地理國情普查的總體技術(shù)路線和工作流程探討

王俊

摘 要：地理國情普查是一項重大的國情國力調(diào)查，是全面獲取地理國情信息的重要手段，是掌握地表自然、生態(tài)以及人類活動基本情況的基礎(chǔ)性工作。該文是筆者結(jié)合生產(chǎn)實踐，概述了地理國情普查各個要素即遙感解譯樣本、地表覆蓋、國情要素和元數(shù)據(jù)各要素的采集流程。

關(guān)鍵詞：地理國情普查 遙感解譯樣本 地表覆蓋 國情要素 元數(shù)據(jù)

中圖分類號：P205 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（c）-0169-02

1 國情普查的定義、內(nèi)容和分類

1.1 地理國情的定義

地理國情主要是指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，是基本國情的重要組成部分。地理國情普查是一項重大的國情國力調(diào)查，是全面獲取地理國情信息的重要手段，是掌握地表自然、生態(tài)以及人類活動基本情況的基礎(chǔ)性工作。其目的是查清我國自然和人文地理要素的現(xiàn)狀和空間分布情況，為開展常態(tài)化地理國情監(jiān)測奠定基礎(chǔ)，滿足經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的需要，提高地理國情信息對政府、企業(yè)和公眾的服務(wù)能力。

地理國情是國情的一部分。狹義來看，是指與地理空間緊密相連的自然環(huán)境、自然資源基本情況和特點的總和；廣義來看，是指通過地理空間屬性將包括自然環(huán)境與自然資源、科技教育狀況、經(jīng)濟發(fā)展狀況、政治狀況、社會狀況、文化傳統(tǒng)、國際環(huán)境和國際關(guān)系等在內(nèi)的各類國情進行關(guān)聯(lián)與分析，從而得出能夠深入揭示經(jīng)濟社會發(fā)展的時空演變和內(nèi)在關(guān)系的綜合國情。

1.2 普查的對象和內(nèi)容

普查對象：我國陸地國土范圍內(nèi)的地表自然和人文地理要素。

普查內(nèi)容：一是自然地理要素的基本情況，包括地形地貌、植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地等的類別、位置、范圍、面積等，掌握其空間分布狀況；二是人文地理要素的基本情況，包括與人類活動密切相關(guān)的交通網(wǎng)絡(luò)、居民地與設(shè)施、地理單元等的類別、位置、范圍等，掌握其空間分布現(xiàn)狀。

1.3 地理國情信息分類對象

地理國情信息分類對象主要包括地表形態(tài)、地表覆蓋和重要地理國情監(jiān)測要素3個方面，即從不同角度對基本地理國情、綜合地理國情和分專題的地理國情進行比較全面地描述。

2 國情普查總體技術(shù)路線

以省普查辦下發(fā)的衛(wèi)星正射影像數(shù)據(jù)為依據(jù)。收集整理最新生產(chǎn)的1∶50 000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及第二次土地調(diào)查資料、交通、水利、林業(yè)、規(guī)劃、民政等多行業(yè)專題數(shù)據(jù)，采用EPS 2008地理信息工作站地理國情內(nèi)外業(yè)一體化軟件，按照“先內(nèi)業(yè)預判，后外業(yè)核查，遙感樣本解譯，再內(nèi)業(yè)編輯整理”的作業(yè)方式，進行人機交互影像處理，多源信息輔助判讀與解譯，通過外業(yè)電子調(diào)查系統(tǒng)，開展地表覆蓋、重要地理國情要素的普查與核查，建立本底數(shù)據(jù)庫，通過基本統(tǒng)計與分析，形成一系列的成果圖、表、冊及報告。

3 國情普查總體工作流程

將收集到的行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、水利普查數(shù)據(jù)、交通運輸數(shù)據(jù)等專題數(shù)據(jù)，進行分析和整理編輯，按照地理國情信息普查內(nèi)容要求，更新與生產(chǎn)基礎(chǔ)地理國情普查框架數(shù)據(jù)。針對不同地理要素的特點，采用多源信息輔助判讀與解譯、自動處理與人機交互解譯、外業(yè)調(diào)查與核查、地理國情信息統(tǒng)計與分析等技術(shù)手段，開展地理國情普查信息獲取工作。

