基礎(chǔ)測繪與地理國情普查一體化處理方法探討

郭衛(wèi)芳,甘田紅,蘇小霞

(1.東華理工大學(xué)測繪工程學(xué)院,江西南昌 330013; 2.江西省測繪地理信息局,江西南昌 330029)

基礎(chǔ)測繪與地理國情普查一體化處理方法探討

郭衛(wèi)芳1?,甘田紅2,蘇小霞2

(1.東華理工大學(xué)測繪工程學(xué)院,江西南昌 330013; 2.江西省測繪地理信息局,江西南昌 330029)

地理國情普查是基礎(chǔ)地理信息工作的擴(kuò)展和延伸。針對基礎(chǔ)測繪與地理國情普查在生產(chǎn)過程中存在成本和效率相互制約的問題,分析了基礎(chǔ)測繪與地理國情普查在內(nèi)容、指標(biāo)與技術(shù)路線方面的相關(guān)性。探索了一種以外業(yè)調(diào)繪內(nèi)容為主要研究對象,將兩者在采集內(nèi)容、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、外業(yè)調(diào)繪等方面進(jìn)行有效結(jié)合,并給出了一體化處理方法,為提高基礎(chǔ)測繪與地理國情普查工作效率提供了解決思路。

基礎(chǔ)測繪;地理國情普查;一體化處理

1 引 言

基礎(chǔ)測繪是指建立統(tǒng)一的測繪基準(zhǔn)和測繪系統(tǒng),進(jìn)行基礎(chǔ)航空攝影,獲取基礎(chǔ)地理信息的遙感資料,測制和更新國家基本比例尺地圖、影像圖和數(shù)字化產(chǎn)品,建立、更新基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)。地理國情普查是采用航空航天遙感、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等測繪地理信息先進(jìn)技術(shù),充分利用已獲取的基礎(chǔ)地理信息成果、數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)成果及其他重大工程獲取的測繪成果等資源,整合其他部門已有的普查成果或與地理國情相關(guān)的專題信息,通過多源遙感影像快速獲取與處理、現(xiàn)場調(diào)查、信息提取、地理統(tǒng)計(jì)分析等技術(shù)手段,查清反映地表特征、地理現(xiàn)象和人類活動的基本地理環(huán)境要素的范圍、位置、基本屬性和數(shù)量特征,通過深入的統(tǒng)計(jì)和綜合分析,形成這些基本地理環(huán)境要素的空間分布及其相互關(guān)系的普查結(jié)果。

基礎(chǔ)測繪成果是普查的基礎(chǔ)資料,普查的數(shù)據(jù)也是基礎(chǔ)測繪資料更新的重要數(shù)據(jù)源,兩者存在著聯(lián)通性。一方面,部分地理國情信息可以在提取相關(guān)基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)和屬性信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充更新而獲得;另一方面,部分地區(qū)現(xiàn)勢性非常好、內(nèi)容非常豐富的大比例尺基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)可以作為地理國情信息采集的直接依據(jù)?；A(chǔ)測繪和地理國情普查的地表形態(tài)部分有很大的相關(guān)性,所包含的地物類及其屬性項(xiàng)大部分相同,在作業(yè)過程中二者都需要進(jìn)行內(nèi)業(yè)采集、外業(yè)調(diào)繪、底圖制作、數(shù)據(jù)處理等工作,可以按照“一次采集、分類利用”的原則整合,這就為作業(yè)一體化提供了良好的基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)測繪側(cè)重于對現(xiàn)實(shí)世界的抽象表達(dá),但缺乏信息的綜合集成和知識的深度挖掘;而地理國情普查側(cè)重于地表自然和人文地理要素的空間分布、特征及其相互關(guān)系?；A(chǔ)測繪與地理國情普查數(shù)據(jù)采集要求有很大區(qū)別,因此,在數(shù)據(jù)采集時(shí),對于同一個地物需按照兩套標(biāo)準(zhǔn),對兩者相同的屬性項(xiàng)采集一次,不同的屬性項(xiàng)分別采集,一次性獲取地理國情普查和基礎(chǔ)測繪需要的調(diào)繪數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)整合階段,根據(jù)外業(yè)調(diào)繪的數(shù)據(jù)分別做數(shù)據(jù)分流方案對照,分別對應(yīng)到基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)和地理國情普查數(shù)據(jù)體系中進(jìn)行處理,從而獲取兩套數(shù)據(jù)。

