湖北省地表覆蓋分類數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查技術(shù)探討

何德俊，王 波，葉 青

（1.湖北省測(cè)繪工程院，湖北 武漢 430074）

湖北省地表覆蓋分類數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查技術(shù)探討

何德俊1，王 波1，葉 青1

（1.湖北省測(cè)繪工程院，湖北 武漢 430074）

地表覆蓋分類是地理國(guó)情普查成果數(shù)據(jù)的重要組成部分，同時(shí)也是統(tǒng)計(jì)分析的基本數(shù)據(jù)源。結(jié)合湖北省地理國(guó)情普查的特點(diǎn)及在實(shí)際檢查工作中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)地表覆蓋分類信息采集成果質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容和方法進(jìn)行了較全面的闡述，探討了成果數(shù)據(jù)質(zhì)檢過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和技術(shù)要點(diǎn)。

地理國(guó)情普查；地表覆蓋；質(zhì)量檢查

地理國(guó)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(guó)情的重要組成部分。地理國(guó)情普查是一項(xiàng)重大的國(guó)情國(guó)力調(diào)查，是全面獲取地理國(guó)情信息的重要手段，是掌握地表自然、生態(tài)以及人類活動(dòng)基本情況的基礎(chǔ)性工作。湖北省正處于中國(guó)地勢(shì)第二級(jí)階梯向第三級(jí)階梯過(guò)渡地帶，地貌類型多樣，山地、丘陵、崗地和平原兼?zhèn)?，地表覆蓋類型也極其豐富。本文依據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)情普查技術(shù)規(guī)程，對(duì)湖北省第一次全國(guó)地理國(guó)情普查地表覆蓋分類數(shù)據(jù)成果的詳查方法進(jìn)行分析，希望能為地理國(guó)情普查地表覆蓋分類的質(zhì)量檢查工作獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。

1 地表覆蓋分類概述

地表覆蓋分類信息反映了土地表面覆蓋物的物理組成，是地理國(guó)情普查信息的一個(gè)重要方面，且有著重要的意義。因此結(jié)合地理國(guó)情普查項(xiàng)目探討地表覆蓋分類信息采集成果的質(zhì)量檢查技術(shù)非常重要[1]。湖北省第一次全國(guó)地理國(guó)情普查的內(nèi)容包括國(guó)家規(guī)定的內(nèi)容與指標(biāo)以及圍繞服務(wù)省委省政府重大戰(zhàn)略決策、科學(xué)管理和地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展增加的內(nèi)容與指標(biāo)，共涉及12個(gè)一級(jí)類、58個(gè)二級(jí)類和142個(gè)三級(jí)類（省增加7個(gè)）[2]。其中，對(duì)于地表覆蓋，共劃分10個(gè)一級(jí)類、46個(gè)二級(jí)類和87個(gè)三級(jí)類，見(jiàn)表1。

2 地表覆蓋分類數(shù)據(jù)成果概查

成果質(zhì)量元素是成果滿足規(guī)定要求和使用目的的基本特性，說(shuō)明質(zhì)量的定量、定性組成部分[3]。地表覆蓋分類數(shù)據(jù)成果概查主要包括空間參考系、時(shí)間精度、邏輯一致性和TAG值4個(gè)質(zhì)量元素。

1）空間參考系?？臻g參考系包括大地基準(zhǔn)、高程基準(zhǔn)和地圖投影3個(gè)方面；要求使用國(guó)家質(zhì)檢中心的地理國(guó)情普查成果質(zhì)量檢查驗(yàn)收軟件進(jìn)行概查，并對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行人工排查，將問(wèn)題記錄于總體概查記錄表。

表1 地表覆蓋分類

2）時(shí)間精度。時(shí)間精度主要在于原始資料和成果數(shù)據(jù)是否具有現(xiàn)勢(shì)性。首先檢查影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、行業(yè)專題資料等數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性；再對(duì)成果數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性進(jìn)行檢查。