4 遙感解譯樣本數(shù)據(jù)

遙感解譯樣本數(shù)據(jù)是用于輔助遙感影像解譯收集獲取的地面實景照片和對照遙感影像樣本數(shù)據(jù)。遙感解譯樣本數(shù)據(jù)包含兩類：一是地面照片；二是遙感影像實例數(shù)據(jù)。兩類數(shù)據(jù)分別從不同的側(cè)面反映地物影像形態(tài)特征，起到相互印證的作用。在進行遙感影像解譯時，對地理環(huán)境的正確認識是保證解譯結(jié)果正確的基本前提，按照從整體到局部、從可以準確判讀的地物到模糊地物、從大類到小類、內(nèi)業(yè)定界外業(yè)定性的方法采集。不但可以為遙感影像解譯折建立對相關(guān)地域的正確認識提供支持，還可以幫助解譯人員更高效地認知遙感影像所蘊含的信息，也可以在解譯結(jié)果的質(zhì)量控制方面發(fā)揮重要作用，同時也為長期監(jiān)測積累實地參考資料。

5 地表覆蓋分類采集

地表覆蓋分類信息反映了地表自然營造物和人工建造物的自然屬性或狀況。

按照《地理國情普查內(nèi)容與指標》（GDPJ 01-2013-訂正本）的要求，以衛(wèi)片正射影像為基礎(chǔ)，利用更新、生產(chǎn)的地理國情基礎(chǔ)框架數(shù)據(jù)和其他專業(yè)部門的資料，結(jié)合已經(jīng)獲取的遙感解譯樣本數(shù)據(jù)，采用人工解譯的方式，開展地表覆蓋類型內(nèi)業(yè)判讀與解譯，生產(chǎn)過程中同時采集《地理國情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)元數(shù)據(jù)規(guī)定》（GDPJ 04-2013-訂正本）中要求的元數(shù)據(jù)信息。其工作流程如圖1所示。

基于高分辨率航空航天正射影像，按照《地理國情普查內(nèi)容與指標》（GDPJ 01-2013訂正本）要求，針對不同地理要素的特點，進行圖斑的自動提取或人工采集，結(jié)合基礎(chǔ)地理信息成果數(shù)據(jù)集各種專題數(shù)據(jù)和搖桿解譯樣本，對解譯成果進行人工分類和修正，得到地表覆蓋數(shù)據(jù)。根據(jù)外業(yè)調(diào)查與核查成果對地表覆蓋LCA層進行編輯、整理、修改，形成地表覆蓋數(shù)據(jù)。

6 地理國情要素數(shù)據(jù)采集

地理國情要素數(shù)據(jù)是指除按照地表覆蓋要求分類之外，必須以地理實體（或地理對象、地理要素）形式采集的道路、水系、構(gòu)筑物以及地理單元數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)只能以矢量方式表示。這些數(shù)據(jù)反映與社會生活密切相關(guān)，具有較為穩(wěn)定的空間范圍或邊界，具有可以明確標示、有獨立監(jiān)測和統(tǒng)計分析意義的重要地物極其屬性。地理國情要素數(shù)據(jù)采集，以正射影像底圖為基礎(chǔ)，整合利用地理國情基礎(chǔ)框架數(shù)據(jù)，并參考專題數(shù)據(jù)等其他數(shù)據(jù)資料，開展地理國情要素數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)判讀、采集?；A(chǔ)地理框架數(shù)據(jù)整合處理后的數(shù)據(jù)與正射影像疊加，如果差異在5個像素以內(nèi)，可以直接沿用；如果差異大于5個像素，則利用正射影像對水體、道路、構(gòu)筑物、地理單元及界線等要素實體重新采集，提取相關(guān)要素及屬性信息。

