關(guān)于地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)處理方法的研究

叢瑜 王鳳艷 王柏建

[摘要]地理國(guó)情普查是為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)防工程的建設(shè)和科學(xué)管理需要，能更好地反應(yīng)我國(guó)各種地理環(huán)境要素的分布與關(guān)系。本文以全國(guó)地理普查思想為基礎(chǔ)，將地理普查過(guò)程進(jìn)行梳理和修改，建立適合項(xiàng)目工作的地理國(guó)情普查處理方案，總結(jié)了數(shù)據(jù)處理的方法。結(jié)果表明：本文建立的地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)的方法可以較好地融合各個(gè)處理部分，大大提高工作效率和工作協(xié)調(diào)性，為地理國(guó)情的后續(xù)工作提供借鑒，為其他項(xiàng)目的實(shí)施提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。

[關(guān)鍵詞]地理國(guó)情普查 數(shù)據(jù) 方案

[中圖分類號(hào)]K90-0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349（2016）18-0158-02

一、引言

地理國(guó)情普查項(xiàng)目是一項(xiàng)重大的國(guó)情國(guó)力調(diào)查，是全面獲取地理信息的重要手段，是掌握地表自然、生態(tài)以及人類活動(dòng)基本情況的基本性工作[1]，開(kāi)展常態(tài)化地理國(guó)情監(jiān)測(cè)奠定了基礎(chǔ)，滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人文環(huán)境的和諧發(fā)展，是國(guó)家具有重大決策性，開(kāi)創(chuàng)性工程。國(guó)情普查工作是國(guó)家第一次開(kāi)展的項(xiàng)目，本次任務(wù)時(shí)間緊、任務(wù)重、工作繁瑣，如何更加科學(xué)規(guī)范高效地完成項(xiàng)目，提供優(yōu)秀科學(xué)的成果，是擺在廣大作業(yè)技術(shù)者前面的一道難題。

目前，關(guān)于地理國(guó)情的相關(guān)研究多基于某處理過(guò)程進(jìn)行研究。如張洪喜等研究Geoway for NC軟件在地理國(guó)情中的應(yīng)用[2]，陳姝和李森等分別研究了DOM數(shù)據(jù)的制作和檢查和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問(wèn)題[3-4]，尹言軍等從地理國(guó)情要素的提取與方法整理方面進(jìn)行研究。上述文獻(xiàn)缺乏對(duì)地理國(guó)情普查整體設(shè)計(jì)思路的研究。

本人以吉林省汪清縣項(xiàng)目實(shí)施為例，基于全國(guó)地理普查思想，將數(shù)據(jù)處理各部分科學(xué)的融合到一起，建立在地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)處理中的基本方法和思路，用來(lái)提高工作效率和工作協(xié)調(diào)性，為地理國(guó)情工作的繼續(xù)開(kāi)展提供技術(shù)支持。

二、數(shù)據(jù)處理的總體構(gòu)想與框架

吉林省于2014年更新完成了DLG的全覆蓋，在數(shù)據(jù)內(nèi)容、采集方法、數(shù)據(jù)格式等技術(shù)要求方面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一?；诨A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，使數(shù)據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行了統(tǒng)一。通過(guò)專業(yè)人員進(jìn)行了資料的收集與整理，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性分析。我們使用這些成果作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提取整合相關(guān)要素進(jìn)行地理國(guó)情數(shù)據(jù)生產(chǎn)。有了以上的收集和處理工作，為數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性和完整性提供有力的保障。

按照《地理國(guó)情普查內(nèi)容與指標(biāo)》和《地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)規(guī)定與采集要求》要求，我們采用正射遙感影像做為基礎(chǔ)，利用已有收集并整理的有關(guān)基礎(chǔ)地理信息資料和各地方部門提供的專業(yè)資料，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)的采集包括地表覆蓋分類、地理國(guó)情要素、及屬性采集，地表覆蓋分類解譯采用自動(dòng)與人工結(jié)合方式數(shù)據(jù)采集；地理國(guó)情實(shí)體要素要進(jìn)行水域、交通、構(gòu)筑物和地理單元的數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行更新和補(bǔ)充，提取要素屬性，獲取數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)采集的成果必須進(jìn)行內(nèi)業(yè)質(zhì)量檢查，并進(jìn)行外業(yè)的核查，外業(yè)人員要進(jìn)行外業(yè)底圖的制作，質(zhì)檢通過(guò)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合處理，通過(guò)質(zhì)量檢查進(jìn)行地表覆蓋分類、地理國(guó)情要素的普查信息建庫(kù)。對(duì)于以上初步思路進(jìn)行整理，制作流程框架如圖1。