3）邏輯一致性。邏輯一致性包括概念一致性、格式一致性和拓?fù)湟恢滦?個(gè)方面；要求使用地理國(guó)情普查成果質(zhì)量檢查驗(yàn)收軟件與武漢大學(xué)國(guó)普質(zhì)檢軟件分別進(jìn)行概查，并對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行人工排查。①概念一致性要具體檢查屬性項(xiàng)定義是否符合要求（如名稱、類型、長(zhǎng)度、順序數(shù)等）；檢查數(shù)據(jù)集（層）定義是否符合要求（43個(gè)數(shù)據(jù)層，要求數(shù)據(jù)集不能有子文件夾）。②格式一致性要具體檢查數(shù)據(jù)文件格式是否符合要求；檢查數(shù)據(jù)文件是否缺失、數(shù)據(jù)是否無(wú)法讀出；檢查數(shù)據(jù)文件名稱是否符合要求[4]。③拓?fù)湟恢滦砸獧z查的內(nèi)容主要包括面縫隙（圖斑間是否存在縫隙）、面重疊（是否存在重疊圖斑）和面連續(xù)（位置相鄰且屬性一致的不連續(xù)圖斑錯(cuò)誤）。

4）TAG值檢查。對(duì)地表覆蓋分類的所有圖斑進(jìn)行TAG值檢查，檢查內(nèi)容包括：①是否存在TAG值為“2”的圖斑；②檢查T(mén)AG值是否均為“3”或“4”，沒(méi)有“1”，如果是，則要根據(jù)外業(yè)調(diào)查軌跡核實(shí)是否全部圖斑均經(jīng)過(guò)外業(yè)調(diào)查與核查，如果存在TAG值為“3”或“4”的圖斑，且核查軌跡并不支持，則該批成果存在弄虛作假的嫌疑，要與被檢查單位交流核實(shí)。

3 地表覆蓋分類數(shù)據(jù)成果詳查

采集精度、分類精度和表征質(zhì)量作為成果質(zhì)量元素的重要組成部分，也是影響地表覆蓋分類數(shù)據(jù)成果質(zhì)量的關(guān)鍵因素。根據(jù)要求需依次對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量詳查并做出相應(yīng)檢查記錄。

3.1 采集精度

采集精度包括平面精度和矢量接邊。采集精度主要檢查圖斑邊線與DOM套合是否符合要求；勾畫(huà)房屋建筑區(qū)的范圍時(shí)，在包含相同房屋建筑的情況下，應(yīng)盡可能保持外輪廓線包含的范圍最小。要注意的是，影像上分界明顯的地表覆蓋分類界限采集精度應(yīng)控制在5個(gè)像素以內(nèi)；特殊情況如高層建筑物遮擋、陰影等，采集精度原則上應(yīng)控制在10個(gè)像素以內(nèi)。矢量接邊主要檢查不同任務(wù)區(qū)的整合數(shù)據(jù)圖斑的接邊精度是否滿足要求，采取程序自動(dòng)檢查與人工判定相結(jié)合的方式[5]。

3.2 分類精度

3.2.1 屬性精度

對(duì)于屬性精度要檢查的內(nèi)容如下：

1）依據(jù)DOM影像紋理的形狀及分布規(guī)律，檢查T(mén)AG為“1”的CC碼解譯的正確性，重點(diǎn)檢查相鄰圖斑紋理是否相同，即是否存在同譜異物[6]。

2）檢查是否有異譜同物現(xiàn)象，對(duì)異譜同物圖斑標(biāo)注為疑問(wèn)圖斑，外業(yè)檢查。

3）進(jìn)行內(nèi)業(yè)圖面檢查時(shí)，應(yīng)參考外業(yè)核查的相片檢查T(mén)AG=“3”或“4”的圖斑，如果圖斑類型與影像紋理不一致，要通過(guò)解譯樣本核對(duì)其分類正確性；如果沒(méi)有外業(yè)核查的相片，應(yīng)作為疑問(wèn)圖斑進(jìn)行標(biāo)注，并要通過(guò)外業(yè)實(shí)地核查其正確性。具體方法是將外業(yè)采集的相片數(shù)據(jù)疊加到檢查數(shù)據(jù)中（DOM疊加LCA的數(shù)據(jù)），打開(kāi)相片，檢查所拍樣本的CC碼與LCA層數(shù)據(jù)相應(yīng)圖斑CC碼是否一致以及樣本相片是否具有典型性。

4）檢查圖斑是否按要求分到子類，分類代碼填寫(xiě)是否正確，是否存在非法的CC和GB碼（湖北省要求“0710”硬化地表、“0760”固化池和“0810”露天采掘場(chǎng)采集至三級(jí)類，對(duì)于“0540”多層及以上獨(dú)立房屋建筑和“0830”建筑工地，城市地區(qū)采集至其下屬的三級(jí)類，其他地區(qū)要求采集至相應(yīng)的二級(jí)類）。

