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基于城乡一体化视角的农村土地调查建库研究
2013-09-14 14:18:35 本文共阅读:[]


准确的土地信息是合理利用和科学管理土地资源、落实城乡统筹、促进经济社会可持续发展的重要支撑和保障。但与此同时,农村土地调查落后于城镇土地调查,调查精度低,调查成果分散,无法支撑农村土地日益增长的管理需求和城乡土地统筹管理的战略方针,没有发挥到土地资源信息的社会化服务作用。目前我国土地调查自动化程度和精细程度仍然较低,特别是农村土地调查需要耗费较多人力,一些土地利用形式如高速公路按农村调查的精度要求明显不能满足土地登记等权属管理的需要。土地数据库是土地调查的重要成果、最终成果;土地调查成果最终要建成一个完整、高效的土地数据库。但目前我国农村土地调查数据库具有调查范围广、数据种类繁多、数据来源广泛、结构复杂和获取成本高等特点,为建库工作带来了更高的技术要求和更大的挑战1。并且,农村土地数据库和城镇土地数据库由于数据来源和建库标准的不统一,始终处于分立的状态,很难做到无缝衔接。

随着我国城市化步伐的加快,众多学者从基于城乡一体化的角度对土地调查建库进行了相关研究,如杨利民等2将经过坐标系统转换及农用地、零星建设用地综合取舍的城镇土地利用数据库成果,导入到农村土地利用数据库,填补农村土地利用数据库相对应的城镇空白部分,从而建立城乡土地利用全信息数据库。而尹峰等[3]则提出了以城镇土地调查区范围确定城乡结合部城市建成区范围的技术路线,研究了一体化数据库建设过程中坐标系统一致性、数据组织一致性、编码与数据分层一致性、地类体系一致性等建库技术方法。雷虎[4]进行了城乡一体化地籍数据库技术研究,设计了城乡一体化地籍数据库的结构数据组织管理模式和建库方法。但这些研究均从城乡一体化角度研究城市与农村土地调查的全面性,未能针对基于城乡一体化的农村土地调查进行非常有针对性的、全面的、深入的研究。总结前人研究的优势和不足,本文基于统一的数据标准,设计了一套全程一体化精准调查流程,并建立基于城乡一体化视角的农村土地调查数据库。

1 我国农村土地调查建库发展现状

1.1 概况

至2012年,我国共开展了两次全国土地调查工作。第一次土地调查从1984年持续到1997年。由于技术手段落后,第一次土地调查成果多是是图件资料多为纸质或薄膜成图,这样的图件不利于变更后的修改和使用。并且未形成完整的建立在计算机上的数据库,更谈不上信息的交流与共享。第二次土地调查从2007年到2009年。这次土地调查展开了全面的城镇和农村土地调查,并建立了农村土地利用现状数据库和城镇地籍数据库。

随着“数字国土”、“金土工程”工作的展开,全国各地陆续展开农村土地利用现状数据库的建库工作。目前的农村土地利用现状数据库的数据主要来源于1∶10000土地利用现状图、背景地形图以及土地统计簿、台账的图文资料[5]。总体来说,农村土地数据库是建立在前几次土地调查的成果的基础上的。

1.2 城乡土地数据库的差异与联系

与城镇土地建库重点在宗地权属信息不同,农村土地建库的重点是图斑信息,重在反映土地的实际利用状况。农村土地利用数据库主要是针对广大农村地区,是以资源性管理为主,主要内容为土地利用的现状、分布、变化;对分布于农村的建设用地、农村宅基地、集体土地的产权、产籍则不能像城镇宗地的产权、产籍数据那样详尽。除了以上的数据库内容不同,农村土地数据库与城镇土地数据库的数据库标准、分类标准、比例尺、数据组织单元也存在很大差异,详见表1城镇土地调查建库和农村土地调查建库的对比(表格在参考文献6、7、8的基础上整理而成)。

农村土地调查建库与城镇土地调查建库存在差异的同时,也存在以下的紧密联系:①两个数据库在数据组织上都分成五个等级,形成一一对应的关系,即街道(区)对应乡(镇)、街坊对应行政村、宗地对应村民小组、地块对应图斑;②城市、建制镇、农村居民点、采矿用地、风景名胜及特殊用地在农村土地调查数据库中按单一“地类”图斑进行存储,对应范围在城镇土地调查数据库中进行细分[9]。这种联系就使得城乡数据库的统一有了结合的契机。

2 基于城乡一体化视角的农村土地调查建库关键技术

要实现基于城乡一体化视角的农村土地调查建库,必须对关键技术进行研究突破。本文对基于城乡一体化视角的农村土地调查建库关键技术解决如下:

