參考地理國情普查數(shù)據(jù)成果更新晉北測區(qū)1∶10000地形數(shù)據(jù)庫的探討分析

□ 張岱瓊 王俊鋒

（1.山西省地圖院，山西 太原 030002；2.西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，陜西 西安 710100）

0.背景

地理國情普查是一項重大的國情國力調(diào)查，是全面獲取地理國情信息的重要手段，是掌握地表自然、生態(tài)以及人類活動基本情況的基礎(chǔ)性工作[1]。從2013年到2015年，歷時三年的地理國情普查在國家和省兩級質(zhì)量控制體系嚴密監(jiān)管下，建成了權(quán)威、客觀、準確的地理國情信息數(shù)據(jù)庫，提高了地理國情信息對政府、事業(yè)、企業(yè)和公眾的服務(wù)能力。

2017 年山西省地圖院承擔晉北測區(qū)104幅1∶10000地形數(shù)據(jù)庫更新任務(wù)。數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性為2010年，至今已7年，該項目的工作量不小。在時間緊、人員少、任務(wù)重的情況下，需要一種高效、科學(xué)的更新方法。用現(xiàn)有的現(xiàn)勢性為2015年6月的地理國情普查數(shù)據(jù)作為重要參考資料，對晉北測區(qū)1∶10000地形數(shù)據(jù)庫進行快速更新是一條有效途徑。

地理國情普查和1∶10000地形數(shù)據(jù)庫更新雖是兩個獨立的項目，但數(shù)據(jù)內(nèi)容有較強的相關(guān)性。地理國情普查數(shù)據(jù)成果可以作為1∶10000地形數(shù)據(jù)庫更新水系、居民地與設(shè)施、交通、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)和地名這七大類要素及屬性更新的重要參考資料。

1.參考地理國情普查數(shù)據(jù)的可行性分析

是否可以把一類數(shù)據(jù)作為更新另一類數(shù)據(jù)的參考，首先要分析數(shù)據(jù)利用的可行性。以下從地理國情普查數(shù)據(jù)的可靠性、現(xiàn)勢性、位置精度，空間參考和空間范圍的一致性，項目實施過程的獨立性以及數(shù)據(jù)內(nèi)容相關(guān)性這些方面，分析地理國情普查數(shù)據(jù)成果作為1∶10000地形數(shù)據(jù)庫更新參考資料的合理性、適用性。

1.1 地理國情普查數(shù)據(jù)的可靠性分析

地理國情普查在國家和省兩級質(zhì)量管理體系下，堅持以下三項原則[2]：

（1）全過程質(zhì)量管理原則，即將質(zhì)量管理工作貫穿到生產(chǎn)的全過程，并重點監(jiān)控普查中的重要內(nèi)容，關(guān)鍵節(jié)點和薄弱環(huán)節(jié)。

（2）標準統(tǒng)一原則，即必須嚴格執(zhí)行全國統(tǒng)一制定的全國地理國情普查質(zhì)量管理有關(guān)辦法。

（3）科學(xué)質(zhì)量評價原則，即必須遵循全國統(tǒng)一制定的地理國情普查檢查驗收與質(zhì)量評定有關(guān)規(guī)定，確保質(zhì)量評價結(jié)果客觀公正。

地理國情普查成果質(zhì)量合格率達到100%，其成果質(zhì)量是可靠的。

1.2 地理國情普查數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性分析

普查標準時點為2015年6月30日【1】。需利用2015年3月1日至2015年6月30日獲取的航空航天遙感影像，對前期普查成果進行核準，使普查成果的現(xiàn)勢性達到2015年3月至6月。而晉北測區(qū)1∶10000地形數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢性為2010年，所以地理國情普查數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性滿足要求。

1.3 地理國情普查數(shù)據(jù)位置精度分析

地理國情普查成果總體空間數(shù)據(jù)成果定位精度優(yōu)于1∶10000地形圖成圖精度[2]。地物點對附近野外控制點的平面位置中誤差，平地、丘陵地不超過±5m，山地、高山地不超過±7.5m，其精度正好滿足1∶10000地形圖平面精度。

1.4 空間范圍和空間參考的一致性分析

地理國情普查數(shù)據(jù)成果和1∶10000地形數(shù)據(jù)庫成果均覆蓋了晉北測區(qū)全域，其空間范圍在本測區(qū)是一致的。同時，兩項成果都是采用2000國家大地坐標系。所以，兩類數(shù)據(jù)可以在任何的地理信息軟件中導(dǎo)入后進行套合對比，操作方便。

1.5 項目實施過程的獨立性分析

地理國情普查項目和1∶10000地形數(shù)據(jù)庫更新項目的生產(chǎn)過程是各自獨立的，數(shù)據(jù)源（正射影像）、實施方案、技術(shù)設(shè)計、技術(shù)路線、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)以及要素選取和采集指標都不同，表明兩個項目實施過程是相互獨立的。

