應(yīng)用遙感解譯的地理國(guó)情普查技術(shù)探討

王國(guó)波

摘 要：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。本文是筆者結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，概述了地理國(guó)情普查各個(gè)要素即遙感解譯樣本、地表覆蓋、國(guó)情要素和元數(shù)據(jù)各要素的采集流程。

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

中圖分類號(hào)：P237 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）08（c）-0134-02

1 國(guó)情普查的定義、內(nèi)容和分類

1.1 地理國(guó)情的定義

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。其目的是查清我國(guó)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(guó)情監(jiān)測(cè)奠定基礎(chǔ)，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的需要，提高地理國(guó)情信息對(duì)政府、企業(yè)和公眾的服務(wù)能力。

地理國(guó)情是國(guó)情的一部分。狹義來(lái)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(diǎn)的總和；廣義來(lái)看，是指通過(guò)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(jì)發(fā)展?fàn)顩r、政治狀況、社會(huì)狀況、文化傳統(tǒng)、國(guó)際環(huán)境和國(guó)際關(guān)系等在內(nèi)的各類國(guó)情進(jìn)行關(guān)聯(lián)與分析，從而得出能夠深入揭示經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的時(shí)空演變和內(nèi)在關(guān)系的綜合國(guó)情。

1.2 普查的對(duì)象和內(nèi)容

普查對(duì)象：我國(guó)陸地國(guó)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(dòng)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(guó)情信息分類對(duì)象

地理國(guó)情信息分類對(duì)象主要包括地表形態(tài)、地表覆蓋和重要地理國(guó)情監(jiān)測(cè)要素三個(gè)方面，即從不同角度對(duì)基本地理國(guó)情、綜合地理國(guó)情和分專題的地理國(guó)情進(jìn)行比較全面的描述。

2 國(guó)情普查總體技術(shù)路線

以正射影像數(shù)據(jù)為依據(jù)。收集整理最新生產(chǎn)的1∶10000和1∶50000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)，按照“先內(nèi)業(yè)預(yù)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(jìn)行人機(jī)交互影像處理、多源信息輔助判讀與解譯，通過(guò)外業(yè)電子調(diào)查系統(tǒng)，開展地表覆蓋、重要地理國(guó)情要素的普查與核查，建立本底數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)基本統(tǒng)計(jì)與分析，形成一系列的成果圖、表、冊(cè)及報(bào)告。

3 國(guó)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(yùn)輸數(shù)據(jù)等專題數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和整理編輯，按照地理國(guó)情信息普查內(nèi)容要求，更新與生產(chǎn)基礎(chǔ)地理國(guó)情普查框架數(shù)據(jù)。針對(duì)不同地理要素的特點(diǎn)，采用多源信息輔助判讀與解譯、自動(dòng)處理與人機(jī)交互解譯、外業(yè)調(diào)查與核查、地理國(guó)情信息統(tǒng)計(jì)與分析等技術(shù)手段，開展水城縣地理國(guó)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(shí)景照片和對(duì)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(shí)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(jìn)行遙感影像解譯時(shí)，對(duì)地理環(huán)境的正確認(rèn)識(shí)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(zhǔn)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(duì)相關(guān)地域的正確認(rèn)識(shí)提供支持，還可以幫助解譯人員更高效地認(rèn)知遙感影像所蘊(yùn)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(shí)也為長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)積累實(shí)地參考資料。解譯樣本數(shù)據(jù)的典型性、多樣性、充分性、一致性的質(zhì)量特點(diǎn)，直接關(guān)系著遙感影像解譯結(jié)果的正確性，關(guān)系著整個(gè)地理國(guó)情調(diào)查成果的質(zhì)量。

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(yíng)造物和人工建造物的自然屬性或狀況。

按照《地理國(guó)情普查內(nèi)容與指標(biāo)》（GDPJ01-2013-訂正本）的要求，以正射影像為基礎(chǔ)，利用更新、生產(chǎn)的地理國(guó)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(guò)程中同時(shí)采集《地理國(guó)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?；诟叻直媛屎娇蘸教煺溆跋?，按照《地理國(guó)情普查內(nèi)容與指標(biāo)》（GDPJ 01-2013訂正本）要求，針對(duì)不同地理要素的特點(diǎn)，進(jìn)行圖斑的自動(dòng)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(duì)解譯成果進(jìn)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(duì)地表覆蓋LCA層進(jìn)行編輯、整理、修改，形成地表覆蓋數(shù)據(jù)。

6 地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)采集

地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)是指除按照地表覆蓋要求分類之外，必須以地理實(shí)體（或地理對(duì)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(huì)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(biāo)示、有獨(dú)立監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析意義的重要地物及其屬性。

地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)采集，以正射影像底圖為基礎(chǔ)，整合利用地理國(guó)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(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)判讀、采集。基礎(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(gè)像素以內(nèi)，可以直接沿用；如果差異大于5個(gè)像素，則利用正射影像對(duì)水體、道路、構(gòu)筑物、地理單元及界線等要素實(shí)體重新采集，提取相關(guān)要素及屬性信息。具體的生產(chǎn)流程如圖1所示。endprint

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

部分地表覆蓋類型圖斑與對(duì)應(yīng)的地理要素?cái)?shù)據(jù)之間存在一定的約束關(guān)系，主要包括以下幾個(gè)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(kù)塘等水體實(shí)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(huì)有對(duì)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(shí)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。也就是說(shuō)，所有按要素采集的道路中心線，在未被完全遮蔽且影像可識(shí)別的地區(qū)，必須與地表覆蓋中的道路圖斑保持空間位置和屬性值的一致性。

（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(duì)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(guó)情普查中元數(shù)據(jù)是針對(duì)地表覆蓋分類與地理國(guó)情要素?cái)?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(jìn)行采集的。為確保忠實(shí)記錄生產(chǎn)過(guò)程，便于核查和追溯有關(guān)問(wèn)題，地理國(guó)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(guó)情普查數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過(guò)程相結(jié)合。地理國(guó)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(guò)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(shí)際的生產(chǎn)證明了元數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)過(guò)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(guò)程的綜合效率。

內(nèi)業(yè)編輯與整理的元數(shù)據(jù)說(shuō)明數(shù)據(jù)整理編輯的人員、方法、時(shí)間、內(nèi)容以及相關(guān)問(wèn)題處理情況。具體填寫屬性項(xiàng)按照《地理國(guó)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(guó)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(guó)情要素?cái)?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(duì)內(nèi)業(yè)采集的地表覆蓋分類和地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)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(guò)質(zhì)量檢查，形成滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)定要求的地理國(guó)情普查成果，構(gòu)建成地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù)。

10 結(jié)語(yǔ)

開展全國(guó)地理國(guó)情普查，可以系統(tǒng)掌握權(quán)威、客觀、準(zhǔn)確的地理國(guó)情信息，是制定和實(shí)施國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、優(yōu)化國(guó)土空間開發(fā)格局和各類資源配置的重要依據(jù)，是推進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)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(jì)工作的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬萬(wàn)鐘，杜清運(yùn).地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的體系框架研究[J].國(guó)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(jìn)展[J].資源科學(xué)，2011（6）：1195-1203.endprint