在測繪工作中,外業(yè)工作的成本頗高,如果能把兩項(xiàng)工作有效的結(jié)合在一起,將會節(jié)省大量的時(shí)間和精力、減少工作量、提高生產(chǎn)效率,將基礎(chǔ)測繪與地理國情普查外業(yè)調(diào)繪一體化處理具有十分重要的意義。

2 生產(chǎn)流程綜合分析

在基礎(chǔ)測繪工作中,獲取航空航天遙感影像、衛(wèi)星影像后,進(jìn)行野外像控點(diǎn)布設(shè)與聯(lián)測,然后進(jìn)行空中三角測量、衛(wèi)星影像糾正融合,完成資料分析、數(shù)據(jù)加密等過程,再進(jìn)行數(shù)字線劃圖DLG的生產(chǎn)、數(shù)字高程模型DEM、數(shù)字正射影像DOM的生產(chǎn)。在地理國情普查階段,DOM底圖可以和基礎(chǔ)測繪一并生產(chǎn),利用DOM進(jìn)行地表覆蓋分類解譯和重要地理國情要素的內(nèi)業(yè)采集,外業(yè)采集工作可以將基礎(chǔ)測繪和地理國情普查同時(shí)完成。因此,可將基礎(chǔ)測繪中地物、地貌調(diào)繪部分與地理國情普查外業(yè)調(diào)查部分有效結(jié)合,綜合判調(diào),從而進(jìn)行一體化處理。整個流程如圖1所示。地理國情普查是基于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行的,分類體系著重立足于基礎(chǔ)地理信息要素分類,無論是地理國情普查還是基礎(chǔ)測繪,其成果實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方法、采用的技術(shù)手段大致相同,但是在采集內(nèi)容、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、外業(yè)調(diào)繪等方面都有區(qū)別。因此,將基礎(chǔ)測繪與地理國情普查在這三個方面進(jìn)行有效的銜接,將采集規(guī)則一致化,是將二者一體化處理的前提。但是將基礎(chǔ)測與地理國情普查相結(jié)合會增加傳統(tǒng)測繪地物類及屬性內(nèi)容、外業(yè)調(diào)繪工作量以及生產(chǎn)周期,因此,如何將二者在采集內(nèi)容、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和外業(yè)調(diào)繪方面有效結(jié)合,減少綜合外業(yè)調(diào)繪工作量、提高總體工作效率是將二者進(jìn)行一體化處理的關(guān)鍵問題。

圖1 生產(chǎn)流程綜合分析圖

基礎(chǔ)測繪與地理國情普查具有較強(qiáng)的互補(bǔ)性,地理國情普查數(shù)據(jù)采集可以有效地借助基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)的采集成果,節(jié)約生產(chǎn)成本、提高工作效率;基礎(chǔ)測繪DLG采集時(shí)可以考慮地理國情普查要素的變化和更新,同時(shí)也可以將已有的DLG數(shù)據(jù)進(jìn)行參考。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)生成完成后,可以把兩套數(shù)據(jù)一起進(jìn)行外業(yè)調(diào)查與核查,這樣考慮不僅現(xiàn)勢性得到了提高,同時(shí)也節(jié)約了總體的時(shí)間和成本。

