測繪工程監(jiān)測體系的研究與應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，地表情況也會隨之改變，因而國情信息也變得更為復(fù)雜。在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的編制過程中，需要對國情信息進(jìn)行充分的了解，并以此為基礎(chǔ)，對國家發(fā)展基本的政策方針指明方向，從而能夠使發(fā)展策略更好的匹配我國實際情況。對此，在地理國情監(jiān)測中，需要對相應(yīng)的體系框架進(jìn)行科學(xué)的構(gòu)建，為實際工作開展提供良好的支持和保障。測繪技術(shù)是地理國情監(jiān)測中一種必不可少的重要技術(shù)，例如3S測繪技術(shù)、無人機(jī)航拍技術(shù)、飛艇遙感技術(shù)、地理信息車等，為地理國情監(jiān)測提供了有力的支持。

1 地理國情的基本概述

國情，指的是在國家當(dāng)中，包括地理、歷史、文化、政治、經(jīng)濟(jì)、社會等諸多方面的內(nèi)容，也就是國家物質(zhì)基礎(chǔ)、上層建筑的基本情況。地理國情與物質(zhì)、自然、社會、產(chǎn)業(yè)等方面，均存在著一定的關(guān)系，其是國情當(dāng)中的一個重要組成部分，從空間角度上，對國家人類居住環(huán)境、自然資源等相關(guān)地理要素進(jìn)行基本情況的調(diào)查和體現(xiàn)。地理國情信息，除了描述客觀世界外，也對各個要素之間的聯(lián)系，以及其產(chǎn)生的現(xiàn)象、關(guān)系、變化等進(jìn)行體現(xiàn)［1］。地理國情信息主要可分為感知信息、統(tǒng)計信息、分析信息，其中，感知信息指的是最初獲取的信息，沒有進(jìn)行分析處理，或進(jìn)行簡單編輯的信息，具有本底性、基礎(chǔ)性的特點。在地理國情信息中，具有遞進(jìn)式的特點，主要是在一定范圍內(nèi)，通過分析描述自然地理要素，體現(xiàn)出相應(yīng)文化現(xiàn)象、社會情況等信息。統(tǒng)計信息，使之感知信息經(jīng)過統(tǒng)計處理后的信息，可對地理現(xiàn)象的分布規(guī)律、數(shù)學(xué)特征等進(jìn)行反映。

2 地理國情測繪監(jiān)測的體系框架

在地理國情監(jiān)測中，主要具有系統(tǒng)性、過程性、綜合性等特點。作為一項系統(tǒng)工程，地理國情監(jiān)測融合了相關(guān)要素，將采集獲取的各類要素信息進(jìn)行系統(tǒng)輸入，利用統(tǒng)計分析處理，對成果進(jìn)行系統(tǒng)輸出。地理國情監(jiān)測主要是利用相應(yīng)的組織制度體系，采用信息科學(xué)、分析、統(tǒng)計、測繪等方法，了解國家區(qū)域地表及周邊范圍的地理現(xiàn)象，并進(jìn)行控制、預(yù)測、評價、分析描述，從而在時間、空間等角度上，對相關(guān)地理信息要素進(jìn)行可視化、數(shù)字化、完整化的表達(dá)。地理國情監(jiān)測實質(zhì)上是采集、分析、描述、評價、控制、預(yù)測要素信息的過程。在信息的輸入、處理、輸出過程中，需要在不同環(huán)節(jié)，對不同方法進(jìn)行運用。而且，地理國情信息具有很廣泛的覆蓋面，涉及到很多專業(yè)。

2.1 自然環(huán)境要素

自然環(huán)境要素，地理國情監(jiān)測中一個重要的監(jiān)測對象，同時也是最為基礎(chǔ)的內(nèi)容之一。其指的是在地表和地表上下一定的空間范圍內(nèi)，包含生態(tài)環(huán)境、自然資源，以及相應(yīng)的特點［2］。在自然環(huán)境要素當(dāng)中，主要包括了土地要素相關(guān)的生態(tài)環(huán)境、礦產(chǎn)、植被、水系、構(gòu)筑物、建筑物、土地覆蓋、土壤、地形地貌、形狀、位置、面積等。

