上海市地理國情常態(tài)化監(jiān)測技術(shù)方法研究

忻靜

摘 要：根據(jù)筆者對上海市地理國情監(jiān)測項(xiàng)目的實(shí)際參與，對在上海地區(qū)開展常態(tài)化地理國情監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行研究，提出先標(biāo)識變化區(qū)域，再變化區(qū)域信息提取的快速監(jiān)測方法，用于提高生產(chǎn)作業(yè)效率，為今后類似監(jiān)測項(xiàng)目提供參考。

關(guān)鍵詞：地理國情 常態(tài)化 監(jiān)測

中圖分類號：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（b）-0063-02

地理國情監(jiān)測是綜合利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、航空航天遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）等現(xiàn)代測繪技術(shù)，綜合各時期測繪成果檔案，對地形、水系、濕地、地表形態(tài)、地表覆蓋、道路、城鎮(zhèn)等要素進(jìn)行動態(tài)和定量化、空間化的監(jiān)測，并統(tǒng)計分析其變化量、變化頻率、分布特征、地域差異、變化趨勢等，形成反映各種資源、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)、地圖圖形和研究報告等，從地理空間的角度客觀、綜合展示國情國力。

開展地理國情監(jiān)測工作，以地表覆蓋分類、地理要素實(shí)體方式對植被覆蓋、水域等自然地理要素和交通網(wǎng)絡(luò)、居民地、公共服務(wù)設(shè)施、地理單元等人文地理要素進(jìn)行采集，形成地理國情監(jiān)測成果。充分利用測繪先進(jìn)技術(shù)、數(shù)據(jù)資源和人才優(yōu)勢，開展地理國情常態(tài)化監(jiān)測，對重要地理信息進(jìn)行動態(tài)測繪、統(tǒng)計和分析研究，可以為上海市政府、企業(yè)和社會各方面提供真實(shí)可靠和準(zhǔn)確權(quán)威的地理專題信息，從而為上海經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展及政府戰(zhàn)略規(guī)劃決策做出貢獻(xiàn)。本文根據(jù)筆者對第一次全國地理國情普查項(xiàng)目的實(shí)際參與，對常態(tài)化監(jiān)測的技術(shù)方法進(jìn)行研究探討。

1 地理國情常態(tài)化監(jiān)測的技術(shù)流程

常態(tài)化地理國情監(jiān)測技術(shù)流程見圖1。

為便于監(jiān)測工作的全面鋪開和按時完成，采用“遙感為主，核查為輔”的工作方式。采用以參照2016年上半年遙感影像比較2015年監(jiān)測成果查找變化的內(nèi)業(yè)方式，發(fā)現(xiàn)變化區(qū)域，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和補(bǔ)充修改，形成初步監(jiān)測數(shù)據(jù)成果。對于內(nèi)業(yè)無法判斷或存疑的要素采取現(xiàn)場核查方式，進(jìn)行核準(zhǔn)校驗(yàn)，最終形成常態(tài)化地理國情監(jiān)測成果。

2 地理國情常態(tài)化監(jiān)測的主要技術(shù)研究

2.1 變化區(qū)域標(biāo)識

變化區(qū)域的標(biāo)識有助于監(jiān)測指標(biāo)的統(tǒng)一，地表覆蓋分類數(shù)據(jù)可直接利用變化區(qū)域標(biāo)識進(jìn)行修改。地理要素的修改應(yīng)結(jié)合委辦局提供的最新資料，對空間位置與屬性信息進(jìn)行修改。

（1）將2015年地表成果中一級類為人工堆掘地（CC碼為“08**”）和shCC字段不為空的圖斑提取放入標(biāo)識層，進(jìn)行核準(zhǔn)。（2）對比2015年和2016年DOM影像，疊加前階段普查地表覆蓋、地理要素矢量數(shù)據(jù)，同時參考DSM變化圖斑，對變化的區(qū)域進(jìn)行識別。利用兩時段影像生產(chǎn)DSM比較地表高程變化區(qū)域，結(jié)合兩時段影像的卷簾對比功能，人工判斷兩時段影像變化的區(qū)域，并大致勾勒出變化的范圍。如發(fā)現(xiàn)解譯分類錯誤，也需要依據(jù)最新影像改正。