3 綜合判調(diào)內(nèi)容分析

3.1 外業(yè)調(diào)查核查內(nèi)容分析

基礎(chǔ)測繪與地理國情普查的主要區(qū)別在于地表覆蓋分類解譯和地理國情要素采集部分,根據(jù)地理國情普查總體實(shí)施方案,地理國情信息分為12個一級類, 58個二級類,133個三級類[3],結(jié)合基礎(chǔ)測繪的資料和地理國情普查內(nèi)容與指標(biāo)及采集要求等,對基礎(chǔ)測繪和地理國情普查外業(yè)調(diào)繪的主要內(nèi)容進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)分析,統(tǒng)計(jì)時(shí)將覆蓋分類解譯部分和地理國情要素采集部分分別統(tǒng)計(jì),以三級類為最小統(tǒng)計(jì)單元,統(tǒng)計(jì)結(jié)果為:地理國情普查地物類與基礎(chǔ)測繪地物類有對應(yīng)關(guān)系的約97類,并且基礎(chǔ)測繪和地理國情普查的外業(yè)調(diào)查核查內(nèi)容存在以下幾種關(guān)系:

(1)基礎(chǔ)測繪要素類型遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于地理國情普查;

(2)地理國情普查中的地物大部分都在基礎(chǔ)測繪中存在,可以在一次外業(yè)工作中把同一地物的兩套數(shù)據(jù)同時(shí)采集;

(3)基礎(chǔ)測繪在外業(yè)工作中較重視地物的類型,而地理國情普查中較重視地物的各項(xiàng)屬性;

(4)對于某些地物的同一屬性,在地理國情普查和基礎(chǔ)測繪中調(diào)繪的調(diào)繪內(nèi)容有所變動,許多類型,如水體、地理單元、地表覆蓋等采集指標(biāo)要求都與基礎(chǔ)測繪的采集要求有重大區(qū)別,需要根據(jù)這些要求充分利用高分辨率影像資料和行業(yè)部門的專題資料進(jìn)行采集。

3.2 要素、屬性分析

地理國情普查中的大部分要素類能夠與基礎(chǔ)測繪要素建立對應(yīng)關(guān)系,但要素屬性及采集要求有所區(qū)別,同種地物類含有相同或者不同的屬性,比如河流各時(shí)期的水位線數(shù)據(jù),普查中要求的是采集攝影水位線和高水位線,基礎(chǔ)測繪中要求的是采集常水位線,對于水系的水位線要采集兩次。因此,不能夠?qū)⒒A(chǔ)測繪要素類直接搬到國情普查中運(yùn)用,需要對二者的地物類做綜合統(tǒng)計(jì),并對其地物類的屬性進(jìn)行對照、統(tǒng)計(jì)。根據(jù)《地理國情普查內(nèi)容與指標(biāo)》以及基礎(chǔ)測繪資料,以基礎(chǔ)測繪外業(yè)調(diào)繪內(nèi)容為基礎(chǔ),將地理國情普查中的地物類及屬性與其作對比分析,對于相同地物類,將兩者相同的屬性項(xiàng)和各自特有的屬性項(xiàng)綜合,對于不同的地物類,分別將相應(yīng)的屬性做統(tǒng)計(jì),從而得出基礎(chǔ)測繪和地理國情普查的一體化的數(shù)據(jù)采集指導(dǎo)方案。相同地物類以鐵路、公路為例,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示:

地理國情普查和基礎(chǔ)測繪相同地物類及其屬性(部分) 表1

續(xù)表1

地理國情普查不同于基礎(chǔ)測繪的地物類及其屬性,比如河流水系結(jié)構(gòu)線、水渠水系結(jié)構(gòu)線等按照要求采集,具體地物類及屬性項(xiàng)內(nèi)容如表2所示:

地理國情普查不同于基礎(chǔ)測繪的地物類及其屬性 表2

基礎(chǔ)測繪與地理國情普查一體化處理方法是建立在兩者已有的生產(chǎn)技術(shù)、作業(yè)流程等的基礎(chǔ)上,綜合二者的內(nèi)容、指標(biāo)及采集要求等形成的一體化的數(shù)據(jù)采集、分流的方法。在數(shù)據(jù)采集時(shí),按照基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和地理國情普查數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)一次采集整套數(shù)據(jù),在內(nèi)業(yè)階段可以將采集的數(shù)據(jù)分別對應(yīng)到基礎(chǔ)測繪與地理國情普查系統(tǒng)中。