三、數(shù)據(jù)處理

（一）基礎(chǔ)資料的收集和選擇

基礎(chǔ)資料的收集和選擇是為了得到更準(zhǔn)確和精度更高的的數(shù)據(jù)，保障普查結(jié)果的精確性、科學(xué)性和全面性。對(duì)于國(guó)家下發(fā)的航攝影像資料、數(shù)據(jù)正射影像（DOM）可作為汪清縣國(guó)情普查的主要數(shù)據(jù)來(lái)源。DLG數(shù)據(jù)可以作為地理國(guó)情要素采集提取的重要數(shù)據(jù)源。其中還缺乏一些權(quán)威的國(guó)情資料，包括鐵路資料、行政界線資料（需要和臨界縣市進(jìn)行核查溝通）、水利資料、森林保護(hù)區(qū)資料等等，這些需要專人去各個(gè)相關(guān)部門進(jìn)行溝通與收集。

（二）數(shù)據(jù)采集的基本方法和手段

地理國(guó)情信息采集分為地表覆蓋層和地理國(guó)情要素層，應(yīng)用Geoway和ArcGIS軟件相結(jié)合的方法，采用人工分類的方式采集數(shù)據(jù)。地理國(guó)情數(shù)據(jù)生產(chǎn)軟件（Geoway For NC）是針對(duì)地理國(guó)情普查項(xiàng)目的信息提取環(huán)節(jié)開(kāi)發(fā)的軟件產(chǎn)品，它能完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集、信息提取、元數(shù)據(jù)制作、編輯整理、質(zhì)檢、成果提交整個(gè)內(nèi)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。地表覆蓋采集歸類，作為地理國(guó)情普查的一項(xiàng)基本工作，其目的是將地表分成不同的地類，以便后續(xù)相關(guān)行業(yè)開(kāi)展統(tǒng)計(jì)規(guī)劃工作。地表覆蓋層要分類清晰，邊界明確，數(shù)據(jù)采集采用就近就大原則，有預(yù)見(jiàn)性原則，依據(jù)提供的DOM影像進(jìn)行人工判讀。提交數(shù)據(jù)之前要進(jìn)行拓?fù)錂z查，保證圖斑無(wú)縫隙、不重疊，提高正確性。地理國(guó)情要素是以矢量方式表示的數(shù)據(jù)，包括道路、水域、構(gòu)筑物以及地理單元數(shù)據(jù)，要注意道路、水域賦值的正確性，我們對(duì)數(shù)值依據(jù)資料進(jìn)行了反復(fù)的對(duì)比確認(rèn)。道路要素信息的采集要連成路網(wǎng)，貫穿連通。對(duì)地理國(guó)情數(shù)據(jù)信息做了整理，主要內(nèi)容如表1所示。

（三）外業(yè)的調(diào)查和核查

外業(yè)核查主要是對(duì)地表覆蓋采集無(wú)法判讀的圖斑和判讀不清的圖斑進(jìn)行核實(shí)，對(duì)地理國(guó)情要素的屬性和邊界不清進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查，并進(jìn)行樣本數(shù)據(jù)的采集。外業(yè)調(diào)查要以外業(yè)調(diào)查底圖為基礎(chǔ)，底圖上可對(duì)疑問(wèn)地類、地物和國(guó)情進(jìn)行了標(biāo)注，以方便外業(yè)人員進(jìn)行調(diào)查和核查。外業(yè)作業(yè)人員應(yīng)該根據(jù)本地的地理環(huán)境特征、區(qū)域特征、天氣情況等，制定合理的外業(yè)調(diào)繪方案，在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)內(nèi)業(yè)疑問(wèn)圖斑和國(guó)情進(jìn)行標(biāo)注和反饋。由于汪清縣林地山地偏多，一些山地不能通車只能依靠DOM數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查；對(duì)能通車的地方對(duì)道路、房屋、水系等進(jìn)行調(diào)查和核查。利用內(nèi)業(yè)和外業(yè)相結(jié)合的方式進(jìn)行檢查，確認(rèn)數(shù)據(jù)的正確性，最后提交外業(yè)調(diào)查成果，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合處理，為最終的數(shù)據(jù)庫(kù)成果提供基礎(chǔ)。