5）檢查整合數(shù)據(jù)的圖斑是否存在圖斑類型不接邊的錯(cuò)誤。

對(duì)于以下圖斑檢查時(shí)還應(yīng)特別注意：

1）耕地。在大片耕地中開(kāi)挖的坑塘邊上或其塘埂上種植棉花、油菜等旱地作物的地表，達(dá)到采集指標(biāo)要求的，一般歸為旱地“0120”；具有耕地基本形態(tài)的撂荒地可不核查撂荒年限，一般歸為旱地；在大片水田中間出現(xiàn)一塊旱地要作為疑問(wèn)圖斑進(jìn)行標(biāo)注，需要外業(yè)核查；專門(mén)種植草皮用于出售的地塊要根據(jù)該地塊的地理位置、周?chē)h(huán)境、相關(guān)灌溉設(shè)施等因素進(jìn)行綜合判斷，如果能判定為耕地的，按旱地“0120”歸類，如果不能判定的按其他人工草地“0429”歸類。

2）園地。油茶應(yīng)歸為其他喬灌園地“0291”；專門(mén)用于培植盆景或者類似盆景植物以栽種在土地里面為主，則要根據(jù)該地塊培育的植物類型歸為苗圃“0250”或者花圃“0260”；耕地里比較規(guī)整種植的小樹(shù)苗一般歸為苗圃。

3）林地。有關(guān)綠化林地采集要求中的400 m2不是界定綠化林地和喬木林、灌木林等的指標(biāo)，綠化林地、喬木林、灌木林等的采集要求應(yīng)嚴(yán)格按照GDPJ 01[7]的定義進(jìn)行采集，400 m2只是在這幾種難以界定時(shí)進(jìn)行區(qū)分的一個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)，如果可以準(zhǔn)確界定為綠化林地，即使面積超過(guò)400 m2，也可歸為綠化林地；林地內(nèi)若林木覆蓋區(qū)域連片分布，應(yīng)屬于大面積林區(qū)；道路兩旁的綠化帶，中間夾雜部分花圃的，應(yīng)該為綠化林地；對(duì)于城鎮(zhèn)集中居住區(qū)域內(nèi)的公園、學(xué)校中大片長(zhǎng)期自然生長(zhǎng)的林地且達(dá)到采集指標(biāo)的不應(yīng)按綠化林地歸類，而要根據(jù)樹(shù)種類別相應(yīng)歸類。

4）草地。湖北省的低覆蓋度草地非常稀少，若發(fā)現(xiàn)該類圖斑應(yīng)作為疑問(wèn)圖斑進(jìn)行外業(yè)核查；魚(yú)塘間的田埂或者附近地塊用來(lái)種植喂魚(yú)的草地，其類型應(yīng)歸為其他人工草地；高速公路出入口內(nèi)種植的草地應(yīng)歸為綠化草地。

5）房屋建筑區(qū)。房屋建筑區(qū)在滿足采集指標(biāo)要求的情況下，應(yīng)優(yōu)先按照房屋建筑區(qū)采集，而不是按照獨(dú)立房屋采集；農(nóng)村散落式房屋未達(dá)到房屋建筑區(qū)采集指標(biāo)的按照獨(dú)立房屋采集指標(biāo)執(zhí)行；形態(tài)上只要是“房屋”，且作為人類活動(dòng)的用途，皆按照“房屋建筑（區(qū)）”的要求歸類（建筑工地施工區(qū)域內(nèi)的歸并到建筑工地類型）；廢棄房屋建筑區(qū)的采集指標(biāo)為1 600 m2。

6）道路。鐵路與公路平交時(shí)，鐵路軌道圖斑應(yīng)保持連通；凡能夠依據(jù)影像和地理特征合理準(zhǔn)確推定橋下覆蓋類型的橋梁，均可以按照橋下的覆蓋類型歸類，否則按照路面歸類；對(duì)未被植被完全遮蔽且能夠判斷路面范圍的，應(yīng)按照道路的形態(tài)和走向采集為路面；城市主干路上的BRT車(chē)站應(yīng)按照路面歸類。

7）硬化地表。對(duì)于學(xué)校、小區(qū)內(nèi)不達(dá)標(biāo)的露天運(yùn)動(dòng)場(chǎng)（籃球場(chǎng)、排球場(chǎng)或操場(chǎng)），可歸為場(chǎng)院“0716”；農(nóng)村具有明顯打谷、晾曬糧食功能、以夯土硬化的地表，達(dá)到指標(biāo)要求的采集為場(chǎng)院“0716”，已不具備打谷、晾曬糧食功能的采集為碾壓踩踏地表“0718”；達(dá)到采集指標(biāo)要求的硬化溢洪道采集為其他硬化地表“0719”；對(duì)于用建筑材料修建的具有規(guī)則幾何形態(tài)（多呈方形或圓形）的噴水池、沼氣池、化糞池、育苗池（育苗且連片分布）等露天池沼可采集為其他固化池“0769”。