7 地表覆蓋分類圖斑與地理國情要素數(shù)據(jù)之間的約束關(guān)系

部分地表覆蓋類型圖斑與對應(yīng)的地理要素數(shù)據(jù)之間存在一定的約束關(guān)系，主要包括以下幾個方面：（1）水體要素和水面范圍。覆蓋分類的水面類型圖斑一般位于河渠、湖泊和庫塘等水體實體的內(nèi)部，只有依據(jù)的影像正好是豐水期拍攝的，兩者的范圍才可能完全一致。（2）道路要素和路面范圍。地表覆蓋中歸為路面類型的圖斑范圍內(nèi)可能會有對應(yīng)的符合要素采集條件的道路要素；但由于遮蔽、數(shù)據(jù)源識別能力等原因，有道路要素的地方其地表覆蓋分類不一定是道路類型，可能是植被或其他遮蔽道路的覆蓋類型。（3）房屋建筑區(qū)與單位院落。單位院落與房屋建筑區(qū)之間不存在一一對應(yīng)的關(guān)系，但位置上有關(guān)聯(lián)性。單位院落的范圍內(nèi)，一般應(yīng)該存在屬于房屋建筑區(qū)的地表覆蓋類型。（4）堤壩覆蓋類型與堤壩要素。堤壩要素用線表示，應(yīng)該位于作為地表覆蓋類型的堤壩圖斑范圍內(nèi)。

8 元數(shù)據(jù)的采集

國情普查中元數(shù)據(jù)是針對地表覆蓋分類與地理國情要素數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)，按照GDPJ 04-2013的要求以空間數(shù)據(jù)的方式進行采集。為確保忠實記錄生產(chǎn)過程，便于核查和追溯有關(guān)問題，地理國情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)元數(shù)據(jù)的采集工作應(yīng)和地理國情普查數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過程相結(jié)合。地理國情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)元數(shù)據(jù)是反映數(shù)據(jù)采集過程相關(guān)信息的數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要組成部分。實際的生產(chǎn)證明了元數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)過程結(jié)合不僅有效地提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量，也有利于提高生產(chǎn)過程的綜合效率。內(nèi)業(yè)編輯與整理的元數(shù)據(jù)說明數(shù)據(jù)整理編輯的人員、方法、時間、內(nèi)容以及相關(guān)問題處理情況。具體填寫屬性項按照《地理國情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)元數(shù)據(jù)規(guī)定》（GDPJ 04-2013訂正本）的要求執(zhí)行。

9 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)編輯與整理

地理國情普查內(nèi)業(yè)編輯與整理主要工作包括：地表覆蓋分類數(shù)據(jù)編輯、地理國情要素數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)拼接、遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)整理及元數(shù)據(jù)制作等?；谕鈽I(yè)調(diào)查成果，結(jié)合數(shù)字正射影像及專業(yè)數(shù)據(jù)資料，對內(nèi)業(yè)采集的地表覆蓋分類和地理國情要素數(shù)據(jù)進行類型、邊界、屬性的修改編輯、接邊、拼接，整理遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)，制作內(nèi)業(yè)編輯與整理階段元數(shù)據(jù)等，經(jīng)過質(zhì)量檢查，形成滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)定要求的地理國情普查成果，構(gòu)建成地理國情普查數(shù)據(jù)庫。

10 結(jié)語

開展全國地理國情普查，可以系統(tǒng)地掌握權(quán)威、客觀、準確的地理國情信息，是制定和實施國家發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、優(yōu)化國土空間開發(fā)格局和各類資源配置的重要依據(jù)，是推進生態(tài)環(huán)境保護、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的重要支撐，是做好防災(zāi)減災(zāi)工作和應(yīng)急保障服務(wù)的重要保障，也是相關(guān)行業(yè)開展調(diào)查統(tǒng)計工作的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 馬萬鐘，杜清運.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.

[2] 張景華，封志明，姜魯光.土地利用/土地覆被分類系統(tǒng)研究進展[J].資源科學，2011（6）：1195-1203.