2.1 土地调查关键技术

基于城乡一体化视角的农村调查建库,必须解决农村土地调查中的城乡不一致问题,本文提出如下解决技术:

(1)基于城乡一体化角度确定农村土地调查的内容

对城乡土地调查的内容进行整合,达到土地调查内容的一体化。首先,对农村和城镇土地调查的模型进行综合归并,形成城乡一体化的土地调查模型(即地籍区、地籍子区、权属单元、地类单元),便于实现土地利用管理与产权产籍管理的结合。接着,需要采用一套城乡一体化的土地利用分类体系对农村和城镇土地利用状况进行调查;建立科学的城乡一体化地籍编码系统和编码方法[10]。最后,按照土地调查模型规定的调查单元,实行调查内容的统一化。例如,对于目前部分地区农村集体用地使用权的流转,在农村土地调查中应增加小产权房、公租房等调查内容,并与城镇调查中的房屋调查相统一。

(2)基于城乡一体化角度确定农村土地调查的技术手段

农村土地调查中的城乡土地调查必须具有技术一致性,才能保证各工作环节的无缝融合。首先是调查底图采取利用RS技术获取和处理的高分辨率的DOM影像;接着是外业数据采集中应用CORS(连续运行参考站系统)技术进行高效率、高精度的野外数据采集;最后是充分采用计算机自动处理技术提取各类土地利用变化信息,并结合人机交互相处理技术进行检核和修改,减少信息提取的错误率。

(3)基于城乡一体化角度确定农村土地调查的更新机制

良好的土地调查数据更新机制能够保证数据库的现势性和可用性。通过建立城乡土地调查数据时空模型和定时长效更新机制,实现调查数据的及时、有效采集、处理和更新。最理想的更新方式是建立专门的更新维护队伍,进行日常化的动态更新维护。更新维护的作业流程为:①国土所巡视、定期上报变化情况;②测量队外业数据采集、权属地类调查;③内业地形更新入库;④内业地籍变更;⑤资料整理和归档[11]。

2.2 土地数据库关键技术

(1)基于城乡一体化角度确定农村土地数据库标准

为了达到真正意义上的一体化建库,就必须实现底层数据结构的统一。在具体建库时,应采取用更为合理的数据组织管理方式,实现数据的高度共享。因此,要建立起城乡统一的数据库标准。城乡一体化土地数据库标准能够对土地利用、城镇地籍、地形、房产、行业专题等多来源、多比例尺、多时相的数据进行一体化管理,从物理上、逻辑上实现数据的高度融合与集成,而且还能够动态扩充外部数据。此标准实现了内容无缝拼接,一方面取消图幅对要素的切割,确保了要素的完整性,从而实现了城乡地籍数据库中数据的无缝拼接;另一方面对城镇土地调查与农村土地调查的要素、分层、属性等进行一致化,并保证数据精度的衔接。

(2)基于城乡一体化角度确定不同尺度的数据衔接

一体化数据建库时必须考虑城乡不同比例尺不同精度数据的衔接管理,如城镇1∶500的资料与农村地区1∶1000或1∶2000甚至是1∶10000的资料如何衔接,权属线、界址边界如何接边套合等。

在实施城乡一体化土地调查建库时,对不同尺度数据要求的基本原则是,采用的投影和坐标系统应保持一致性[12]。城乡土地调查两个系统的坐标系统一后,仍在数据覆盖范围上还是难免会有部分间隙和重复。这就要采取一定的原则进行要素的修改或删除。一般情况下,小比例尺服从大比例尺精度,即调整农村库的线状地物使其和城镇库的基础要素相一致[13]。

3 基于城乡一体化视角的珠三角地区农村土地调查建库设计与流程

珠江三角洲地区是我国率先发展地区之一。随着经济发展和城市化进程的加快,农村集体建设用地的资产性质逐渐显现出来,以出让、转让(含土地使用权作价出资、入股、联营、兼并和置换等)、出租和抵押等形式自发流转农村集体建设用地使用权的行为屡有发生。据统计,在珠三角地区,私自流转农村集体非农建设用地的面积已经实际超过集体建设用地的50%。由于没有纳入统一土地市场,这种自发性的流转带来许多问题:如随意占用耕地出让、转让、出租用于非农建设,低价出让、转让和出租农村集体建设用地,随意改变建设用途,用地权属不清诱发纠纷等。为此,广东省政府大胆地将这一隐形市场的运作公开化,纳入统一土地大市场。但是,由于农村土地调查数据库的不完备,数据精度的匮乏,为农村土地管理带来重重障碍。