變化區(qū)域的標(biāo)識應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容。

（1）自然生態(tài)類別變更為人工建造類別，主要集中在原為耕地類、園地類、林地類、草地類等非人工建造的自然植被、生態(tài)類型，變更為房屋建筑、道路、構(gòu)筑物等人工建造類型的。（2）建造強(qiáng)度發(fā)生顯著或根本變化的類別，主要包括高密度低矮房屋建筑區(qū)變更為建筑工地、多層及以上建筑、園地、林地或草地等類型，以及硬化地表變更為房屋建筑或道路等類型。（3）季節(jié)性、重復(fù)性變化的類別，由于地處江南水鄉(xiāng)，氣候適宜，對于耕地、園地、林地、草地、水面等地表覆蓋類型，存在季節(jié)性周期變化的特點(diǎn)，重點(diǎn)對普查階段按照季節(jié)性周期變化類型分類的圖斑，利用影像判讀和實(shí)地驗(yàn)證相結(jié)合的方法進(jìn)行核準(zhǔn)，確認(rèn)是交替或重復(fù)變化的，不做更新；發(fā)現(xiàn)分類錯誤的，與普查成果存在跨類差異的，進(jìn)行改正。（4）地理國情要素數(shù)據(jù)中涉及新增鐵路、高速公路、道路等交通設(shè)施以及區(qū)級行政區(qū)、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道）級行政區(qū)的變更、新增或撤銷的各類社會經(jīng)濟(jì)區(qū)域單元、居住小區(qū)、休閑娛樂或景區(qū)、體育運(yùn)動場所、宗教場所等。（5）對于農(nóng)村地區(qū)，若在農(nóng)用地連片突兀的房屋建筑新增或拆除的，需作為變化區(qū)域標(biāo)識。（6）對于水面、泥土地表與植被之間的變化，若未更改其主要輪廓，可視為季節(jié)性變化，不作為變化區(qū)域；反之，若土地已經(jīng)推平或土地整治為耕地或其他類型，則需要作為變化區(qū)域更新。（7）城鎮(zhèn)地區(qū)房屋建筑拆除平整的土地，可歸類為拆遷待建工地

2.2 地表覆蓋

變化區(qū)域的地理國情信息提取遵循國家相關(guān)的技術(shù)要求，地表覆蓋信息提取遵循“所見即所得”的原則，進(jìn)行變化信息的提取。本次監(jiān)測添加新字段“核準(zhǔn)資料來源（2016）”，主要用于標(biāo)識監(jiān)測更新及記錄利用資料來源。具體作業(yè)方法如下。

（1）核準(zhǔn)時會利用到不同來源的新資料，在修改地表覆蓋分類層（LCA）時，需要添加一個字段“核準(zhǔn)資料來源（2016）”，用于記錄變動的地表覆蓋資料來源。（2）標(biāo)識的變化區(qū)域范圍，根據(jù)2016最新影像進(jìn)行修改，同時TAG值修改為6。（3）原為人工堆掘地類圖斑，根據(jù)2016年最新影像，需逐一全部核準(zhǔn)。若發(fā)生變化，需要進(jìn)行修改，同時TAG值修改為6。若未發(fā)生變化，TAG值也需要修改為6。（4）經(jīng)過外業(yè)核查的，TAG賦值為6；如果內(nèi)業(yè)難以判斷需要外業(yè)核查的，TAG可先賦值為2，經(jīng)外業(yè)核查確認(rèn)后再修改為6。（5）為滿足上海市監(jiān)測要求，在修改地表覆蓋分類層（LCA）時，需要臨時添加一個字段“shCC”，對于上海市市情監(jiān)測的拆遷待建區(qū)，圍墻內(nèi)地面長草的拆遷待建地，國家的CC按照所見即所得采集為草地，上海監(jiān)測方案的shCC標(biāo)識為上海市監(jiān)測要求為拆遷待建地。