（四）數(shù)據(jù)成果整合處理

根據(jù)數(shù)據(jù)采集結(jié)果和外業(yè)調(diào)查成果進(jìn)行了數(shù)據(jù)整合處理，進(jìn)行圖幅和圖幅之間的拼接，對(duì)拼接處屬性相同的線狀要素、面狀要素進(jìn)行要素融合，要素的地類屬性、CC碼等保持一致融合準(zhǔn)確，之后進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系檢查，對(duì)于各要素要進(jìn)行無(wú)懸掛點(diǎn)檢查、消除偽節(jié)點(diǎn)，各個(gè)要素屬性進(jìn)行統(tǒng)一，保證要素之間的位置和空間關(guān)系準(zhǔn)確；由于拼接后的數(shù)據(jù)量大、圖幅較多，拓?fù)錂z查時(shí)耗費(fèi)時(shí)間多，我們要保證數(shù)據(jù)更改的準(zhǔn)確性、盡量避免進(jìn)行重復(fù)拓?fù)錂z查。經(jīng)過(guò)修改檢查拓?fù)浜细窈?，就形成地理?guó)情普查成果數(shù)據(jù)。

（五）數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制

地理國(guó)情普查成果質(zhì)量控制在技術(shù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、過(guò)程檢查、成果驗(yàn)收等階段都應(yīng)該加強(qiáng)管理、建立科學(xué)的質(zhì)量管理體系。過(guò)程質(zhì)量控制是質(zhì)量控制的重中之重，是普查結(jié)果完整性客觀性和準(zhǔn)確性的保障，應(yīng)落實(shí)到各單位和部門。

其中對(duì)各相關(guān)部門提供的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和成果，進(jìn)行質(zhì)量控制，由專門人員負(fù)責(zé)對(duì)資料的完整性、正確性進(jìn)行核查；對(duì)內(nèi)業(yè)人員在生產(chǎn)前進(jìn)行了業(yè)務(wù)培訓(xùn)，能夠熟練操作軟件、熟悉地類，并知曉如何分類，對(duì)道路位置的精度繪制準(zhǔn)確，對(duì)道路不可漏采集，道路要連成網(wǎng)，屬性的賦值精度要和提供的資料相一致；水系的位置要達(dá)到要求的精度，在HYDA層要采集至高水位處；地理單元最容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤就是單位的定位點(diǎn)位置不對(duì)，需要進(jìn)行糾正；所有層中的屬性要素的賦值要準(zhǔn)確，字符和CC碼要正確。完成內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)采集工作，進(jìn)行質(zhì)量自檢、互檢，如果不合格再進(jìn)行數(shù)據(jù)的更改，直到合格為止。再由外業(yè)進(jìn)行調(diào)繪，并進(jìn)行外業(yè)的底圖制作，將調(diào)繪的結(jié)果和內(nèi)業(yè)成果比對(duì)，不一致的以外業(yè)為準(zhǔn)進(jìn)行改正，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的整合處理。數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制是重中之重，關(guān)系到采集成果的準(zhǔn)確性，和后續(xù)數(shù)據(jù)庫(kù)建立成果。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文研究采用了內(nèi)外業(yè)相結(jié)合的方式，對(duì)過(guò)程質(zhì)量控制嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)數(shù)據(jù)處理方案進(jìn)行了深入的研究，建立了地理國(guó)情普查的處理方法。其成果可以更有效地促進(jìn)這次普查任務(wù)的完成，保障數(shù)據(jù)成果的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。這次的數(shù)據(jù)處理方案取得了可行性，提高了工作的效率，達(dá)到了精度要求，對(duì)本次工作工作提供了技術(shù)幫助，為將來(lái)的地理國(guó)情普查提供數(shù)據(jù)成果。

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責(zé)任編輯：張麗