8）人工堆掘地。對(duì)于明確是人工采礦造成的裸露巖石地表，按照其他采掘場(chǎng)“0819”采集；對(duì)于非耕地地區(qū)，經(jīng)人工翻耕、覆土等形成的裸土地按照現(xiàn)狀歸入其他人工堆掘地“0890”。

9）荒漠與裸露地。所有河流、湖泊、坑塘、海域等水體范圍內(nèi)由于水位變化引起自然出露的泥質(zhì)地表，干旱或水土流失地區(qū)長(zhǎng)期無(wú)植被生長(zhǎng)、自然裸露的泥質(zhì)地表，均可歸為泥土地表“0920”。

3.2.2 分類完整性

分類完整性檢查是對(duì)圖斑是否有多余或遺漏進(jìn)行檢查。具體檢查項(xiàng)包括：①檢查是否有滿足指標(biāo)要求的圖斑未采集；② LCA層在SFCA尾礦庫(kù)要素內(nèi)是否采集為尾礦堆放物圖斑；③檢查是否多余采集狹長(zhǎng)地類。需要注意的是，耕地、庫(kù)塘、固化池、大棚等連片區(qū)域內(nèi)部斑塊之間的田埂、小路、水渠、林帶等狹長(zhǎng)條帶，如果寬度在5 m以下，可以就近歸并到相鄰的耕地、庫(kù)塘、固化池、大棚等類型中；房屋建筑區(qū)內(nèi)部的路面寬度小于等于5 m的道路，可以不單獨(dú)歸類，并入其所在的房屋建筑區(qū)一類的圖斑中；房屋建筑區(qū)內(nèi)連片的綠化林地、綠化草地、硬化平地、路面等其他類型，若其面積小于1 600 m2，即使達(dá)到各類型的最小圖斑要求，也不再單獨(dú)歸類，直接并入各類房屋建筑區(qū)類型。此外，應(yīng)注意城市地區(qū)與其他地區(qū)采集指標(biāo)不同的地類包括綠化林地（100～200 m2）、綠化草地（100～200 m2）、獨(dú)立房屋（100～200 m2）、硬化地表（800～1 600 m2）、場(chǎng)院（200～400 m2）和碾壓踩踏地表（200～400 m2）。

3.3 表征質(zhì)量

表征質(zhì)量是圖形幾何表達(dá)方面的質(zhì)量，指地表覆蓋較小的不合理面，面邊界的不合理及國(guó)情要素極短的不合理線、折刺、回頭線、粘連、自相交等。對(duì)于地表覆蓋分類數(shù)據(jù)主要檢查小面積個(gè)數(shù)是否超限，檢查面積小于10 m2的極小圖斑和不合理折角。

4 結(jié) 語(yǔ)

在地理國(guó)情普查地表覆蓋分類數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過(guò)程中還有許多影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素，本文僅從質(zhì)量檢查的角度對(duì)影響地表覆蓋分類數(shù)據(jù)成果質(zhì)量的關(guān)鍵要素進(jìn)行了探討和分析。在實(shí)際質(zhì)量控制過(guò)程中還需要各級(jí)質(zhì)檢人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，質(zhì)檢技術(shù)人員還應(yīng)經(jīng)常深入一線，緊抓重要質(zhì)量元素點(diǎn)，做好各級(jí)檢查記錄及問(wèn)題修改記錄，并通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)出合理的檢查方法[1]。

[1] 劉玉英,吳蘇燕.地理國(guó)情普查地表覆蓋分類信息采集成果質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[J].低碳世界,2014(23):161-163

[2] 湖北省測(cè)繪地理信息局.湖北省第一次全國(guó)地理國(guó)情普查內(nèi)外業(yè)信息采集技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)[Z].武漢:湖北省測(cè)繪地理信息局,2014

[3] 孟芳,黃錦鳳.地理國(guó)情普查矢量數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查技術(shù)探討[J].國(guó)土資源導(dǎo)刊,2014(10):126-129

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B

1672-4623（2016）03-0033-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.03.011

何德俊，碩士，主要從事外業(yè)測(cè)繪工作。

2015-06-23。