地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的作業(yè)方法與研究

趙萬(wàn)森

摘要：近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)科技水平的提升。隨著科學(xué)技術(shù)體系的不斷完善，進(jìn)行地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的方式也在不斷增加。地理國(guó)情監(jiān)測(cè)是利用時(shí)相符合基礎(chǔ)性地理國(guó)情年度監(jiān)測(cè)要求的高分辨率航空航天遙感影像，整合最新的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及相關(guān)部門(mén)專(zhuān)題數(shù)據(jù)，按照全面覆蓋、規(guī)范一致、突出重點(diǎn)的原則，對(duì)上一年度成果進(jìn)行更新，使更新后的數(shù)據(jù)成果現(xiàn)勢(shì)性保持在當(dāng)年二季度底的水平，形成持續(xù)、穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)和權(quán)威的時(shí)間序列化地理國(guó)情信息產(chǎn)品，為各部門(mén)和地方政府提供地理國(guó)情信息決策支撐，為生態(tài)文明體制改革、民生保障、應(yīng)急救災(zāi)、重大國(guó)情國(guó)力調(diào)查等工作提供統(tǒng)一的地理空間公共信息基底。本文就地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的作業(yè)方法狀況婷婷。

關(guān)鍵詞：地理國(guó)情監(jiān)測(cè);工作機(jī)制;測(cè)繪

引言

基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)是基于第一次全國(guó)地理國(guó)情普查內(nèi)容體系開(kāi)展的新一輪變化監(jiān)測(cè)，是以普查時(shí)期成果數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，綜合考慮各相關(guān)行業(yè)多種需求而進(jìn)行的常態(tài)化地理國(guó)情監(jiān)測(cè)。作為基礎(chǔ)性的支撐提供給全國(guó)各項(xiàng)專(zhuān)題性監(jiān)測(cè)，作為持續(xù)、穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)和權(quán)威的時(shí)間序列化地理國(guó)情信息成果用以滿足相關(guān)行業(yè)的共性需求。

1國(guó)情監(jiān)測(cè)的作業(yè)流程

基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)采用內(nèi)外業(yè)結(jié)合的方法開(kāi)展，按照“內(nèi)業(yè)為主、外業(yè)為輔”的原則，利用統(tǒng)一提供的上一年基礎(chǔ)性監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)作為監(jiān)測(cè)本底，結(jié)合第一次全國(guó)地理國(guó)情普查成果和其他監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，基于監(jiān)測(cè)中獲取的遙感影像數(shù)據(jù)，識(shí)別變化區(qū)域，采用遙感影像解譯、變化信息提取、數(shù)據(jù)編輯與整理、外業(yè)調(diào)查等技術(shù)與方法，采集變化信息，結(jié)合多行業(yè)專(zhuān)題數(shù)據(jù)，對(duì)本底數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，最終按照監(jiān)測(cè)要求完成成果整理與匯交。

2地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)檢查的重要項(xiàng)內(nèi)容

在地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)檢查的過(guò)程中，其主要的檢查項(xiàng)內(nèi)容如下：第一，位置精準(zhǔn)度的檢查。位置精準(zhǔn)度的檢查屬于基礎(chǔ)的工作內(nèi)容，在實(shí)際應(yīng)用中，又可以將其分為幾何位移檢查和矢量接邊檢查。幾何位移檢查是指對(duì)區(qū)域所在的幾何位置信息進(jìn)行校驗(yàn)檢查，一般都會(huì)應(yīng)用到傳感技術(shù)、全球定位技術(shù)來(lái)輔助幾何位移數(shù)值的確定。矢量接邊檢查是對(duì)區(qū)域銜接坐標(biāo)位置進(jìn)行采集，確定相鄰區(qū)域的分界線，如果在檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)要素層整體偏移的情況時(shí)，那么則判定元素不合格，需要對(duì)其進(jìn)行重新測(cè)定。第二，屬性精度的檢查。在對(duì)其進(jìn)行屬性精度檢查時(shí)，需要對(duì)分類(lèi)代碼值進(jìn)行確定，在明確具體的分類(lèi)代碼值之后，檢測(cè)人員需要對(duì)屬性值進(jìn)行明確，校驗(yàn)屬性值的準(zhǔn)確性。同時(shí)還需要構(gòu)建數(shù)據(jù)信息采購(gòu)體系，明確具體的應(yīng)用環(huán)節(jié)，提高操作結(jié)果的有效性。第三，完整性的檢查。在地理國(guó)情監(jiān)測(cè)作業(yè)中，需要對(duì)目前區(qū)域的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)采集，及時(shí)將錯(cuò)誤數(shù)據(jù)和多余的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行剔除，同時(shí)在數(shù)據(jù)信息收集的過(guò)程中，采用合理的分類(lèi)依據(jù)，以區(qū)域?yàn)閯澐志S度，將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)控制，從而有效提升信息應(yīng)用時(shí)的可操作性，提高數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用價(jià)值。

