[shape_Length]/2（KD：线状地物宽度，shape_Length：线状地物长度）
3、计算模型与传统计算方法的比较
图斑地类面积计算模型在实际应用中与传统计算方法比较有以下优点：①、计算模型高度集成，操作简单。②、与人工分步骤计算相比节省时间。③、对操作者专业技能要求低。④模型内部结构灵活可随时人工干预。
参考文献：
[1]ArcGIS帮助文档10.2
[2]郭铭成，冯家强基于ArcGISModelBuilder构建图斑净面积计算模型
论文作者:俞昌华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/5
标签：地物论文; 线状论文; 面积论文; 田坎论文; 模型论文; 工具论文; 字段论文; 《防护工程》2018年第18期论文;