1.6 數(shù)據(jù)內(nèi)容相關(guān)性分析

地理國情普查的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括[2]：

（1）自然地理要素的基本情況，包括與自然資源環(huán)境相關(guān)的地形地貌、植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地等地理要素的類別、位置、范圍、面積等，掌握其空間分布狀況；

（2）人文地理要素的基本情況，包括與人類活動相關(guān)的交通網(wǎng)絡(luò)、居民地與設(shè)施、地理單元等地理要素的類別、位置、范圍、面積等，掌握其空間分布現(xiàn)狀。

1∶10000 地形數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括定位基礎(chǔ)、水系、居民地與設(shè)施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)和地名?？梢姡瑑蓚€項目的數(shù)據(jù)內(nèi)容是相關(guān)的，這在后面第三節(jié)中會詳細分析。

2.參考時需要注意的問題

2.1 地物分類不同

地理國情普查數(shù)據(jù)主要包括地表覆蓋分類數(shù)據(jù)和地理國情要素數(shù)據(jù)。地表覆蓋分類數(shù)據(jù)又分為耕地、園地、林地、草地、房屋建筑區(qū)、道路、構(gòu)筑物、人工堆掘地、荒漠與裸露地表和水域十類，都放在一個圖層中；地理國情要素數(shù)據(jù)又分為道路、水域、構(gòu)筑物和地理單元四類，存儲在36個圖層中[3]。而有些地類（如道路）在地表覆蓋和地理國情要素中都要求采集，只是采集指標不同。而1∶10000地形數(shù)據(jù)庫共有九類數(shù)據(jù)，存放在41個圖層中[4]。這決定了兩類數(shù)據(jù)的地物不是一對一簡單的對應(yīng)關(guān)系，而是交錯的、復(fù)雜的對應(yīng)關(guān)系（如圖1所示），參考國情普查數(shù)據(jù)時必須對相關(guān)的多個地類進行全面地分析。

圖1 地物分類對照圖

2.2 屬性不同

兩項成果同一地物的對應(yīng)屬性的屬性名和填寫規(guī)則不一定相同。屬性名不同的如水系要素的水系名稱代碼屬性，1∶10000地形數(shù)據(jù)庫中的屬性名為“HYDC”，而地理國情普查數(shù)據(jù)中的屬性名為“EC”。屬性項的填寫規(guī)則不一樣的如道路的鋪設(shè)材料屬性，地理國情普查數(shù)據(jù)中的“泥混”，在1∶10000地形數(shù)據(jù)庫中是“水泥”。所以在參考地理國情普查數(shù)據(jù)的屬性時必須要按照相應(yīng)規(guī)范認真分析兩項成果的屬性名和填寫規(guī)則。

2.3 要素選取和采集指標不同

有些地理國情普查數(shù)據(jù)要素的選取和采集指標小于1∶10000地形數(shù)據(jù)要素的選取和采集指標。如旱地在地理國情普查中的最小采集面積為400m2，而在1∶10000地形數(shù)據(jù)中的最小采集面積為2500m2。在這種情況下，要對小于1∶10000要素選取和采集指標的圖斑進行適當?shù)木C合取舍。

3.操作過程和重要要素對照分析

3.1 操作過程

這里以GEOWAYMapping軟件為例講述參照地理國情普查數(shù)據(jù)成果更新晉北測區(qū)1∶10000地形數(shù)據(jù)庫的過程。地理國情普查數(shù)據(jù)是以省或市為單位，數(shù)據(jù)量非常大，尤其是地表覆蓋分類數(shù)據(jù)，直接使用會影響作業(yè)效率。所以首先要將地理國情普查數(shù)據(jù)按照1∶10000圖框進行裁切。接著，在更新某一幅1∶10000地形數(shù)據(jù)庫時，導(dǎo)入裁好的相同區(qū)域的地理國情普查數(shù)據(jù)。然后，就可以參照地理國情普查數(shù)據(jù)相應(yīng)圖層和1∶10000數(shù)字正射影像補充缺少的要素。之后參照地理國情普查要素屬性補充或修正1∶10000地形數(shù)據(jù)庫中要素的屬性。最后進行質(zhì)量檢查并導(dǎo)出。

3.2 重要要素對照分析

3.2.1 水系

晉北測區(qū)1∶10000地形數(shù)據(jù)庫水系的更新需要參照的地理國情普查數(shù)據(jù)圖層有LCA、HYDA、HYDL、SFCA、SFCL和 SFCP，具體參照的圖層中的要素和用途（如表1所示）。