3地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的作業(yè)方法

3.1資料收集與利用

收集和整理衛(wèi)星影像資料、境界數(shù)據(jù)和專(zhuān)業(yè)資料等。衛(wèi)星影像資料重疊區(qū)域較多，生產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行細(xì)致的分析，生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在多源影像數(shù)據(jù)，正射影像生產(chǎn)優(yōu)先選用空間分辨率和光譜分辨率更高、時(shí)相更靠近生長(zhǎng)季、現(xiàn)勢(shì)性更新的影像。對(duì)衛(wèi)星影像有云、有霧區(qū)域，利用重疊區(qū)域的衛(wèi)星影像或同等分辨率的航空或遙感數(shù)據(jù)作為補(bǔ)充影像數(shù)據(jù)源進(jìn)行完善。

3.2數(shù)據(jù)預(yù)處理

普查時(shí)期數(shù)據(jù)由國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心下發(fā)，其中，包括地表覆蓋和道路、水域等要素層的分區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)及構(gòu)筑物、地理單元等要素層的不分區(qū)數(shù)據(jù)兩種，在編輯數(shù)據(jù)之前需要針對(duì)各層數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理，在方便編輯修改的同時(shí)，也為符合數(shù)據(jù)規(guī)定的成果匯交做準(zhǔn)備。為防止由于人工疏忽所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)丟漏、要素層之間對(duì)應(yīng)不正確、缺省值填寫(xiě)不規(guī)范等錯(cuò)誤，利用python腳本，將本底數(shù)據(jù)依據(jù)技術(shù)規(guī)定批量轉(zhuǎn)入增量庫(kù)中，完成監(jiān)測(cè)階段新增字段的批量填寫(xiě)。利用自動(dòng)化處理的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工在圖層間的拷貝數(shù)據(jù)，直接減少了誤操作而產(chǎn)生的問(wèn)題，顯著縮短了預(yù)處理時(shí)間，提高作業(yè)效率。作業(yè)流程如圖1所示。在實(shí)際生產(chǎn)操作中建議采用直接修改本底數(shù)據(jù)庫(kù)的方式，提高作業(yè)效率。生產(chǎn)作業(yè)中，作業(yè)員在利用ArcMap軟件編輯數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，可直接針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中V_LCRA層進(jìn)行物理編輯工作，而編輯過(guò)程中利用裁剪面工具及拓?fù)湔芜吂ぞ叩葘?duì)地表圖斑進(jìn)行幾何劃分和修整，利用合并及程序賦地理國(guó)情信息分類(lèi)碼的方式快速有效地對(duì)地表圖斑進(jìn)行操作，減少作業(yè)過(guò)程中地理國(guó)情信息分類(lèi)碼賦值錯(cuò)誤的問(wèn)題，此方法迎合了作業(yè)員在普查作業(yè)中的一些采集方式。

3.3地表覆蓋監(jiān)測(cè)

地表覆蓋監(jiān)測(cè)主要以人工變化區(qū)域識(shí)別為主、自動(dòng)變化區(qū)域識(shí)別為輔的方式，將本底數(shù)據(jù)疊加到監(jiān)測(cè)影像上，通過(guò)人工目視的方法，找出變化區(qū)域，必要時(shí)對(duì)照前期影像資料，對(duì)變化區(qū)域開(kāi)展地表覆蓋分類(lèi)和地理國(guó)情要素信息的識(shí)別，并協(xié)調(diào)與周邊本底數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。

