地理國情監(jiān)測動(dòng)態(tài)更新關(guān)鍵技術(shù)分析

甘肅省基礎(chǔ)地理信息中心，甘肅 蘭州 730050

從理論概念上分析，地理國情的監(jiān)測是對我國地理空間信息的一次摸排，可有效地統(tǒng)計(jì)出地理空間信息的匹配性，從而為建筑工程的施工、設(shè)計(jì)提供地理信息依據(jù)，并為科學(xué)地開展建筑布局、優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)方案等提供理論支撐。因此，在空間地理信息布局和規(guī)劃的過程中，要明確地理信息數(shù)據(jù)內(nèi)容，加強(qiáng)統(tǒng)籌管理，促進(jìn)科學(xué)的項(xiàng)目決策信息的實(shí)施。我國對地理信息動(dòng)態(tài)監(jiān)測工作進(jìn)行了有效的管理，且能夠針對城市、野外生態(tài)環(huán)境等，為社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的變化提供更深入的了解，加強(qiáng)了對地理信息的控制，同時(shí)能夠在此基礎(chǔ)上更加關(guān)注技術(shù)人員對地理國情的精準(zhǔn)掌握程度。從整體形勢上看，我國地理國情處于穩(wěn)步發(fā)展的階段，雖然很大一部分的工作體系、工作制度都存在缺失，但其總體上處于持續(xù)進(jìn)步狀態(tài)。

1 地理國情監(jiān)測動(dòng)態(tài)更新要點(diǎn)

1.1 地表覆蓋數(shù)據(jù)更新

從地表的覆蓋要素來看，主要特點(diǎn)是在特定區(qū)域中不能夠重復(fù)和遺漏數(shù)據(jù)，要保證全覆蓋，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)增量圖斑信息的優(yōu)化。地表覆蓋增量數(shù)據(jù)信息的主要屬性如表1所示。其中，CCBASE和CCCHANGE分別表示更新前后地類圖斑的分類代碼；TAG按照基礎(chǔ)地理國情規(guī)范填寫；DMT表示監(jiān)測時(shí)相的變化，如“201506—201606”；FEAID表示數(shù)據(jù)庫標(biāo)識(shí)，可以通過查找相關(guān)地理信息要素確定，并通過地表覆蓋的相關(guān)要素，對空間位置關(guān)系進(jìn)行要素分析。

表1 地表覆蓋增量數(shù)據(jù)屬性表

地表覆蓋要素的更新中，以找出對應(yīng)地類圖斑信息為主，并針對性地進(jìn)行剪切、裁剪，保障相關(guān)部分有效融合。

1.2 地理國情要素更新

地表覆蓋地理信息要素在一定的區(qū)域內(nèi)不得有重復(fù)部分，要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全部覆蓋，并對屬性進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展的屬性信息如表2所示。

表2 地理國情要素增量數(shù)據(jù)擴(kuò)展屬性

2 地理國情監(jiān)測非空間數(shù)據(jù)的空間化表達(dá)技術(shù)

地理國情監(jiān)測信息中，通過對歷史、人口和環(huán)境經(jīng)濟(jì)等方面存在的非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，這類數(shù)據(jù)的價(jià)值很難被利用。因此，如何有效地實(shí)現(xiàn)地理國情的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)非空間數(shù)據(jù)信息的空間表達(dá)，對于實(shí)際應(yīng)用過程至關(guān)重要。

（1）構(gòu)建非空間數(shù)據(jù)空間化、網(wǎng)格化，將所研究的區(qū)域按照不同的層級(jí)進(jìn)行管控，加強(qiáng)網(wǎng)格層級(jí)管理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)中的人口、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)環(huán)境等非空間信息的優(yōu)化。

（2）要將國情監(jiān)測數(shù)據(jù)信息和非空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

（3）明確國情監(jiān)測的非空間數(shù)據(jù)形成、獲取及空間優(yōu)化表達(dá)方式，實(shí)現(xiàn)表達(dá)模式應(yīng)用的統(tǒng)一性、規(guī)范性，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測非空間數(shù)據(jù)信息的優(yōu)化，保障空間信息的有效整合。