表1 水系要素對照表

從表1可以看出，1∶10000地形數(shù)據(jù)庫水系要素的分類比地理國情普查數(shù)據(jù)水系要素的分類細，如國情普查中的堤壩是一個要素，而在地形數(shù)據(jù)庫中細分為一般堤、干堤、攔水壩、拱水壩等多個要素，可以從地理國情普查數(shù)據(jù)中的GB和TYPE屬性值獲得細的分類信息；而且，地形要素中的輸水渡槽、輸水隧道在普查數(shù)據(jù)中對應(yīng)的要素是其他水工構(gòu)筑物。補充和修正屬性時，注意1∶10000地形數(shù)據(jù)庫中的屬性HYDC對應(yīng)地理國情普查數(shù)據(jù)中的屬性EC。

3.2.2 居民地

晉北測區(qū)1∶10000地形數(shù)據(jù)庫居民地的更新需要參照的地理國情普查數(shù)據(jù)圖層有LCA、BOUP7、BOUP71、BUCP 和 BERP3，具體參照的圖層中的要素和用途（如表2所示）。

表2 居民地要素對照表

在參照LCA采集房屋和街區(qū)時，注意1∶10000地形數(shù)據(jù)庫須按點、線、面采集房屋，而LCA層中的房屋都是面，因而采集時需要注意房屋的幾何類型。地理國情普查數(shù)據(jù)中的單位院落、工礦企業(yè)等點位都是放在大門口處，而1∶10000地形數(shù)據(jù)庫中的標注點是放在主要建筑物上，這點應(yīng)引起重視。

3.2.3 交通

晉北測區(qū)1∶10000地形數(shù)據(jù)庫交通的更新需要參照的地理國情普查數(shù)據(jù)圖層有LCA、LRRL、LRDL、LCTL、LVLL、SFCL 和 SFCP，具體參照的圖層中的要素和用途（如表3所示）。

表3 交通要素對照表

根據(jù)地形數(shù)據(jù)屬性值填寫規(guī)則，參考地理國情普查數(shù)據(jù)中的道路名稱NAME屬性時，需要去掉“公路”兩字，參考地理國情普查數(shù)據(jù)中的道路單雙向SDTF屬性時，需要去掉“向”字。1∶10000地形數(shù)據(jù)庫道路鋪設(shè)材料MATRL屬性的填寫規(guī)則和地理國情普查數(shù)據(jù)是不一樣的（如表4所示）。

表4 道路鋪設(shè)材料MATRL對照表

3.2.4 境界與政區(qū)

晉北測區(qū)1∶10000地形數(shù)據(jù)庫境界與政區(qū)的更新需要參照的地理國情普查數(shù)據(jù)圖層有BOUA5、BERA4、BERA5、BERA6、BERA7和BERA8，具體參照的圖層中的要素和用途（如表5所示）。

表5 境界與政區(qū)要素對照表

3.2.5 地貌

晉北測區(qū)1∶10000地形數(shù)據(jù)庫地貌的更新需要參照的地理國情普查數(shù)據(jù)圖層有LCA，具體參照的圖層中的要素和用途（如表6所示）。

表6 地貌要素對照表

3.2.6 植被與土質(zhì)

晉北測區(qū)1∶10000地形數(shù)據(jù)庫植被與土質(zhì)的更新需要參照的地理國情普查數(shù)據(jù)圖層有LCA，具體參照的圖層中的要素和用途（如表7所示）。

4.結(jié)束語

經(jīng)過以上探討分析，將地理國情普查數(shù)據(jù)成果作為晉北測區(qū)1∶10000地形數(shù)據(jù)庫更新的重要參考資料是合理的、合適的。兩個項目是獨立的，地類是有區(qū)別的，但內(nèi)容上又是相關(guān)的，這決定了利用地理國情普查數(shù)據(jù)作為重要參考資料必須要對兩類數(shù)據(jù)成果從要素分類分層、屬性、要素選取和采集指標等方面進行全面深入地了解和分析，找到要素之間的相關(guān)性。參照地理國情普查數(shù)據(jù)成果可減少重要地物的缺失，補充和改正屬性，并提高工作效率。該問題的探討分析，對在測繪地理信息領(lǐng)域推廣地理國情普查數(shù)據(jù)成果的應(yīng)用，以及更新1∶10000地形數(shù)據(jù)庫過程中如何正確選擇和合理利用現(xiàn)有的參考資料有一定的意義。

表7 植被與土質(zhì)要素對照表

參考文獻：

【1】山西省第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.第一次全國地理國情普查總體方案[S].2013.

【2】山西省第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.第一次全國地理國情普查實施方案[S].2013.

【3】山西省第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.地理國情普查數(shù)據(jù)規(guī)定與采集要求[S].2013.

【4】山西省綜合地理信息中心.山西省1:10000基礎(chǔ)地理信息地形要素數(shù)據(jù)規(guī)范[S].2015.