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GIS 技术在《苏州工业园区自然村变迁图志》 编纂中的应用研究与实践

2025-11-17    

摘  要:自1994年开发建设以来,苏州工业园区第一轮全面动迁已基本完成,镇改街道、村改居深  入推进,城市化面貌日新月异,曾经的乡镇、村庄承载了丰富生动的传统文化和历史记忆。但是随着基  层自然镇村的消失,其所承载的历史传统文化不断消亡,乡土文化和民俗文化也在变迁中不断流失。因此, 苏州工业园区启动编纂《苏州工业园区自然村变迁图志》系列丛书,以便传承、抢救和挖掘江南水乡传  统文化,保留乡土文化记忆,留住乡音、乡思、乡风。本文主要介绍通过采用GIS(地理信息系统)技术, 对苏州工业园区各街道境域自然村落图、各街道各社区自然村住宅分布示意图、各街道境域行政村分布图、 各街道社区分布图等拆迁前一年的平面图进行地籍数据的调查和转换,以确定住宅的分布和宗地所属人, 并通过已有地形图进行地形要素的矢量化,在此基础上对专题地图进行设计和修饰,参照整体图志的出 版风格,制作出古朴、淳朴的,能反映乡村气息的专题地图。


关键词:苏州工业园区 GIS  地籍数据 矢量化


自1994年开发建设以来,苏州工业园区第一轮全面动迁已基本完成,镇改街道、村改居深 入推进,城市化面貌日新月异,曾经的乡镇、村庄承载了丰富生动的传统文化和历史记忆。为更 好地传承、抢救和挖掘江南水乡传统文化,保留乡土文化记忆,记录园区社会发展历程,按照国 务院和省市关于地方志事业发展的有关部署,苏州工业园区启动了《苏州工业园区自然村变迁图 志》系列丛书的编纂工作。


开展编纂工作以来,我们发现《图志》中需要包含苏州工业园区各街道境域自然村落图、各  街道各社区自然村住宅分布示意图、各街道境域行政村分布图、各街道社区分布图、各街道各个  社区总貌图、各街道各社区住宅分布平面图、园区各街道在园区境域内的定位图等大量平面图。  如果采用手绘或者Word 之类的软件进行图形绘制,不仅效率低下,而且精度和准确性远远不够。 通过调研,如果采用GIS (地理信息系统)技术来处理这些图形,所有问题都将迎刃而解。本文将通过介绍《苏州工业园区自然村变迁图志》编纂过程中采用GIS 技术进行各类图形绘制这一实 践工作,进而阐述GIS 技术在自然村志编纂工作中的实际研究和推广价值。


一 、工作内容

苏州工业园区目前包括娄葑、斜塘、胜浦、  唯亭4个街道,总面积约278平方公里。


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图 1 调查范围示意图


地理位置位于江苏省的最东南端,北纬30°45'36"—  31°13'41",东经120°21'4"—120°53'59"。东与昆山市交界,西与姑苏区接壤,北与相城区  毗邻,南与吴中区相连。苏州工业园区及周边 地势低平,一般高程2-4米左右。该区域河流  纵横,湖泊众多。园区自成立以来一直秉承科  学规划、集约高效利用土地的原则,近年来园  区涌现了一些高层和超高层建筑。苏州工业园  区所辖范围内所有的自然村共625个,其中胜  浦街道54个、斜塘街道178个、唯亭街道231个、娄葑街道162个,具体调查范围如图1所示(浅绿为现状街道范围、深绿为五乡镇范围)主要工作包括对苏州工业园区境域内所有自然村进行地籍数据的转换和调查,以确定住宅的 分布和宗地所属人,并通过已有1995年地形图进行地形要素的矢量化,以完善图面内容;对上 述六类地图进行专题地图的设计和修饰,参照整体图志的出版风格,制作出古朴、淳朴的,能反 映乡村气息的专题地图。


具体整理形成的地图包括:


(一)园区各街道境域自然村落图。整理形成园区四个街道境域的自然村落图, 一个街道一 张地图,内容包括境域内的行政村与自然村,时间节点为拆迁前一年。


(二)园区各街道各社区自然村住宅分布示意图。整理形成园区四个街道境域内各个社区的 自然村住宅分布示意图, 一个自然村一张地图,内容应包含住宅、户主、道路、桥梁和河流等要 素,时间节点为拆迁前一年。


(三)园区各街道境域行政村分布图。整理形成园区四个街道境域内行政村分布图, 一个街 道一张地图,内容包括境域内的行政村,时间节点为拆迁前一年。


(四)园区各街道社区分布图。整理形成园区四个街道境域内社区分布图, 一个街道一张地 图,内容包括境域内的所有社区,下限年为2017年。


(五)各街道各个社区总貌图。整理形成园区四个街道境域内各个社区的总貌图,可以为照片、影像等,下限年为2017年。


(六)各街道各社区住宅分布平面图。整理形成园区四个街道境域内各社区住宅分布平面图,一个社区一张地图,内容包括社区、小区、建筑物、道路、河流和其他用地等,下限年为2017年。


