CN117152130B - 一种建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析方法，包括步骤：S1、获取往年土地利用现状图层和耕地卫片监督图层；S2、根据土地利用现状图层获取耕地变化分析图层；S3、根据耕地卫片监督图层获取耕地卫片完成整改分析图层和耕地卫片未完成整改分析图层；S4、通过GIS服务引擎发布相关数据；S5、获取耕地合规性检测结果；本发明采用GIS服务引擎结合耕地合规性图形叠加分析方法，不仅可以显著提升耕地合规性变化分析的效率，快速研判建设用地地块是否占用耕地，并能追溯该地块历史确定是否曾是耕地，为耕地农转用是否合法合规提供了更加快捷的计算方法，还可以一次性检查所有问题避免多次补正，整体提升建设用地审批效能。

Description

一种建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析方法

技术领域

本发明涉及利用卫星遥感图层判断耕地合规性占用技术领域，尤其涉及一种建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析方法。

背景技术

耕地是我国最为宝贵的资源，是粮食生成的基本前提，也是社会永续发展的根本命脉，严守耕地保护红线，保持耕地总量不减少，确保耕地占补平衡，做好耕地保护是土地使用的重要方面；土地资源作为经济生产的基本要素，与整个宏观经济的运行有着密切的联系，耕地保护管理是自然资源管理的重要职责，监管作为耕地保护的重要抓手，对耕地无序利用发挥了管控约束作用，面对新形势新挑战，耕地保护工作推进中遇到了一些新情况、新问题，具体的技术缺陷有：(1)目前建设用地审批分析处理流程繁琐、耗时长，没有实现生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界、压覆矿、建设用地审批以及土地利用现状和耕地卫片监督等自动化的合规性判断分析；(2)目前建设用地审批流程只要在审查中发现问题就发回补正，往往导致一个流程要经过多次补正，不仅增加报审和审查人员负担也拖长了审批时间；(3)目前通过专业GIS软件实现对建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析方式，非常依赖专业GIS软件和专业GIS技术人员，且分析处理过程主要为人工，成本高、周期长；(4)目前通过GIS服务引擎实现对建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析方式，采用GIS服务引擎，建立多个图层，发布图形分析服务，通过调用图形叠加分析服务结合图层逐一分析，这种分析都是基于WEB，数据规模和数据图层随着时间逐年增加，单个项目分析往往超过会话时限（一般为30分钟），需要反复登录、重新尝试分析，非常不便。

经检索未发现与本发明相近或相同的现有技术文献。

发明内容

本发明研发一种建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析方法，提供对建设用地地块是否占用耕地的合规性进行图形叠加分析，快速获取耕地合规性分析的数据。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析方法，包括以下步骤：

S1、获取往年土地利用现状图层和耕地卫片监督图层；

S2、根据往年土地利用现状图层获取耕地变化分析图层；

S3、根据往年耕地卫片监督图层获取耕地卫片完成整改分析图层和耕地卫片未完成整改分析图层；

S4、将耕地变化分析图层、耕地卫片完成整改分析图层和耕地卫片未完成整改分析图层的相关数据通过GIS服务引擎发布；

S5、系统通过并发机制异步调用GIS服务引擎，一次性获取所有受检地块与耕地变化分析图层、耕地卫片完成整改分析图层以及与耕地卫片为完成整改图层叠加分析结果，获取耕地合规性检测结果。

进一步地：所述S2中获取耕地变化分析图层的步骤为：

S21、对相邻年土地利用现状图层叠加分析获取对应相邻年的耕地变化图斑层；

S22、获取往年中所有相邻年的耕地变化图斑层；

S23、整合所有耕地变化图斑层形成一个耕地变化分析图层。

进一步地：所述S3中获取耕地卫片完成整改分析图层的步骤为：

S31a、将最近10年耕地卫片监督图层中的耕地完成整改图斑层分别抽离出来；

S32a、整合所有耕地完成整改图斑层形成一个耕地卫片完成整改分析图层。

所述S3中获取耕地卫片未完成整改分析图层的步骤为：

S31b、将最近10年耕地卫片监督图层中的耕地未完成整改图斑层分别抽离出来；

S32b、整合所有耕地未完成整改图斑层形成一个耕地卫片未完成整改分析图层。

本发明的有益效果：

1、本发明通过构建耕地变化分析图层、耕地卫片完成整改分析图层以及耕地卫片为完成整改分析图层，显著降低了耕地合规性变化分析过程中需要叠加分析图层数量和数据规模。

2、本发明基于GIS服务引擎采用并发机制，异步调用分析服务同时获取所有受检地块与耕地变化分析图层、耕地卫片完成整改分析图层以及与耕地卫片为完成整改图层叠加分析结果，可以显著发挥服务器多核多线程的硬件优势提升耕地合规性变化分析的效率，快速研判建设用地地块是否占用耕地，并能追溯该地块历史确定是否曾是耕地，为耕地农转用是否合法合规提供了更加快捷的计算方法。

