地理國情普查與二調數(shù)據(jù)對比及對三調的建議

黃文卓，田 甜

1 概述

地理國情普查三調項目還處于資料收集階段，國家下發(fā)二調數(shù)據(jù)作為參考資料。為了更好地使用二調數(shù)據(jù)，在某區(qū)城區(qū)范圍內進行外業(yè)實測，實測367個特征點。實測數(shù)據(jù)和二調數(shù)據(jù)經過精度評定后，得出二調數(shù)據(jù)符合地理國情普查精度要求。因此，利用實測點對城區(qū)內兩套數(shù)據(jù)進行精度對比分析，本次成果精度對比采用兩種對比方式：一種為影像上的精度對比，另一種為計算點位中誤差對比。

2 影像上精度對比分析

為了確保精度對比的準確性，將兩類數(shù)據(jù)在影像上的精度分為兩部分。首先，將社會經濟條件相對簡單的環(huán)境進行的空間疊置精度對比。其次，對社會經濟條件影像比較大的區(qū)域進行精度對比及精度計算。影像上精度研究的實測點主要分布于房角，電線桿，水系邊，山地等周圍環(huán)境比較復雜，對精度影響比較大的區(qū)域。研究方法主要是運用ARCGIS10.1軟件，依據(jù)兩類數(shù)據(jù)點的點位分布與實測點的分布位置進行精度對比分析。兩類數(shù)據(jù)點和實測點疊加分布見圖1。兩類數(shù)據(jù)點和實測點的精度分析如表1所示。綠色圓點為地理國情普查的點位信息，黃色三角為二調數(shù)據(jù)的點位信息，紅色圓點為實測數(shù)據(jù)。

圖1 兩類數(shù)據(jù)點與實測點分布疊加

表1 兩類數(shù)據(jù)點和實測點的精度分析

3 精度計算

在EXCEL表格中將兩類數(shù)據(jù)點坐標分別與實測點進行精度計算。首先，將二調數(shù)據(jù)及地理國情普查數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)展開精度計算。運用ARCGIS10.1軟件，將二調數(shù)據(jù)點、地理國情普查數(shù)據(jù)點和實測點的坐標導出，根據(jù)點位中誤差的計算方式，在Excel表格中進行精度計算。地理國情普查數(shù)據(jù)點和實測點的點位中誤差為Ms=±2.195 m，二調數(shù)據(jù)點和實測點的點位中誤差為Ms=±2.536 m。因此，通過精度計算可以得出，地理國情普查成果精度比二調數(shù)據(jù)成果精度高。

4 精度差異分析

1）影像精度差異。國情普查項目中使用的影像比二調影像的分辨率和清晰度更高，數(shù)據(jù)采集更準確；在數(shù)據(jù)使用時間上，也可以看出國情普查數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性更強，影像精度更高。

2）數(shù)學基礎差異。二調項目圖幅比例尺不同，有1.5°、3°、6°三類分帶方法，采用1980西安坐標系；國情普查使用的2000國家大地坐標系，國情普查按6°分帶。1980西安坐標系屬于二維坐標系統(tǒng)；2000國家大地坐標系屬于三維坐標系統(tǒng)。1980坐標系由于缺乏高精度的外部控制，長距離精度較低；2000坐標系框架是通過空間大地測量觀測技術獲得各測站在ITRF框架下的地心坐標，精度比1980西安坐標系要提高10倍。

3）作業(yè)方法差異：

（1）內業(yè)底圖制作。內業(yè)數(shù)據(jù)采集精度差異主要體現(xiàn)在影像分辨率、數(shù)學基礎、分類精度、數(shù)據(jù)采集平面精度兩方面。本節(jié)對影響內業(yè)底圖精度的主要因素進行分析：① 兩類成果數(shù)據(jù)導致分類誤差產生的因素有很多，主要原因為分類內容及標準不同：第一次地理國情普查包括一級類12個、二級類58個和三級類133個，二調采用二級分類，其中一級類12個，二級類57個[1]。由此可以看出地理國情普查分類內容更詳細，精度更高；② 數(shù)據(jù)采集平面精度。影像上分界明顯的地表覆蓋分類界線和地理國情要素的邊界以及定位點的采集精度控制在5個像素以內，采集精度原則上控制在10個像素以內，以符合采集精度要求[2]。而二調對平面精度的要求則比較低。

