地理國情監(jiān)測的多源地理測繪信息整合

劉坤

摘 要：在信息技術(shù)的支持下，我國在2012年推出了地理國情監(jiān)測云平臺，利用“3S”技術(shù)實現(xiàn)對目標區(qū)域各類地理信息的動態(tài)獲取和實施監(jiān)測。由于這些地理信息的獲取手段、存儲格式等不盡相同，如何實現(xiàn)多源地理測繪信息的整合利用，成為了現(xiàn)階段急需要解決的問題。本文提出的一種基于FME的多遠地理測繪信息整合系統(tǒng)，具有存儲空間大、讀寫速度快、轉(zhuǎn)換效率高等應用優(yōu)勢，本文結(jié)合FME方案的運作流程，分別從數(shù)據(jù)獲取、預處理、專項整合等方面，就其中的技術(shù)要點進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：地理國情監(jiān)測;遙感數(shù)據(jù);預處理;FME方案

一、地理國情監(jiān)測的主要任務

在城鎮(zhèn)化發(fā)展中，利用地理國情監(jiān)測可以全面獲取植被、河湖、交通、城鎮(zhèn)等地理信息，在此基礎上分析地域差異、變化趨勢、分布特征，并繪制出地形圖或生成研究報告，為城鄉(xiāng)規(guī)劃設計、土地資源利用、生態(tài)環(huán)境保護等工作的開展提供重要參考。根據(jù)使用需求、適用范圍的不同，地理國情監(jiān)測的指標、內(nèi)容也存在一定的差距。以某開發(fā)區(qū)為例，地理國情監(jiān)測的主要內(nèi)容如表1所示。

二、多源地理測繪信息的整合路徑

現(xiàn)階段可用于多源地理測繪信息整合的軟件系統(tǒng)有ArcGIS、FME等若干種。從實際應用效果來看，各類軟件均有自身的優(yōu)勢與不足。僅從“數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換”功能方面來看，F(xiàn)ME可以支持200余種不同格式的數(shù)據(jù)進行靈活、精確的轉(zhuǎn)換，在多源地理測繪信息的處理上優(yōu)勢明顯。

1、數(shù)據(jù)的獲取

在FME方案中，數(shù)據(jù)的獲取既是第一步，也是至關(guān)重要的一步。獲取的數(shù)據(jù)是否完整、真實、全面，將會對之后數(shù)據(jù)的處理、利用以及圖形的繪制產(chǎn)生直接影響。FME系統(tǒng)中數(shù)據(jù)來源主要分為三個模塊，分別是遙感衛(wèi)星提供的遙感數(shù)據(jù)，從有關(guān)部門獲取的人口密度、交通網(wǎng)絡等專題數(shù)據(jù)，以及基礎地理信息數(shù)據(jù)。

2、數(shù)據(jù)預處理

由于上述數(shù)據(jù)在來源、內(nèi)容等方面有較大的不同，因此數(shù)據(jù)格式也是千差萬別，無法直接整合利用。數(shù)據(jù)預處理環(huán)節(jié)的主要任務，就是針對各類數(shù)據(jù)進行初步處理，轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的格式，消除數(shù)據(jù)壁壘后才可以進行深度整合與共享利用。預處理的方法主要有數(shù)據(jù)篩查、數(shù)據(jù)拼接、格式轉(zhuǎn)換、范圍統(tǒng)一等。除了數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化外，對于遙感影像資料進行預處理時，還需要結(jié)合圖像的分辨率進行篩選，分辨率過低、畫面模糊的，由于利用價值較低，可以在預處理環(huán)節(jié)直接刪除。經(jīng)過預處理環(huán)節(jié)后，所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存為dwg或shp格式。

3、數(shù)據(jù)深度處理與提取

利用FME在繪制行政界線時，偶爾會出現(xiàn)跳繪、斷繪的情況，為了保證行政界線的連續(xù)性，需要注意以下幾點：利用dwg文件中的數(shù)據(jù)完成行政界線主體框架的繪制，然后針對不連貫的地方，進行連接處理，將整個輪廓補齊。連接段的走向需要與行政界線的走向盡量保持一致，同時做好文字注釋。后期隨著數(shù)據(jù)的動態(tài)更新，行政界線也要做出相應的微調(diào)。最后通過整合技術(shù)的構(gòu)面、屬性掛靠處理等獲得行政區(qū)、境界等數(shù)據(jù)信息。