2.2 社會人文要素

社會人文要素，指的是在一定范圍內(nèi)，包含人文要素、社會構(gòu)成等，例如民族關(guān)系、人文景觀空間分布、人口空間分布、城市化進(jìn)程等方面。在地理國情監(jiān)測當(dāng)中，除了對自然要素信息進(jìn)行獲取之外，也應(yīng)對社會人文信息進(jìn)行掌握，發(fā)現(xiàn)人類活動、社會發(fā)展的基本規(guī)律，進(jìn)而對一定范圍內(nèi)地理現(xiàn)象的現(xiàn)狀、時空演變進(jìn)程等，進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測與表達(dá)。

2.3 產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)要素

產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)要素，在自然要素、社會人文要素之間，發(fā)揮著媒介和橋梁的作用，同時也是二者融合之后得到的新的產(chǎn)物。在產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)要素中，主要包括了特色產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)、生產(chǎn)力布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。根據(jù)自然要素、社會人文要素和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)要素的關(guān)系，可以將其劃分為產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等不同方面。產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，是產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)要素結(jié)合自然要素的產(chǎn)物，而產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)則是產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)要素結(jié)合社會人文要素的產(chǎn)物。

3 地理國情測繪監(jiān)測的主要測繪方法

3.1 測繪方法

測繪方法主要是對地理國情監(jiān)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲利，利用抽樣調(diào)查、物聯(lián)網(wǎng)、激光雷達(dá)、遙感影像等技術(shù)，相互結(jié)合以實現(xiàn)監(jiān)測需求。在地理國情監(jiān)測中，應(yīng)確保數(shù)據(jù)的高效性、精確性、客觀性。同時，要對長效機(jī)制進(jìn)行建立，實時監(jiān)控動態(tài)變化的地理數(shù)據(jù)。在地理國情監(jiān)測中，需要測定社會人文、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)等諸多要素，不同部門的數(shù)據(jù)測算具有不同標(biāo)準(zhǔn)。因此，要建立統(tǒng)一的測繪標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)地理國情數(shù)據(jù)的有效整合。運用3S技術(shù)，通過GPS、RS技術(shù)收集地理信息數(shù)據(jù)，利用光譜分辨、空間分辨技術(shù)獲取質(zhì)量更高的圖像數(shù)據(jù)，利用GIS技術(shù)建立三維模型，運用高分辨遙感技術(shù)，對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行地表覆蓋及地理國情要素監(jiān)測。最后通過GIS技術(shù)建立形成元數(shù)據(jù)庫，包含責(zé)任單位、結(jié)果精確度、結(jié)果校驗、質(zhì)量核查、調(diào)整編輯、外業(yè)核查數(shù)據(jù)、采集點數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)源、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。

3.2 統(tǒng)計分析方法

基于數(shù)據(jù)時間、空間的關(guān)系，要對測繪獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計分析。不同數(shù)據(jù)的屬性不同，在獲取數(shù)據(jù)時可能存在誤差［3］。所以，應(yīng)先進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將測量或其它原因造成的誤差及無效數(shù)據(jù)排除，然后再進(jìn)行統(tǒng)計分析。利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)方法完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，對于時間序列、空間序列數(shù)據(jù)的處理，要對其時空特性加以注重。