为了提高对农村土地的管理效率,与城镇土地管理相衔接,统筹城乡土地发展,按照全程精准一体化的调查体系,建立珠三角地区基于城乡一体化视角的农村土地调查数据库。

3.1 技术路线

基于城乡一体化视角的珠三角地区农村土地调查建库的技术路线可以分为:

(1)建库准备:制定建库方案、做好人员准备、数据源准备、软硬件准备、建立管理制度等;

(2)数据采集与处理:对基础地理、土地利用、土地权属、基本农田等各要素的采集、编辑、处理和检查等;

(3)数据入库:即变化数据更新、数据格式转换、属性处理、基本农田上图、后备资源上图、面积计算等;

(4)数据库检查:包括数据分层及表结构、数据拓扑关系、属性完整和正确;图层要素的完整性、数据库逻辑结构等;

(5)成果汇总:包括面积汇总、专题图件汇总以及专题统计报表和分析报告汇总。

3.2 建库流程

3.2.1 要素分类与编码设计

入库要素包括基础地理要素、土地利用要素、土地权属要素、房屋权属要素、基本农田要素、栅格要素及其他要素。要素分类依次按大类、小类、一级类、二级类三级类和四级类划分,分类代码采用十位数字层次码组成。图1举例说明了土地利用要素的分类以及所采用的编码。

特别地,由于要与地籍数据库、土地利用数据库以及房产数据库关联,表2列出了关于本数据库与其他几个数据库的要素对应关系。

3.2.2 属性数据结构设

要素属性数据结构通过关系表来表示,包括主表、由主表派生出的子表、扩展属性表、关联表、或变更表、历史表、临时表等,以及表与表之间的关联关系(如一对一、一对多)。例如,宗地扩展属性包括宗地土地用途扩展属性、宗地权属来源证明扩展属性、宗地申请登记扩展属性、宗地权属调查扩展属性、宗地权属审批扩展属性、宗地登记扩展属性)。为了方便主表的存储以及查询,要素属性结构中的部分属性值使用代码的形式存储。

3.2.3 数据入库前的检查与更正

入库前的数据检查主要是针对土地调查阶段数据的逻辑性和完整性、数据组织的一致性、坐标系统的一致性、行政区划的一致性的检查以及数据库设计阶段的空间要素分层和编码规则的一致性进行检查。数据检查分为空间数据检查和属性数据检查两个部分。空间数据的检查主要包括检查的内容有以下8项:①检查农村土地调查数据库图层是否齐全,基础地理、土地利用、土地权属和基本农田等要素是否完整;②检查数据命名是否正确,格式是否符合要求;③检查数据库建库的数学基础是否符合要求;④检查面、线、面面、面线、线线、面点、线点等拓扑关系是否正确;⑤检查图内各要素与影像数据是否吻合,有无图形错误和丢漏,明显界线与数字正射影像图(DOM)上同名地物的移位不得大于图上0.2mm;⑥检查各图层间的逻辑一致性;⑦检查线状地物宽度的是否超限,线状地物宽度依比例尺不得超过图上2mm;⑧数据接边是否符合要求。

属性数据的检查主要包括检查的内容有以下6项:①属性表的定义是否符合数据库的设计;②主关键项的定义和唯一性怎样;③各项的值是否在有效的范围之内;④各属性表的外部关键字是否正确;⑤关系表之间关系表达是否正确;⑥各数据项是否完整[14]。对于检查出现的不一致现象进行更正后方可入库。

3.2.4 据接边处理

在土地调查阶段,针对不同对象的特点和管理要求划分出适合城乡土地一体化管理的调查精度分区,分别选择经济合理的测绘模式开展调查,所以形成不同精度的成果。城镇范围和农村居民用地具有较高的精度,而非居民用地的调查精度较低。不同精度的图幅之间存在着接边问题。

一般来说,接边处理时,低精度区域服从高精度区域。高精度调查区域边界采用解析法实测界址点坐标获得,而低精度调查区域直接使用高精度区域边界的坐标作为其边界,保证不同精度区域数据的自然接边。接边时主要遵循以下三个原则:①权属界线的衔接采用以已登记过的国有土地界线为准的原则,调整与已登记的国有土地界线有细小缝隙或细小重叠的集体土地界线,必要时需到实地调查;如要改变已签定过“权属界线协议书”(或“权属界线核定书”)的集体土地界线,需重新签定“权属界线协议书”(或“权属界线核定书”);②地类界线的衔接以不突破权属界线为原则。城镇系统里本无专门的地类界线,可以城镇权属界线代替城镇地类界线;③地形图的衔接以不破图幅、尽量靠近权属界线为原则。必要时需实地踏勘,进行图幅重叠地区的选择[15]。