在安排生產(chǎn)時(shí),若要同時(shí)兼顧基礎(chǔ)測繪和國情普查的要求,則需要統(tǒng)籌二者的指標(biāo)體系,從而采集一套完整的地表覆蓋情況,然后根據(jù)需要提取要素。

4 數(shù)據(jù)分流方案

外業(yè)工作結(jié)束后,按照基礎(chǔ)測繪和地理國情普查各自的外業(yè)規(guī)范,進(jìn)行綜合判調(diào)、核查地類工作。在內(nèi)業(yè)階段,可以根據(jù)外業(yè)調(diào)繪數(shù)據(jù)做內(nèi)業(yè)作業(yè)方案對照,將外業(yè)調(diào)繪的數(shù)據(jù)對應(yīng)到兩個系統(tǒng),形成基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)和地理國情普查數(shù)據(jù)兩套數(shù)據(jù)。作業(yè)方案流程為:首先參照表1、表2中地物類及其屬性的對應(yīng)關(guān)系,將外業(yè)調(diào)繪的數(shù)據(jù)做要素分離,不同的要素及屬性項(xiàng)分別對應(yīng)到基礎(chǔ)測繪和地理國情普查各自的系統(tǒng)中;再將共同存在的要素及對應(yīng)的屬性項(xiàng)分別導(dǎo)入到兩套系統(tǒng)中,從而形成兩套數(shù)據(jù)。流程圖如圖2所示:

圖2 數(shù)據(jù)分流作業(yè)方案

對于得到的兩套數(shù)據(jù),基礎(chǔ)測繪和地理國情普查分別按照各自規(guī)范進(jìn)行數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)整理和生產(chǎn)。首先,將地理國情普查內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理,再對地表覆蓋和重要地理國情要素信息進(jìn)行建庫,建立普查本底數(shù)據(jù),然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、動態(tài)進(jìn)行定量化、空間化的監(jiān)測,形成反映各類資源、環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)要素的空間分布及其發(fā)展變化規(guī)律的監(jiān)測數(shù)據(jù)、圖件和分析報(bào)告;基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)在進(jìn)行編輯、拓?fù)錂z查后,直接進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查、建庫等。

5 結(jié) 論

通過對基礎(chǔ)測繪與地理國情普查的生產(chǎn)流程、內(nèi)容與指標(biāo)等的分析,對一體化處理的方法進(jìn)行探討,得到如下結(jié)論:

(1)基礎(chǔ)測繪與地理國情普查外業(yè)調(diào)繪一體化的新方案具有一定的可行性。將基礎(chǔ)測繪與地理國情普查外業(yè)測繪兩項(xiàng)工作有效的結(jié)合一體化處理,可節(jié)約綜合的外業(yè)調(diào)繪時(shí)間、減少總體工作量、節(jié)省生產(chǎn)成本,從而提高生產(chǎn)效率;

(2)對于基礎(chǔ)測繪和地理國情普查相同的地物類,可將其相同的屬性只采集一次,不同屬性項(xiàng)一次采集、兩套標(biāo)準(zhǔn);

(3)對于基礎(chǔ)測繪和地理國情普查不同的地物類,可在基礎(chǔ)測繪原有的外業(yè)調(diào)繪的基礎(chǔ)上,增加外業(yè)調(diào)繪的地物類的內(nèi)容;

(4)外業(yè)采集之后,內(nèi)業(yè)階段可以按照數(shù)據(jù)分流方案,分類入庫,將外業(yè)調(diào)繪的數(shù)據(jù)分別應(yīng)用于基礎(chǔ)測繪和地理國情普查中;基礎(chǔ)測繪是普適性測繪,執(zhí)行的是通用和成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),隨著國情普查從基底普查轉(zhuǎn)入動態(tài)監(jiān)測,信息化測繪技術(shù)的發(fā)展,為增加信息采集內(nèi)容創(chuàng)造條件二者將會逐步融合相互滲透,從國情中長期來看,基本的信息內(nèi)容將促進(jìn)基礎(chǔ)測繪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在新需求牽引下的不斷完善和修訂,從而為兩者的一體化處理提供完善的一體化方法。

[1] GDPJ 01-2013.第一次全國地理國情普查內(nèi)容與指標(biāo)[S].