按照“內(nèi)業(yè)為主、外業(yè)為輔”的原則，必要時可開展一定的外業(yè)調(diào)查工作，以輔助內(nèi)業(yè)可以識別變化區(qū)域但無法識別變化類型的圖斑。

2.3 地理要素

以2016年最新影像為基礎(chǔ)，結(jié)合行業(yè)專題資料等，對變化區(qū)域識別范圍內(nèi)的地理國情要素進(jìn)行信息提取。地理要素空間數(shù)據(jù)信息提取以2016年最新影像為參考，需注意與地表覆蓋分類數(shù)據(jù)圖斑保持空間位置的一致性。對于新增的地理要素屬性數(shù)據(jù)參考行業(yè)專題資料。若無相關(guān)資料，可根據(jù)普查前階段信息提取所依據(jù)的技術(shù)要求，填寫缺省值。核準(zhǔn)時會利用到不同來源的新資料，在需更新修改相應(yīng)的地理要素層添加一個字段“核準(zhǔn)資料來源（2016）”，若有多種來源就填多種，用于記錄變動的地理要素。具體作業(yè)方法如下。

（1）2016年地理國情要素的數(shù)據(jù)庫共分為城鎮(zhèn)綜合單元、公共交通、行政區(qū)劃、社會經(jīng)濟(jì)單元、水域、房屋建筑6個專題。作業(yè)前應(yīng)先核實(shí)是否有自己區(qū)縣的要素，保證本區(qū)縣要素的完整性。（2）對2015年、2016年兩年DOM影像所得出的變化區(qū)域標(biāo)識進(jìn)行核準(zhǔn)，查看是否需要修改。但要素的變更多為屬性的變更，影像所帶來的變化主要集中在新修道路是否通車、水域的新增、改道與消失和城鎮(zhèn)綜合單元里面居住小區(qū)的拆建等，其他諸如大型醫(yī)院、學(xué)校等的整修和擴(kuò)建、道路因施工臨時改道等，因單憑影像無法判定其是否有根本性質(zhì)上的變化，主要依賴于其他資料的收集，影像和變化區(qū)域的標(biāo)識為輔助性資料。（3）收集各委辦局的行業(yè)專題資料，將已經(jīng)撤銷的各類社會區(qū)域經(jīng)濟(jì)單元、居住小區(qū)、休閑娛樂或景區(qū)、體育運(yùn)動場所、宗教場所等進(jìn)行刪除，但新增的應(yīng)首先考慮其是否達(dá)到采集指標(biāo)，再進(jìn)行采集新增。（4）以2016年6月30日為時點(diǎn)，進(jìn)行公告欄數(shù)據(jù)的提取、地圖庫增量對比，核查與國情數(shù)據(jù)、市情要素有關(guān)的信息，進(jìn)行監(jiān)測。

3 結(jié)語

本文論述了上海市地理國情常態(tài)化監(jiān)測技術(shù)方法。采用“遙感為主，核查為輔”的工作方式，基于上一年度的監(jiān)測數(shù)據(jù)成果，參考最新的遙感影像，進(jìn)行判斷解譯。并通過增加變化區(qū)域標(biāo)識，解決變化的主要矛盾，大大提高了生產(chǎn)效率。對于內(nèi)業(yè)無法判斷或存疑的要素采取現(xiàn)場核查方式，進(jìn)行核準(zhǔn)校驗(yàn)，最終形成常態(tài)化的地理國情監(jiān)測成果，對今后其他類似的變化區(qū)域識別項(xiàng)目具備參考價值。

參考文獻(xiàn)

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