GEOWAY在基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

李珵

（河南省金地遙感測(cè)繪有限公司，河南 鄭州 450002）

1 引言

地理國(guó)情是重要的基本國(guó)情，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)格局的重要依據(jù)；是推進(jìn)自然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)，合理配置各類資源，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的重要支撐；是做好防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)急保障服務(wù)，開展相關(guān)領(lǐng)域調(diào)查、普查的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。國(guó)務(wù)院在2013年部署開展了第一次全國(guó)地理國(guó)情普查，獲取了全覆蓋、無縫隙、高精度的海量地理國(guó)情數(shù)據(jù)，建成了本底數(shù)據(jù)庫，全面準(zhǔn)確地摸清了我國(guó)地理國(guó)情家底。2016年，國(guó)家測(cè)繪地理信息局統(tǒng)一組織開展了第一次基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，構(gòu)建全國(guó)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，服務(wù)于國(guó)家常態(tài)化監(jiān)測(cè)規(guī)劃布局[1]。

本文以2017年基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為背景，結(jié)合河南省省情監(jiān)測(cè)相關(guān)技術(shù)要求，采用GEOWAY Mapping for NCM對(duì)鄭州市惠濟(jì)區(qū)進(jìn)行地理國(guó)情監(jiān)測(cè)，針對(duì)監(jiān)測(cè)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析處理，形成技術(shù)方法和流程，為下次監(jiān)測(cè)工作提供技術(shù)支持[2]。

2 基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)介紹

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)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(cè)繪技術(shù)，綜合各時(shí)期測(cè)繪成果檔案，對(duì)地形、水系、濕地、冰川、沙漠、地表形態(tài)、地表覆蓋、道路、城鎮(zhèn)等要素進(jìn)行動(dòng)態(tài)化、定量化和空間化的監(jiān)測(cè)，并統(tǒng)計(jì)分析其變化量、變化頻率、分布特征、地域差異、變化趨勢(shì)等，形成反映各類資源、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(cè)數(shù)據(jù)、地圖圖形和研究報(bào)告等，從地理空間角度客觀、綜合展示國(guó)情國(guó)力[3]。

基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)是采用與第一次全國(guó)地理國(guó)情普查相一致的內(nèi)容體系，覆蓋全國(guó)，面向通用目標(biāo)，綜合考慮多種需求而進(jìn)行的常態(tài)化監(jiān)測(cè)。

3 總體技術(shù)路線

以2017年6月30日作為時(shí)間點(diǎn)，以覆蓋任務(wù)區(qū)的多源航空航天遙感影像數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源，以2016年地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用高新技術(shù)和裝備，內(nèi)外業(yè)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)性地理國(guó)情變化信息的快速、準(zhǔn)確獲取，總體技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 技術(shù)路線圖

4 數(shù)據(jù)采集

4.1 已有資料情況

本底數(shù)據(jù)：2016年國(guó)家測(cè)繪地理信息局統(tǒng)一組織開展的基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫，現(xiàn)勢(shì)性為2016年6 月30 日。

數(shù)字正射影像：2017年4～6月的高分一號(hào)、二號(hào)影像。

其他地理信息數(shù)據(jù)：鄭州市惠濟(jì)區(qū)1∶50000、1∶10000和1∶1000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫2016年更新成果數(shù)據(jù)。

專題資料：國(guó)土部門的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)，水利部門的水文水利數(shù)據(jù)，交通部門的道路資料，發(fā)改、城建、國(guó)土、環(huán)保等部門的空間規(guī)劃等信息，民政部門的行政區(qū)劃變更信息、福利機(jī)構(gòu)信息，城市管理部門的居住小區(qū)、飲水、污水垃圾處理等市政公共服務(wù)設(shè)施等信息。