[2] GDPJ 03-2013.第一次全國地理國情普查數(shù)據(jù)規(guī)定與采集要求[S].

[3] GB/T 13923-2006.基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006.

[4] 張勤,樊文鋒.測繪與地理國情監(jiān)測[J].測繪通報(bào), 2012,11:78～80.

[5] 尹鵬程,李鋼,張培等.地籍調(diào)查與基礎(chǔ)測繪一體化管理模式[J].測繪科學(xué),2011(1):190～192.

[6] 周玉宏,顧芒.省級基礎(chǔ)測繪地形圖數(shù)據(jù)內(nèi)外業(yè)一體化技術(shù)方法探討[A].上海市測繪學(xué)會.第十三屆華東六省一市測繪學(xué)會學(xué)術(shù)交流會論文集[C].上海:上海市測繪學(xué)會,2011(3).

[7] 馬萬鐘,杜清運(yùn).地理國情監(jiān)測的體系框架研究[J].國土資源科技管理,2011(6):104～111.

[8] 鄭啟剛.淺談地理國情普查技術(shù)——以廣西欽州市欽南區(qū)試點(diǎn)項(xiàng)目為例[J].廣西城鎮(zhèn)建設(shè),2013(11):99～103.

[9] 劉芳.測繪內(nèi)外業(yè)一體化及相關(guān)問題研究[J].測繪與空間地理信息,2012(8):232～234.

[10] 曹子榮.地理國情監(jiān)測地表覆蓋數(shù)據(jù)的兩種采集方法比較[J].測繪技術(shù)裝備,2013(2):22～24.

[11] 武琛.地理國情監(jiān)測內(nèi)容分類與指標(biāo)體系構(gòu)建方法研究[D].山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.

[12] 湯育紅.地理國情普查地表覆蓋與國情要素信息的提取方法探討[J].測繪與空間地理信息,2013(12):89～91,95.

[13] 董冬,龔偉.淺談地理國情普查基本要素內(nèi)容[J].測繪與空間地理信息,2013(8):199～201,206.

[14] 翟繼偉.淺談朝陽市地理國情普查外業(yè)調(diào)查[J].測繪與空間地理信息,2014(5):205～207.

[15] 黃霞,張靜舒,何勇.地理國情普查中地表覆蓋信息提取技術(shù)研究[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版,2014 (8):101～106.

An Integration Processing Method on Basic Surveying and National Geographic Conditions Census

Guo Weifang1,Gan Tianhong2,Su Xiaoxia2
(1.Faculty of Geomatics,East China Institute of Technology,Nanchang 330013,China; 2.Jiangxi Bureau of Surveying,Mapping and Geoinformation,Nanchang 330029,China)

National geographic conditions census is extension of basic surveying.The problem that cost and efficiency of basic surveying and national geographic conditions census constrain each other in the process of production was studied.Relativity analysis of content,target and technical route between basic surveying with national geographic conditions census was conducted.An integration processing method on basic surveying and national geographic conditions census was explored,with field inspection contents as main research object.Study result can be used to provide solutions to improve basic surveying and national geographical conditions census efficiency.

basic surveying;national geographical conditions census;integration processing

1672-8262(2014)06-55-04

P208.1

B

2014—07—26

郭衛(wèi)芳(1988—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)檫b感信息處理。

江西省測繪地理信息局2013年度科技推先項(xiàng)目“基礎(chǔ)測繪成果在地理國情普查中的應(yīng)用研究”