（2）外業(yè)調查。國情普查和二調外業(yè)調查成果精度的差異主要體現(xiàn)在：① 外業(yè)圖斑實地核實確認時，對于發(fā)生變化和新增的圖斑，地理國情普查外業(yè)工作人員可以在平板上進行圖斑及屬性改正，而二調則只能在圖紙上畫出變化范圍并標注屬性，改正工作由內業(yè)編輯處理人員完成。內業(yè)人員更改地類屬性容易，改變圖斑范圍比較困難。因此，二調調查變化圖斑的邊界范圍誤差較大；② 地理國情普查實地獲取遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)，并把解譯結果反映到元數(shù)據(jù)中。外業(yè)作業(yè)員將內業(yè)底圖中新增變化的圖斑在影像上圈定出來，再進行拍照，作為內業(yè)后續(xù)編輯整理的“證據(jù)”，增加內業(yè)編輯整理的依據(jù)[3]。因此，地理國情普查圖斑邊界范圍精度更高。

5 建議

基于二調和地理國情普查兩類數(shù)據(jù)差異性對比分析，對即將到來的三調提供一些建議。

1）坐標系及比例尺選擇：

（1）為了增加調查成果的利用率，建議三調使用2000國家大地坐標系。

（2）影像分辨率高圖斑邊界判斷誤差小，面積統(tǒng)計更精準，成果精度也更高。因此，建議三調土地利用現(xiàn)狀調查底圖制作采用不小于1∶5000比例尺，小于0.5 m分辨率的正射影像作為底圖制作。

2）分類標準細化。地理國情普查分類較為詳細，采集的內容更多，范圍更廣，調查更細化，有利于全面查清我國土地利用狀況，尤其在蓄洪區(qū)、內陸涂灘、林地內開墾耕地、城鎮(zhèn)內部的空閑地等特殊區(qū)域內的土地。因此，建議三調在二調土地利用現(xiàn)狀及地理國情普查地表覆蓋分類標準的基礎上，分別開展種植土地及林草覆蓋的細化調查。細化采集內容，為三調不動產權籍調查及集體土地調查數(shù)據(jù)庫的建立，提供全面精準的數(shù)據(jù)支持[4]。

3）邊界調查精準化。通過將地理國情普查和二調圖斑疊置的對比可知，兩類數(shù)據(jù)圖斑邊界范圍存在普遍不套合的問題，統(tǒng)計結果有較大差異。差異性產生的原因主要是由于二調更強調土地利用情況，面積統(tǒng)計不是重點工作；地理國情普查則注重地表覆蓋的面積，在土地利用方面工作較少。因此，建議三調充分利用二調土地利用調查情況的基礎上，參考地理國情普查地表覆蓋數(shù)據(jù)，使用高分辨率影像調查行政界線以及權屬界線，并在此基礎上核實確認邊界范圍，從而確保權屬界線精準和長久穩(wěn)定。

4）技術水平國際化。通過對比地理國情普查和二調數(shù)據(jù)的成果精度，可知地理國情普查數(shù)據(jù)成果精度更高。最關鍵的因素是技術方法適應現(xiàn)代技術要求和經濟條件。因此，建議三調提高技術標準，采用國內外最先進的技術方法和手段進行調查，增強三調數(shù)據(jù)成果地權威性。

[1]蘇春梅,曹殿才,金成范.地理國情普查數(shù)據(jù)與國土二調數(shù)據(jù)的對比分析 [J].測繪與空間地理信息,2015,38(09)∶100-102+105.

[2]覃 宇，張 迅.地表覆蓋自動解譯方案在地理國情普查項目中的應用[J].測繪與空間地理信息.2015.38(6)∶164-166.

[3]初曉煒,楊立國,仉海玲.基于ARCGIS及安卓平板進行地理國情普查生產的應用[J].城市勘測.2015.01∶43-47.

[4]郭冬娥，江 娜，郭永亮.地理國情普查數(shù)據(jù)在土地監(jiān)管中的初步應用研究[J].《測繪通報》,2015,(7)∶75-78.