4.2 GEOWAY數(shù)據(jù)采集

為了與2017年基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)構(gòu)一致，在采集數(shù)據(jù)前還需依據(jù)《基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)內(nèi)容與指標(biāo)》（GQJC 03—2017）中圖層及屬性結(jié)構(gòu)定義內(nèi)容，對(duì)2016版基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)等進(jìn)行批量化方案整理。

4.2.1 變化區(qū)域自動(dòng)識(shí)別

為了減少人工采集的工作量，提高工作效率，GEOWAY軟件開發(fā)了“定制業(yè)務(wù)面板”，包含地表覆蓋編輯和國(guó)情要素編輯，以監(jiān)測(cè)正射影像與2016年本底數(shù)據(jù)疊加后分析，自動(dòng)識(shí)別變化區(qū)域，并將變化區(qū)域信息提取至“變化發(fā)現(xiàn)結(jié)果”圖層。該層changed字段記錄的是每個(gè)圖斑發(fā)生變化的置信度，值越大，說明該圖斑發(fā)生變化的可能性越大。但是該功能只能識(shí)別變化范圍較大的區(qū)域，即changed值＞40%的圖斑和要素，對(duì)于存在微小變化的地物，還需人工判讀識(shí)別。

4.2.2 變化信息采集

以變化發(fā)現(xiàn)結(jié)果為參照，逐個(gè)排查變化區(qū)域內(nèi)地表覆蓋圖斑的變化情況（著重查看置信度＞40%的圖斑），并依據(jù)所處監(jiān)測(cè)類型區(qū)和《基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)內(nèi)容與指標(biāo)》（GQJC 03—2017）對(duì)變化區(qū)域的地表覆蓋和國(guó)情要素進(jìn)行人工采集。

按照2017年地理國(guó)情規(guī)范要求，鄭州市惠濟(jì)區(qū)屬于城市類型，需在2016年國(guó)情數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，新增城市地區(qū)城鎮(zhèn)綜合功能單元數(shù)據(jù)集CityDataset，主要包括居住小區(qū)、工礦企業(yè)、休閑娛樂、名勝古跡、宗教場(chǎng)所等內(nèi)容，根據(jù)影像進(jìn)行采集。

4.2.3 外業(yè)核查

采集工作結(jié)束后，按照規(guī)范制作核查底圖，地表覆蓋以黃色邊線標(biāo)識(shí)，并在圖斑中間按照“CC碼/TAG值”的格式標(biāo)注。但對(duì)于內(nèi)業(yè)有疑問的圖斑，以紅色邊線標(biāo)識(shí)，圖斑中間用紅色標(biāo)注“CC碼/172”（如圖2所示）。

圖2 調(diào)繪底圖

外業(yè)核查工作采用數(shù)字外業(yè)核查系統(tǒng)實(shí)施，將內(nèi)業(yè)變化采集成果、外業(yè)路線、正射影像加載到外業(yè)調(diào)繪系統(tǒng)，按照外業(yè)技術(shù)規(guī)定（CQJC 07—2017）開展外業(yè)核查，對(duì)底圖上標(biāo)記的TAG=172的所有圖斑進(jìn)行核實(shí)，并獲取樣本。

5 數(shù)據(jù)整理

5.1 地表覆蓋

根據(jù)外業(yè)核查結(jié)果，對(duì)疑問圖斑和要素進(jìn)行編輯整理和更新信息手動(dòng)賦值（外業(yè)核實(shí)Tag=173；圖斑發(fā)生變化ChangeType=1，新增圖斑ChangeType=2，滅失圖斑ChangeType=3）；對(duì)發(fā)生變化且經(jīng)過內(nèi)業(yè)判讀的每個(gè)地類圖斑，利用軟件“內(nèi)業(yè)確認(rèn)圖斑賦Tag值”統(tǒng)一賦值171；利用“地表覆蓋更新信息全量提取”批量賦ChangeType值，記錄每個(gè)圖斑的更新狀態(tài)。