在建成區(qū)數(shù)據(jù)處理與提取時，首先要明確建成區(qū)的范圍，然后在該范圍以內(nèi)，對區(qū)域布置特征、城市用地信息等進行提取。其中利用價值較高的數(shù)據(jù)主要包括：城市面積大于原設區(qū)域的居民地面區(qū)域;該區(qū)域內(nèi)各個道路及道路兩側(cè)一定范圍內(nèi)的地面信息;區(qū)域范圍內(nèi)的河流、湖泊以及植被覆蓋區(qū)域的地理信息。將上述數(shù)據(jù)提取出來，單獨建立一個“建成區(qū)”文件夾進行數(shù)據(jù)存放。

除了上述兩種數(shù)據(jù)外，其他的還有路網(wǎng)數(shù)據(jù)、典型城市用地分類數(shù)據(jù)等，也都需要按照相關(guān)要求和流程，完成數(shù)據(jù)提取。

4、數(shù)據(jù)歸類與專項整合

將相同類型的數(shù)據(jù)進行專項整合，例如基礎地理信息數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)中，均包含了“典型城市用地數(shù)據(jù)”、“建成區(qū)數(shù)據(jù)”，這兩項數(shù)據(jù)可以進行合并;而基礎地理信息數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)中，均包含了“路網(wǎng)數(shù)據(jù)”，也可以進行合并。在完成數(shù)據(jù)分類和專項整合后，可以使用FME軟件系統(tǒng)，調(diào)動這些數(shù)據(jù)建立空間匹配模型。對于不同類別的數(shù)據(jù)，采取不同的處理措施：

（1）點狀統(tǒng)計數(shù)據(jù)，參照地理編碼將點狀統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行空間組合，進一步豐富空間匹配模型的豐富度;（2）專題空間數(shù)據(jù)，將坐標數(shù)據(jù)的精確度進行統(tǒng)一調(diào)整，并提供統(tǒng)一的要素編碼，方便數(shù)據(jù)的集中管理和調(diào)用;（3）行政區(qū)劃數(shù)據(jù)，按照市、區(qū)、鎮(zhèn)三級行政區(qū)劃，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合。

5、數(shù)據(jù)入庫存儲

完成上述處理后，將專項數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。FME系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，劃分為三個子模塊，分別是本地數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測數(shù)據(jù)庫和專題數(shù)據(jù)庫，分別用于存儲不同類型的專題數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)均按照gdb格式進行統(tǒng)一存儲，方便后期根據(jù)使用需求隨時調(diào)用，保證該數(shù)據(jù)庫內(nèi)所有的信息都能夠共享利用。

三、多源地理測繪信息整合利用的優(yōu)化建議

在多源地理測繪信息整合中，數(shù)據(jù)獲取渠道較多，但是也面臨著數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)缺乏時效性等問題，這種情況下地理信息的利用價值較低，甚至會導致最終繪制出來的圖像，或是統(tǒng)計分析結(jié)果失準。因此，基于地理國情監(jiān)測的多源地理測繪信息整合，必須要重點關(guān)注數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量。今后在進行數(shù)據(jù)收集時，要著重從時效性與真實性上進行優(yōu)化，盡量做到數(shù)據(jù)的同步傳遞，縮小時間差。以專題數(shù)據(jù)中的道路信息為例，要求所得數(shù)據(jù)與道路實際情況高度匹配。還有就是增強系統(tǒng)的兼容性和流暢度。以FME系統(tǒng)為例，通過技術(shù)優(yōu)化提高數(shù)據(jù)預處理效率，并保證影像預處理、空間化處理后的數(shù)據(jù)，能夠保證兼容，提高數(shù)據(jù)共享利用率。

結(jié)語：FME多源地理測繪信息整合系統(tǒng)可以實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)的處理、提取、分類和存儲，為下一步的地理國情監(jiān)測提供了細致、全面、實時的信息參考，成為現(xiàn)階段城鎮(zhèn)化進程監(jiān)測、城鄉(xiāng)用地規(guī)劃等工作的一種重要輔助工具。從應用效果來看，F(xiàn)ME系統(tǒng)可以實現(xiàn)對海量、多源數(shù)據(jù)的快速處理和深度融合，既減輕了人工壓力，又提高了數(shù)據(jù)參考價值。今后還需要在數(shù)據(jù)獲取時效性、系統(tǒng)模塊兼容性方面繼續(xù)做好優(yōu)化，進而為我國地理國情監(jiān)測事業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。

參考文獻：

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