地表覆蓋變化包括兩種情況。一是原有相鄰圖斑在邊緣處發(fā)生此消彼長(zhǎng)的伸縮變化，簡(jiǎn)稱(chēng)為伸縮型變化;二是在原有圖斑內(nèi)新產(chǎn)生與周?chē)?lèi)型完全不一樣的圖斑，簡(jiǎn)稱(chēng)為新生型變化。對(duì)于伸縮型變化，變化采集的過(guò)程相當(dāng)于對(duì)原有圖斑的邊線進(jìn)行調(diào)整，因此原則上新的邊線與原有邊線之間的距離超過(guò)采集精度要求就應(yīng)采集;對(duì)于新生型變化，應(yīng)按照采集指標(biāo)要求進(jìn)行采集，即新生圖斑只要達(dá)到采集指標(biāo)要求的最小圖斑實(shí)地面積就應(yīng)采集。針對(duì)同一變化區(qū)域，可同時(shí)視為新生和伸縮型變化時(shí)，按照新生型變化對(duì)待。

3.4重要地理國(guó)情信息

重要地理國(guó)情信息能夠直觀反饋出和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)的信息內(nèi)容，如區(qū)域的發(fā)展邊界、區(qū)域的覆蓋范圍、明確標(biāo)識(shí)位置等。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為了提升數(shù)據(jù)信息獲取的有效性，需要建立獨(dú)立的監(jiān)測(cè)體系，使其可對(duì)區(qū)域內(nèi)的實(shí)物信息進(jìn)行重點(diǎn)分析，提高數(shù)據(jù)信息分析的有效性。通常情況下，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以借助要素分析模型對(duì)區(qū)域形態(tài)進(jìn)行分析，為了提高體系的應(yīng)用價(jià)值，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)對(duì)體系進(jìn)行點(diǎn)、線、面的應(yīng)用分析，從而提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息獲取的完整性。在具體的應(yīng)用過(guò)程中，該模式主要借助基礎(chǔ)地理信息來(lái)完成這一過(guò)程。

3.5外業(yè)調(diào)查核查與遙感影像解譯樣本采集

采用電子平板配合筆記本電腦的方式，對(duì)內(nèi)業(yè)分類(lèi)與判譯中無(wú)法確定邊界或?qū)傩缘囊睾蜔o(wú)法準(zhǔn)確確定類(lèi)型的地表覆蓋分類(lèi)圖斑，開(kāi)展實(shí)地核實(shí)確認(rèn)，對(duì)新增和發(fā)生變化的信息分類(lèi)要素和圖斑進(jìn)行核查。外業(yè)調(diào)查過(guò)程中，采集獲取遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)，記錄調(diào)查路線和工作區(qū)域，并把其結(jié)果完整反映到元數(shù)據(jù)中，終形成外業(yè)調(diào)查成果。

3.6內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)編輯與整理

根據(jù)外業(yè)調(diào)查與核查成果對(duì)監(jiān)測(cè)本底數(shù)據(jù)地表覆蓋、國(guó)情要素進(jìn)行數(shù)據(jù)整合、編輯和修改。同時(shí)，對(duì)內(nèi)業(yè)整合后的要素進(jìn)行空間關(guān)系和屬性信息處理，接邊檢查。內(nèi)業(yè)編輯整理環(huán)節(jié)需以最小測(cè)區(qū)為單位，在匯集前面各項(xiàng)工序成果和相關(guān)行業(yè)資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)綜合判斷和編輯整理，在本底數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上最終形成包含當(dāng)年變化要素和不變要素的完整數(shù)據(jù)集。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)涉及到不同數(shù)據(jù)形式具有不同的分辨率、不同傳感器、比例尺等多種尺度問(wèn)題，根據(jù)數(shù)據(jù)多元性規(guī)律和成像特點(diǎn)，制定影像或矢量數(shù)據(jù)與專(zhuān)題數(shù)據(jù)相匹配的數(shù)據(jù)自適應(yīng)性分析數(shù)學(xué)模型十分有必要，因而分析其數(shù)據(jù)多源性也意義重大。特別是作為一項(xiàng)相對(duì)比較新興的測(cè)繪工作內(nèi)容，在現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)背景下，從大數(shù)據(jù)方向著手進(jìn)行地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘也是研究者可以深入探討的一個(gè)方向。

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