(七)增补园区各街道在园区境域内的定位图。


二、时间断限

自然村落图、自然村住宅分布示意图、行政村分布图定义为拆迁前一年,以街道提供为准;社区分布图、社区总貌图、社区住宅分布平面图下限年定义为当前年份前1年底。


三、资料来源

借助园区规建委、部委办局、园区测绘中心等部门自园区开发建设以来积累的各类地图影像资料,资料来源主要包括:


(一)建设前影像:辅助地籍数据调查核对,图解定位自然村、行政村、社区等;


(二)地形图:辅助地形数据调查核对,提取地形要素等;


(三)园区五乡镇地籍调查资料:自然村住宅主要基础资料;


(四)第二次全国地名普查历史地名数据资料:自然村定位资料;


(五)园区已有的相关专题成果数据,包括行政区划、规划图、交通路网、水系、地名地址、街景地图等;


(六)园区各委办局及街道提供的相关资料。


四、总体技术路线

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,坚持辩证唯物主义和历史唯物主义的立场、观点和方法为出发点,全面、系统、客观的做好数据资料的收集和整理,立足于已有的工作基础,严格依据国家有关调查规程和标准,借助航天航空遥感、地理信息系统和卫星及全站仪测量定位等技术手段,充分利用已有地籍数据成果、航摄影像资料、大比例尺地形图等现有图件,采用图解法,通过内业绘图,外业核实,补充修改的方法,完成自然村图志的整体工作。过程中遵循和采用以下标准和技术手段。


(一)数学基准


1.平面坐标系统:项目实施时统一采用苏州独立坐标系.投影方式为高斯一克吕格投影.中央子午线:120°35',3度带。


2.高程系统:采用1985国家高程基准。


(二)精度要求


1.位置精度


平面位置采用地籍数据和地形图数据定位,通过原始资料数据和街道调查核对进行二次确认。自然村住宅分布图中若一个村跨度较大,可适度调整间距,但必须保证相对位置的正确;自然村落图保证自然村点位和行政村范围正确;行政村分布图保证行政村范围正确;以及社区范围需包含所辖行政村,避免图面错误。2.属性精度以街道社区核对调查为准,自然村落确保户主信息、道路名称、河流名称和桥梁名称正确,行政村保证行政村名称正确,社区保证社区名称正确。


(三)数据收集整理及分析


1.资料收集整理


收集与专题地图设计相关的参考文件、技术规程和规定;收集能用于自然村图志制作的数据资料:建设前影像、1995年地形图、1998年农村地籍调查数据等;根据工作内容要求,需收集辖区范围、命名区域、建筑物等基础数据,以支撑各类地图的出图制作。另外,还可考虑收集高程数据以制作DEM、面积数据以进行分级设色等等。


2.数据分析


因所收集资料时间较为久远,会出现数据质量参差不齐,数据格式不一致,数据精度、量纲等不统一等各种问题,故有必要对已收集资料进行深入分析和整理,为后期工作开展打下坚实的基础。如分析地形图DLG数据各图层所代表的要素,将CAD格式数据转换至ARCGIS格式等等。


因调查内容要求必须详实,所以数据分为两种情况:已有数据和需要调查,按照不同的情况进行处理,有序组织安排后续工作进展。


(四)数据出图调查核对


以农村地籍调查成果中的宗地为基本调查单元,并叠加1995年地形图和建设前影像,形成工作底图,开展权属状况和自然村道路、河流、桥梁等的调查核对工作。因农村地籍数据资料相对齐全,除部分拆迁较早地区外需要参照分辨率较低的影像并凭借记忆进行调查,其他均可采用地籍+地形+影像的方式直接出图进行调查核对。


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图 2  工作底图示意图(左图有影像数据,右图无影像数据)


1.工作底图制作


选用大比例尺(1:500~1:2000)的地形图、正射影像图或已有地籍图作为基础图件,充分利用街道提供的自然村统计表和第二次地名普查的历史地名数据制作调查核对底图(见图2、图3)。


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图 3  工作底图示意图(左图地形数据,有图仅影像数据)


2.数据调查核对


工作底图以街道为单位,按照社区进行分发,规范调查方法,保证字迹清晰易辨认,方便后期数据加工处理,并在工作底图上圈出自然村范围,并标注村名、户主、道路名、河流名、桥梁名等要素。


(1)核对类:有地籍数据的需要进行核对,包括画出自然村范围,并标注或修改自然村村名,核对户主是否正确,核对并调查自然村内部及周边的路名、河流名、桥梁名等,如若错误可直接在文字上画斜线,下方标注正确名称(见图4)。