3、本发明采用的耕地合规性图形叠加分析方法能一次性获取所有受检地块不合规的问题，并汇总获取耕地合规性检测结果，报审人员可以通过检查结果，一次性完成所有问题的补正，避免了多次补正，减轻了审查人员负担，提升了建设用地审批整体效能。

附图说明

图1为本发明一种建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析方法的流程示意图；

图2为常规建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析算法示意图；

图3为本发明优化建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析算法示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解对本发明的限制。

如图1-图3所示，本发明公开一种建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析方法，包括以下步骤：

S1、获取往年土地利用现状图层和耕地卫片监督图层；

S2、根据往年土地利用现状图层获取耕地变化分析图层；

S3、根据往年耕地卫片监督图层获取耕地卫片完成整改分析图层和耕地卫片未完成整改分析图层；

S4、将耕地变化分析图层、耕地卫片完成整改分析图层和耕地卫片未完成整改分析图层的相关数据通过GIS服务引擎发布；

S5、系统通过并发机制异步调用GIS服务引擎，一次检测往往包含几十个地块，系统可以同时获取所有受检地块与耕地变化分析图层、耕地卫片完成整改分析图层以及与耕地卫片为完成整改图层叠加分析结果，获取耕地合规性检测结果。

本发明采用GIS服务引擎的图形学基本原理结合航空航天遥感卫星耕地测绘图层应用，提升耕地变化中叠加分析的效率，为自动化研判建设用地地块是否占用耕地，并追溯历史该地块是否曾是耕地，农转用是否合法合规提供了更加快捷的计算方法。

耕地合规性分析计算主要包括对土地利用现状和耕地问题整改情况分析计算两个方面，首先获取往年土地利用现状图层和耕地卫片监督图层，我国第二次全国国土调查是2009年，2009年之后每年都会形成规范的土地利用现状图层和耕地卫片监督图层。

对土地利用现状图层的利用可以从2009年开始，一直追溯到最近年限完成的土地利用现状图层，例如使用2009-2022年的土地利用现状图层，使土地利用现状图层使用具有连续性，可以连续完整对2009-2022年间耕地变化情况进行分析。

对耕地卫片监督图层的利用，可以在最近年限完成的耕地卫片监督图层的基础上，向前追溯10年，可以满足对耕地问题整改分析的要求；例如：最近年限完成的土地利用现状图层为2022年，则对耕地卫片监督图层的利用可以采用2013-2022年的数据。

根据往年土地利用现状图层获取耕地变化分析图层，可以采用以下方法：

首先对相邻年土地利用现状图层叠加分析获取对应相邻年的耕地变化图斑层，例如采用2009-2022年的土地利用现状图层时，可以通过2010年土地利用现状图层与2009土地利用现状图层进行叠加分析，生成耕地变化区域，对这些生成耕地变化区域的提取，可以得到2009～2010年耕地变化图斑层。

采用上述方法，可以获取往年中所有相邻年的耕地变化图斑层；例如采用2009-2022年的土地利用现状图层时，可以得到2009～2010年、2010～2011年……2021～2022年所有耕地变化图斑层。

整合所有耕地变化图斑层形成一个耕地变化分析图层；例如可以对2009～2010年、2010～2011年……2021～2022年所有耕地变化图斑层进行整合，从而得到一个2009～2022年整体的耕地变化分析图层。

耕地变化分析图层的相关数据通过GIS服务引擎发布后，建设用地审批系统可以根据需要查询需要年限的耕地变化分析图层，快速获取查询数据，直观了解耕地变化情况。

同理的，根据往年耕地卫片监督图层获取耕地卫片完成整改分析图层，可以采用以下方法：

首先将最近10年耕地卫片监督图层中的耕地完成整改图斑层分别抽离出来；例如采用2013-2022年的耕地卫片监督图层时，可以根据2013、2014耕地完成整改的状态进行分别抽离，得到2013～2014年耕地完成整改图斑层。

整合所有耕地完成整改图斑层形成一个耕地卫片完成整改分析图层；例如可以对2013～2022年所有耕地完成整改图斑层进行整合，从而得到一个包含10年的耕地卫片完成整改分析图层。

耕地卫片完成整改分析图层的相关数据通过GIS服务引擎发布后，建设用地审批系统可以根据需要查询需要年限的耕地卫片完成整改分析图层，快速获取查询数据，直观了解耕地变化情况。

同理的，根据往年耕地卫片监督图层获取耕地卫片未完成整改分析图层，可以采用以下方法：

首先将最近10年耕地卫片监督图层中的未完成整改图斑层分别抽离出来；例如采用2013-2022年的耕地卫片监督图层时，可以根据2013、2014耕地未完成整改的状态进行分别抽离，可以得到2013～2014年耕地未完成整改图斑层。

