基于数字化地图的土地信息系统中土地利用分类的探讨，本文主要内容关键词为：信息系统论文,土地利用论文,土地论文,地图论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 土地信息系统
目前，地理信息系统（GIS）在很多领域得到了推广应用， 如地籍与房产管理、农业土地与水资源规划、林业资源调查等。这里主要谈一谈地理信息系统在土地利用方面的应用即土地信息系统（LIS ）中的有关问题。几乎每个社会都迫切需要该系统：
（1）为了进行整理和规划，采集、储存和检索土地信息。
（2）编辑完整、现势、可靠的地籍簿册。
（3）用图表形式显示不同组合的空间数据， 特别是有关地形和宗地的数据。
（4）分析和处理这些数据，形成有价值的土地信息。
土地信息系统能满足这些要求，它通过提供有关土地、地上资源及土地改良措施的信息，来保障土地管理的进行，包括资料的获取、整理、处理、储存、维护、检索分析和传输。
土地信息系统的有用性取决于资料的新颖性、准确性、完整性和易取性，同时还取决于这个系统在设计的过程中对用户而非信息生产者的利益所考虑的程度。土地信息系统可以成果的形式，也可以服务的形式提供资料。它还能提供以数字或文字形式反映的属性数据，以地图显示的空间数据，以及反映现状的时间数据。
2 土地利用分类
2.1 国家对土地的分类
土地利用是牵涉生产力布局的根本性问题。当前的土地利用现状分类，是国家依据土地的用途、经营原则、利用方式、覆盖特征等因素加以划分的。土地利用的原则是节约土地资源，优化土地配置，提高土地效益，促进经济发展。在此基础上，土地利用采取两级分类，统一编码排列，其中一级分8类，分别为耕地、园地、林地、牧草地、 居民点及工矿用地、交通用地、水域、未利用土地等；二级分46类，如耕地分为灌溉水田、望天田、水浇地、旱地等。各地可根据需要进行三、四级分类，但不能打乱全国统一的编码顺序及其代表的地类。这种分类只反映土地利用现状，不以此划分部门管理范围。
2.2 土地信息系统中的土地分类系统
2.2.1 分类编码原则
在土地信息系统中，把数据输入计算机之前，必须先按要求进行分类，这是项基础性的工作。分类过粗会影响将来分析的精度，分类过细则工作量很大，计算机的储存量也会加大。有时过细的分类在技术上也很难做到，如用遥感数字图象对农业利用分类时，就无法做到很细。
编码是将经过分类的信息用适当的数码（字符串或数值）来表示，也称代码化。属性信息的编码方法除用于和空间连接的关键字外，和常规事务管理信息系统的编码方法差不多，大致有5个原则：
（1）唯一性 代码和分类一一对应， 尽量避免一个代码对应多种分类或多个代码对应一种分类。
（2）简单性 代码越简单，人的记忆、操作也越简单， 计算机处理也更方便。
（3）可扩充性 如果将来要增添新的内容， 尽量不改变原有体系而实现扩充，既减少用户熟悉新体系的麻烦，也减少数据库的转换和处理软件的改动。
（4）易识别性 用户看到代码，凭经验就可知道事物的分类， 并和其他事物产生对比，联想。
（5）完整性 综合性的信息系统牵涉的面很广， 应全面考虑有关的信息类型和分类，防止顾此失彼。
空间信息即地理要素的位置信息，其编码方式主要有3类：
（1）用地理坐标来表示地理要素的位置。
（2）在地理要素之间建立联系，反映空间位置上的相互关系， 把矢量型的空间信息按点、线、面建立起相互联系。
（3）给地理要素人为地加一些编号和字符串， 即增加一个附加属性码。
一个完善的土地信息系统是由以上3种编码一起完成的。
2.2.2 根据土地利用实际提出的分类系统
本文主要结合江南水乡的实情，在大量村镇进行调查的基础上，总结了一套适合于实际应用的土地分类编码系统（在国家标准上进行的修改，它在不违背八大类的前提下，在二级分类中进行调整，见表1）。
表1土地分类编码系统
编码一级地类编码二级地类
10耕地 110
水田
120
旱地
130
菜地
140 自留地
20园地 210
果园
220 桑、茶园
230 其它园地
30林地 310
有林地
320
竹林
330
苗圃
40牧副渔业用地 410养殖用地
420菌种用地
430渔业用地
440农业服务用地
450其它渔业、服务业用地
50居住及工矿用地510 农村宅居地
520 城镇居民住宅用地
530商业服务用地
540工业仓储用地
550 市政公用设施用地
560公共建筑用地