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图4  核对类底图样例


(2)调查类:无地籍数据的需要进行调查,包括画出自然村范围,并标注或修改自然村村名,调查宗地和户主信息,调查自然村内部及周边的路名、河流名、桥梁名等并标注(见图5)。


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图 5  调查类底图样例


(五)数据加工转换


1.核对数据转换


将前期核对好的数据进行修改,通过数据转换工具将地籍数据(.dgn)转换为GIS数据,包括宗地以及户主属性,以便后期出图制作;另外,需要将地形要素,例如:道路、河流、桥梁等参照地形图进行矢量化并赋属性,通过制图综合的方法进行适度美化,按照数据标准进行统一存储和管理。


2.调查数据加工


将前期调查的数据进行矢量化,包括宗地、道路、河流、桥梁等空间数据,通过制图综合的方法进行适度美化,并将户主、道路名、河流名和桥梁名等属性数据进行录入,核对自然村、行政村以及社区的名称和范围,按照数据标准进行统一存储和管理。


(六)地图设计整饰


1.地图设计整饰


地图符合古朴、归真等风格、充分反映乡村气息。整体采用水墨风格,突出园区建设前自然村江南水乡的风貌,将宗地多边形转换为点状符号,设计白砖黑瓦的农宅符号并进行标注,反应住宅的分布情况;设计桥梁符号,制作具有代表性的木桥或石桥等符号;将道路、河流、田埂矢量化综合为面状符号,填充水墨风格,突出古朴幽深的意境。


2.地图批量制作


通过脚本程序,按照设计好的模板进行批量制作。确定四个模板,分别为16开横、16开纵、32开横、32开纵,依据缩放至住宅时的比例尺大小(>1:1200)进行模板的选择,替换数据源,并修改标题等整饰要素,完成专题地图批量制作。


(七)质量检查


在整个项目进行过程中,都存在着过程质量检查,以保证数据的正确性,避免后期大量返工。由于地图的设计很大程度上取决于数据质量的详实程度,所以与客户沟通确认模板是首要任务。在整个数据加工转换、地图设计整饰、批量制作结束后,还需要对所有专题地图进行质量检查,确保图面数据正确和整体美观。


五、数据加工处理

数据加工处理主要包括:确定自然村位置及范围;框选自然村范围内的地籍数据到自然村gdb的住宅图层内;确定地形图图幅号并添加到arcmap内参考;参考调查底图修改编辑各要素属性等工作内容。


具体操作包括复制模板gdb并命名拆迁时间+村名;根据社区调查核对图志框选地籍数据加载到相应自然村gdb内,有地籍数据的需根据图纸核对户主是否一致并作修改;无地籍数据的需叠加1995年地形图或者建设前影像,参照图纸进行加工并补充属性;补充要素包括河流、河流中心线、道路、道路标注、桥梁、桥梁标注、农田等,充实幅面要素;叠加地形图和影像进行描绘,可适当进行地图综合,保证线条舒缓、圆滑。


数据加工处理流程如图6所示,部分加工处理图示如图7、8。


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图6  数据加工流程图


在图形加工处理过程中有以下注意点:


(一)要素加载后第一步核对、增补、修改住宅图层内的地籍数据,以图纸为准;修改完成后面转点对应gdb内命名“住宅点”要素类;


(二)图幅范围内的学校、村委会、工厂、名胜古迹等也需要矢量化,加工到住宅图层内。


(三)河流平滑后需在桥梁处断开;


(四)需要平滑处理的有河流和农田,加工时先平滑河流面,与河流接壤的农田面可暂时超过河流面,加工并平滑后的农田再擦除河流面即可;


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图7 数据加工图例


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图8 数据加工图例(掩膜擦除河流)


(五)无名称的道路、河流、桥梁均命名为道路、河流、桥梁;


(六)有村与村交融的情况,村庄要素类(点状要素)赋自然村村名属性;


(七)较大的坑塘需要矢量化到河流图层内,不加纹理;


(八)初始图幅为26cm*18.5cm,比例尺保证大于1:1500,否则修改图幅大小为26cm*37cm;


(九)河流纹理不能相交;


(十)道路不可以断。


随着基层自然镇村的消失,其所承载的历史传统文化不断消亡,乡土文化和民俗文化也在变迁中不断流失。启动编纂《苏州工业园区自然村变迁图志》系列丛书,对于传承、抢救和挖掘江南水乡传统文化具有深远的历史意义;对于保留乡土文化记忆,留住乡音、乡思、乡风,焕发市民爱乡情怀具有重要的现实意义;对于社会发展特定阶段波澜壮阔的开发区动迁具有特殊的纪念意义。这一工作的开展,将对全国开发区开发利用好区域历史文化,实现开发建设与文化建设互动并融产生广泛而深刻的示范引领效应。而GIS技术在自然村志编纂过程中是具备巨大潜力的,具备广泛和实际的研究和推广价值。


来源:《2024年江苏省地方志学术年会论文集》