3.2.5 数据入库后的检查与更正

这部分的检查主要为拓扑检查和属性检查。采用空间分析技术对土地基础要素的空间位置、属性内容、业务属性进行综合处理,进行数据分解、规范匹配和错误识别。具体步骤为:按照类型标准对要素对象进行分析,将对象抽象成GIS基本要素对象和业务基础对象;根据土地逻辑对象和城乡数据库标准建立匹配规则,对分解后的基本对象和业务元素进行匹配,确定要素错误级别和修正要求,并启动相应等级对象修正流程;应用GIS空间分析功能对匹配对象做领域分析、压盖分析和实体校核,甄别出非法对象类型与空间位置,结合土地对象业务属性建立错误标识,同时依据数据错误来源和类型建立分类标准。

其中,拓扑错误主要为宗地图层、土地利用图斑图层及房屋图层中存在重叠现象;而属性错误主要是宗地层地籍号、土地用途,地类图斑层行政区代码、地类代码以及房屋层房屋结构、房屋层数等字段的完整性缺失。

针对不同类型的错误分别进行修正、替换和合并纠正。智能修正是基于“修正字典”实现的,修正字典是修正处理中的独立单元模型,各个单元模型之间可以相互调用形成处理流程。几何数据修正是对错误要素的几何形状进行处理,按照错误类型分别采取相应规则修正。属性数据修正是对错误土地基本要素的属性信息进行修正处理。

此外,还有面积检查。其中,地籍管理主要足管理士地的权属、地类和面积。有关土地面积的数据是土地部门最关心的数据之一,所以此项检查较为关键。面积检查主要是检查大图斑面积与其所覆盖的小图斑面积之差是否小于0.06姨nm2(n为大图斑所覆盖的斑的总数)。要进行面积检查的方面很多,例如:整个村的面积与所有宗地面积(所有权);县面积与其所辖各镇面积之和等等[16]。

3.2.6 成果汇总

以县级土地调查成果为基础开展珠三角地区各市级汇总,最后形成整个珠三角地区汇总。

(1)面积汇总:通过汇总获得各市级和整个地区不重不漏的行政区域面积、土地利用现状分类面积、土地权属性质分类面积、耕地坡度分级面积以及基本农田面积。

(2)专题图件汇总:包括标准图幅土地利用现状图、坡耕地分布图、基本农田分布图、宗地图、农村集体用地使用权流转土地分布图、房产图等等。

(3)专题统计报表、分析报告汇总。

4 基于城乡一体化视角的珠三角农村土地调查建库成果应用

通过对新技术的运用和新方法的开发,基于城乡一体化视角的农村土地调查建库体系打破了传统的农村土地调查建库工作互不衔接、相对孤立的状态,改进了各作业单位作业模式,规范作用流程,提高工作效率、保证成果质量,实现全程一体化精准调查建库的目的。目前,该土地调查建库体系已在珠三角广州市、珠海市、惠州市和佛山市等多个城市的第二次土地调查和年度变更调查等业务工作中得到应用。在实际工作中,让土地调查的人力、物力、财力成本降低50%以上,并为珠三角地区的“三旧改造”提供了数据来源和技术支撑,同时也为其他部门的业务开展提供了便利。这表明该技术体系科学合理,具有很强的实用性和普适性,可以进行广泛的推广应用。

5 结语

基于城乡一体化视角的农村土地调查建库体系是结合珠三角地区的农村建设用地管理混乱,城乡土地数据分立、无法衔接的情况建立起来的,提出了一种全新的城乡一体化农村土地调查体系,多个环节中自动化取代了手动,提高了数据精度,使得调查数据入库效率提高。与以往的城乡一体化土地数据库不同的是,该数据库从底层数据结构上统一了城乡土地数据,并在数据检查中应用新的技术手段实现自动检查与修正,做到从数据采集、处理、入库的全程数据质量控制,大大地提高了数据库的精度,为后续的土地管理工作提供有力的保证。

但是,数据库的建设过程中也存在着不足。比如关于城乡土地交界处的衔接问题,由于底图来源的不同,精度上和地物表达形式上的差异给衔接工作带来了诸多的挑战,目前只能通过人为判定或规定容差来进行图幅接边,各区域的精度不尽相同。

研究的下一步目标是进一步提高数据库精度,利用先进的WebService技术搭建以土地基础信息为核心的公共数据服务平台,使城乡之间、部门之间的土地数据能够在平台上实现交互相通。

 

参考文献(References):

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[5]黄轶,龚丽芳.土地利用现状数据库建设和应用中问题的探讨[J].北京测绘,2003,(3):17-20.

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[7]张世全.城乡一体化地籍信息系统理论与方法[D].郑州:解放军信息工程大学,2008.

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