5.2 國(guó)情要素

根據(jù)收集到的鄭州市惠濟(jì)區(qū)城市規(guī)劃信息（交通、水利等）和外業(yè)核查情況，對(duì)國(guó)情要素的屬性進(jìn)行手動(dòng)更改和批量賦ChangeType值（方法同5.1），同時(shí)，GEOWAY軟件可記錄人工改動(dòng)的屬性信息，并在相應(yīng)的屬性欄標(biāo)注。如某條路的NAME有變化，在改動(dòng)NAME項(xiàng)時(shí)軟件將“NAME”屬性字段自動(dòng)記錄到changatt中，說明這條路的路名發(fā)生了變化。

5.3 批量賦缺省值

按照《基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)定》和城市地區(qū)國(guó)情監(jiān)測(cè)要求，利用軟件“定制業(yè)務(wù)面板-地表覆蓋編輯-缺省值賦值”，自動(dòng)將地表覆蓋和國(guó)情要素更新層的缺省屬性值賦值為技術(shù)規(guī)定指定的字段。

5.4 元數(shù)據(jù)制作

針對(duì)地表覆蓋分類與地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)生產(chǎn)元數(shù)據(jù)，按要求以空間數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行采集和匯交，主要包括成果數(shù)據(jù)基本信息、數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)采集、外業(yè)調(diào)繪核查、數(shù)據(jù)整理編輯、質(zhì)量檢查、成果驗(yàn)收、負(fù)責(zé)單位以及成果總體精度等內(nèi)容。軟件可根據(jù)成果要求，自動(dòng)生成元數(shù)據(jù)圖層，且對(duì)于元數(shù)據(jù)里的某些固有屬性（如：生產(chǎn)單位），軟件可自動(dòng)填寫。

6 成果匯交

按照國(guó)檢中心對(duì)數(shù)據(jù)提交的要求，鄭州市惠濟(jì)區(qū)不分區(qū)數(shù)據(jù)匯交至河南省不分區(qū)數(shù)據(jù)庫JC17_410000.gdb中，分區(qū)數(shù)據(jù)按照《基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果資料匯交與歸檔基本要求》（GQJC 09—2017），整理后匯交（如圖3所示）。

圖3 成果整理匯交

7 結(jié)語

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)覆蓋全國(guó)、長(zhǎng)期持續(xù)的生產(chǎn)任務(wù)，在生產(chǎn)作業(yè)選擇軟件時(shí)，既要考慮工作效率和成本，還要考慮后續(xù)地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)入庫、基本統(tǒng)計(jì)等問題。GEOWAY Mapping for NCM是依據(jù)全國(guó)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)生產(chǎn)規(guī)范研發(fā)的專項(xiàng)定制軟件，涵蓋了地表覆蓋數(shù)據(jù)和地理國(guó)情數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理的全過程，具有地表覆蓋變化區(qū)域自動(dòng)識(shí)別、地表覆蓋更新信息和地理國(guó)情要素更新信息的自動(dòng)提取、數(shù)據(jù)整理的批處理、數(shù)據(jù)的快速聯(lián)動(dòng)更新編輯、流程化的自動(dòng)處理等特性，使用過程中可減少人工成本，提高數(shù)據(jù)處理效率，但在數(shù)據(jù)整理和運(yùn)行聯(lián)動(dòng)編輯、屬性賦值等階段，存在圖斑和要素發(fā)生了變化，但ChangeType值和changeatt值卻未聯(lián)動(dòng)更新的情況，且速度較慢，易死機(jī)，在今后的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)中可結(jié)合Arcgis等其他軟件聯(lián)合進(jìn)行處理，保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的同時(shí)也提高了工作效率。

[1]陳楠楠. FeatureStation_GeoEX在地理國(guó)情監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].測(cè)繪與空間地理信息,2014,37(3).

[2]陳珍平. ArcGIS和GeoWay在地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)中的比較[J].測(cè)繪與空間地理信息, 2016,39(8):140-142.

[3]基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)內(nèi)容與指標(biāo):GQJC 03—2017[S].