570 特殊用地
60
交通用地
610铁路
620 高速公路
630 国家公路
640 其它公路
650 农村道路
660 机场、港口、码头
670其它交通用地
70水域 710
河流
720
湖泊
730
水库
740
坑塘
750
沟渠
760
河滩
770 水工建筑物
80 其它土地810 未利用荒地
820 临时用地
830 其它空隙地
在实际工作中，我们主要按土地权属和用途两方面进行分类统计管理，表1是土地用途的分类。
3 数字化地形图
3.1 问题
采用数学化地形图作为土地信息系统的原始数据十分便利，但是，也存在着一定的问题。计算机图形处理一直采用单纯几何技术进行图形元素的分解，并由此建立空间与属性数据的组织模型，因为它过分地依赖计算机图形学，研究重点在线划图形概括的算法上，只注重数字模型方法，没有面向具体实施对象的地理特征，所以很不适合不同领域的专业人士进行观察和应用。更值得注意的是，地形图分层方法明显不利于土地利用与管理。地形图中将注记、地形符号、道路、水涯线、陡坎等分层，并不适合土地利用中的分类和查询，管理很不方便。前面提出的土地分类编码系统改进了当前土地信息系统中的不足，使之更有利于实际利用。下面介绍具体思路及实施方法。
3.2 思路
数据库中的数据是按点、线、面进行编码存储的，它并没有深层次的关于地物的地理意义的描述。我们可以对数据库进行地理信息抽象，从中抽取关于地物地理特征的描述性知识规则，存储于知识库中。
从知识类型上讲，地物地理特征的描述性知识主要属于几何性知识和结构性知识两种。首先，把地理客体表达成4类对象，一是实体， 存在于真实地理世界中；二是对象，存在于数字世界中；三是符号，存在于制图世界中；四是要素，是对实体、对象、符号的综合表达。这4 类也可称为地物的高级类或超类。其次，把地物定义成上述4 种超类下属的类和子类，确定关系及可实施的操作，这样做为进一步组织管理和处理这些实体提供了条件。在土地利用图中，图形处理的主要规则如下：
（1）按土地分类编码标准减少对象数目。 减少对象数目按图形显示限制和应用要求两项标准判断是否选取或删除对象。前者限定了什么信息能被正确地显示；后者则限定了符号的宽度、面积、长度、符号边距等指标。当地物符号超限时，就采取相应措施，删除太小、太短的对象或将间距很近的图式符号合并成一个整体符号。我们根据前面提出的分类系统，对同类土地进行归并，删除不必要的地类界限。
（2）尽量简化空间内容。方法有两种，一是线划光滑处理， 二是图形退化处理。这也以图形显示限制和应用要求两项标准判断。在水田中的一些小沟渠，就可以略去不画。一块地域中土地种类过多，很不利于土地信息系统处理信息。
（3）简化属性内容。此时判读标准主要是应用要求， 根据土地权属和类别来简化属性内容，其次才考虑图形显示限制要求，如符号种类序列，图上颜色数量等。
4 实际操作过程
4.1 确定分类界限，进行土地分类
在数字化地形图的基础上确定分类界限，摒弃土地利用中不需要的要素，如台阶、高程点和一些图式等，将同类面积归并。要遵循“先大后小，抓大放小，分级绘制”的原则，掌握分寸，既要有所取舍，又要保证精度，还要便于管理统计。
4.2 规定土地属性编码，输入图中
土地类别编码还不够，必须将土地权属也编码。例如，东村的水田以“330110”表示，西村的旱地以“403120”表示，以此类推。操作中必须十分仔细，不能遗漏，避免重复，还要使计算机便于识别。如沟渠本身很窄长，其编码的标注一定要保证在沟渠内，否则计算机无法识别。
4.3 生成面域
根据已绘好的分类图，让计算机自动生成相应的面域，并根据地类分类属性码来确定所生成的面域属于何种地类，量算面积。
4.4 建立数据库
比较复杂的土地信息系统将空间数据和属性数据分开输入，其连接采用加关键字的方法，使两边在逻辑上一一对应，用软件来检查两边的关键字是否匹配，并提示用户进行修改。也可以通过内部指针来连接空间和属性数据，这样检验就更加简单。我们先输入线状要素，合并重复输入的线，并连成网络。如旱地、草地有公共界限，而公用线不能重复绘制，就加入特征值加以区别。生成结点拓扑表，链拓扑表，最后生成多边形拓扑表，使数据库与生成的面域一一对应。
4.5 利用数据库进行空间分析
把量算的面积根据分类码存入数据库中，形成图与数据库的对应关系，就可以方便地进行用地统计管理和空间分析工作了。
1998—12—14收稿