3.3 評價預(yù)測方法

基于已有統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對評價指標(biāo)體系進(jìn)行科學(xué)的構(gòu)建，對合理的評價方法進(jìn)行應(yīng)用，預(yù)測各類專業(yè)地理要素，對相關(guān)預(yù)警機(jī)制進(jìn)行建立。通過對統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用，整體性描述地理要素現(xiàn)狀，并利用多種評價分析方法，從時間、空間等角度出發(fā)專業(yè)評價及預(yù)測監(jiān)測數(shù)據(jù)。對自然、社會人文、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)等要素發(fā)展規(guī)律進(jìn)行掌握，這有助于預(yù)測可能發(fā)生的問題，輔助預(yù)警機(jī)制的建立，進(jìn)而對消極因素影響進(jìn)行控制。

3.4 信息科學(xué)方法

地理國情監(jiān)測，需要地理信息科學(xué)提供技術(shù)支持，對于工作進(jìn)程效率的提升，以及成果精度水平的提高，都具有重要意義。對空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，存儲海量的基礎(chǔ)及成果數(shù)據(jù)，確保時間、空間上數(shù)據(jù)的有效性。對網(wǎng)格GIS技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，統(tǒng)一管理地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)。對動態(tài)更新技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，動態(tài)更新和實時監(jiān)測地理國情。對可視化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，直觀表達(dá)概念化數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)共享技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，為社會、企業(yè)、政府等提供準(zhǔn)確的地理國情信息。

4 地理國情測繪監(jiān)測的重要成果

在地理國情監(jiān)測成果當(dāng)中，主要包括了管理制度成果、數(shù)據(jù)成果等類型。其中，數(shù)據(jù)成果主要是各個監(jiān)測工作的階段數(shù)據(jù)和面向社會發(fā)布的最終數(shù)據(jù)。具體內(nèi)容包括了面向社會發(fā)布展現(xiàn)地理要素現(xiàn)狀的一般地圖，或面向?qū)I(yè)人員發(fā)布分析評價問題的專題地圖；對地理要素動態(tài)評價預(yù)測結(jié)果進(jìn)行表現(xiàn)的專題數(shù)據(jù)庫；以及地理國情監(jiān)測的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、檢測報告等。對于這些數(shù)據(jù)的組織，要對數(shù)據(jù)實際使用需求進(jìn)行考慮，進(jìn)行準(zhǔn)確的分層、分區(qū)、分類，對重點表達(dá)對象進(jìn)行突出，對不相關(guān)對象進(jìn)行弱化。管理制度成果主要是對數(shù)據(jù)成果質(zhì)量進(jìn)行確保，對相應(yīng)的運行機(jī)制、管理體系、管理方法進(jìn)行建立。具體內(nèi)容包括確保高效工作的工作監(jiān)督體系、人員組織制度；應(yīng)對未來發(fā)展方向、不利因素的控制機(jī)制、預(yù)警機(jī)制；數(shù)據(jù)預(yù)測、評價、分析的相關(guān)規(guī)范；數(shù)據(jù)共享、組織、采集的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等。地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)，具有較高的機(jī)密性，因此要建立數(shù)據(jù)分級制度，對相關(guān)法律法規(guī)、政策體系等進(jìn)行完善，從而確保關(guān)鍵地理信息數(shù)據(jù)的安全。

5 結(jié)論

地理國情信息，是國家建設(shè)發(fā)展中一種十分重要的信息，對于國家發(fā)展方針和策略制定，具有重要指導(dǎo)性意義。地理國情監(jiān)測是獲取地理國情信息的重要手段，為了確保信息獲取的高效準(zhǔn)確，要構(gòu)建地理國情監(jiān)測體系框架，采用科學(xué)的技術(shù)方法，提高地理國情監(jiān)測的效率和效果。

［1］趙健赟，宋宜容.測繪工程專業(yè)地理國情監(jiān)測人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建與探索［J］.測繪通報，2015（2）.

［2］王永紅，李俊，梁爽，等.基于地理國情監(jiān)測的某帝陵水土流失評價分析［J］.測繪通報，2015（4）.

［3］胡慶武，艾明耀，付建紅.基于測繪遙感地理信息工程的地理國情監(jiān)測專業(yè)建設(shè)研究［J］.測繪通報，2016（10）.