整合所有耕地完成整改图斑层形成一个耕地卫片完成整改分析图层；例如可以对2013～2022年所有耕地未完成整改图斑层进行整合，从而得到一个包含10年的耕地卫片未完成整改分析图层。

耕地卫片未完成整改分析图层的相关数据通过GIS服务引擎发布后，建设用地审批系统可以根据需要查询需要年限的耕地卫片未完成整改分析图层，快速获取查询数据，直观了解耕地变化情况。

耕地卫片完成整改分析图层和耕地卫片未完成整改分析图层也可以根据耕地卫片耕地整改状态图层更新频率进行重构，例如一季度一次。

GIS服务引擎采用并行计算、内存计算、多级缓存和动态调度等技术，可以形成基于微服务架构设计的高性能、全异步、高容错的WebGIS Server产品，满足云环境下耕地信息资源的快速入云，GIS服务引擎具有强大和完善的数据编辑、处理、投影转换、地理分析、空间处理等多种功能、利用GIS服务引擎进行耕地地利用现状图的制作,具有制作速度快、操作简单、现状图效果好的特点，可以快速地实现对耕地数据高效发布、和直观分析。

通过把耕地变化分析图层、耕地卫片完成整改分析图层和耕地卫片未完成整改分析图层的相关数据通过GIS服务引擎发布，建设用地审批系统可以利用GIS服务引擎调用图斑层、整合后的分析图层等相关数据，通过GIS服务引擎可以自动对指定建设用地地块进行分析计算，自动获取建设用地占用耕地合规性判断。

图2所示，是现有常规建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析算法示意图，例如：针对从2009年到2022年共计14年的耕地变化分析，常规方法需要分析共计14次，常规方法叠加分析涉及每年土地利用现状图层所包含的所有类型图斑数据，当分析的地块越大、涉及的类型越多，叠加分析所用时间也就会越长，并且分析须按时间顺序依次进行，难以实现并行优化。

图3所示为本发明优化建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析算法示意图，例如：针对从2009年到2022年共计14年的耕地变化分析，可以直接对2009年到2022年耕地变化分析图层进行调用，在数据规模上，耕地变化分析图层不含耕地以外类型土地数据，也不含未发生耕地性质变化的数据，数据规模相对常规方法不到1‰，且分析图层数量为1，相当常规方法图层数量1/14，从而叠加分析的时间得到极大的缩短，通过采用并发机制和异步调用方式能充分发挥服务器多核多线程优势，数据并行运算，进一步加快运算速度，快速的完成耕地变化分析。

实施例一：手动绘制1公顷矩形区域，采用常规分析方法和本发明分析方法分别进行耕地合规性分析计算：

常规占用耕地合规性的图形叠加分析方法耗时5分39秒；

通过本发明优化的占用耕地合规性的图形叠加分析方法耗时26秒；

计算效率可以提升13倍，大大缩短了计算时间。

实施例二：选取118地块真实建设用地项目，采用常规分析方法和本发明分析方法分别进行耕地合规性分析计算：

常规占用耕地合规性的图形叠加分析方法耗时47分12秒；

通过本发明优化的占用耕地合规性的图形叠加分析方法耗时3分8秒；

计算效率可以提升15倍，大大缩短了计算时间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种建设用地占用耕地合规性的图形叠加分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取往年土地利用现状图层和耕地卫片监督图层；

S2、根据往年土地利用现状图层获取耕地变化分析图层；

S3、根据往年耕地卫片监督图层获取耕地卫片完成整改分析图层和耕地卫片未完成整改分析图层；

S4、将耕地变化分析图层、耕地卫片完成整改分析图层和耕地卫片未完成整改分析图层的相关数据通过GIS服务引擎发布；

S5、系统通过并发机制异步调用GIS服务引擎，一次性获取所有受检地块与耕地变化分析图层、耕地卫片完成整改分析图层以及与耕地卫片为完成整改图层叠加分析结果，获取耕地合规性检测结果；

所述S2中获取耕地变化分析图层的步骤为：

S21、对相邻年土地利用现状图层叠加分析获取对应相邻年的耕地变化图斑层；

S22、获取往年中所有相邻年的耕地变化图斑层；

S23、整合所有耕地变化图斑层形成一个耕地变化分析图层；

其中，土地利用现状图层的利用从2009年开始，一直追溯到最近年限的土地利用现状图层；

所述S3中获取耕地卫片完成整改分析图层的步骤为：

S31a、将最近10年耕地卫片监督图层中的耕地完成整改图斑层分别抽离出来；

S32a、整合所有耕地完成整改图斑层形成一个耕地卫片完成整改分析图层；

所述S3中获取耕地卫片未完成整改分析图层的步骤为：

S31b、将最近10年耕地卫片监督图层中的耕地未完成整改图斑层分别抽离出来；

S32b、整合所有耕地未完成整改图斑层形成一个耕地卫片未完成整改分析图层。