（4）對該技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)和評價(jià)，從而不斷改進(jìn)模型效能。

3 地理國情動(dòng)態(tài)增量更新變化檢測技術(shù)

地理國情動(dòng)態(tài)化監(jiān)測與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和地表的發(fā)展緊密相關(guān)，且一直處于動(dòng)態(tài)化的發(fā)展?fàn)顟B(tài)中，因此，結(jié)合上述地理國情的動(dòng)態(tài)監(jiān)測要素變化，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，變化監(jiān)測技術(shù)思路是基于像素變化、特征的提取等進(jìn)行總結(jié)的，其應(yīng)用方法主要包含三類：新舊兩期影像數(shù)據(jù)源的對比、兩期影像信息和矢量數(shù)據(jù)源信息的優(yōu)化、對兩期矢量數(shù)據(jù)源進(jìn)行有效的對比分析。動(dòng)態(tài)增量更新變化監(jiān)測技術(shù)框架如圖1所示。

圖1 動(dòng)態(tài)增量更新變化監(jiān)測技術(shù)框架

（1）將第一次地理國情普查本地?cái)?shù)據(jù)庫作為監(jiān)測的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，并以此作為初始數(shù)據(jù)。

（2）以監(jiān)測影像為數(shù)據(jù)源，結(jié)合專題數(shù)據(jù)資料，實(shí)現(xiàn)增量信息的優(yōu)化，保障檢測技術(shù)的優(yōu)化，同時(shí)提取監(jiān)測過程中數(shù)據(jù)庫的變化量。

（3）以可形成的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息和成果總庫為動(dòng)態(tài)監(jiān)測的要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)果信息的有效分析，如冗余數(shù)據(jù)，僅含變化信息的數(shù)據(jù)庫。

4 地理國情監(jiān)測動(dòng)態(tài)的方法與技術(shù)路線

4.1 內(nèi)業(yè)釋義

我國在開展地理國情監(jiān)測工作的過程中，可結(jié)合相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)，將自動(dòng)釋義、人工釋義的內(nèi)容和信息進(jìn)行對比。在對比分析的過程中發(fā)現(xiàn)，人工釋義的監(jiān)測工作主要由人工完成，并開展對整體產(chǎn)業(yè)的判斷，這樣的釋義方式工作效率低、準(zhǔn)確度低、耗費(fèi)時(shí)間長，會(huì)消耗大量人力、物力。由此，我國地理國情動(dòng)態(tài)信息的監(jiān)測探測技術(shù)取得了突破性的發(fā)展，自動(dòng)釋義方式應(yīng)運(yùn)而生，其工作效率高，可節(jié)約大量人力、物力和財(cái)力。但是，從實(shí)際角度看，自動(dòng)釋義也存在一定的缺陷，如算法的精度不高、后期的處理難度大、遇到的問題類型多等，因此在具體的地理國情信息工作的監(jiān)測過程中，要將人工釋義、自動(dòng)釋義兩種模式充分地結(jié)合在一起使用，既能保證工作效率，又能提高計(jì)算的精確度。

4.2 外業(yè)測繪

外業(yè)測繪工作中，測繪人員需要嚴(yán)格按照測繪的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范測繪行為、提高測繪質(zhì)量、優(yōu)化測繪成果。測繪人員還要密切核查地類圖斑的工作原則，并在測繪調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，按照測繪的步驟利用平板進(jìn)行測繪結(jié)果的分析。

5 構(gòu)建地理信息監(jiān)測云平臺(tái)

在相關(guān)地理國情動(dòng)態(tài)監(jiān)測的過程中，我國各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的數(shù)據(jù)分析普遍呈現(xiàn)出分散狀態(tài)，由于與各個(gè)行業(yè)、科研技術(shù)團(tuán)隊(duì)等進(jìn)行合作，數(shù)據(jù)更新難度大、共享曲折，對于地理國情動(dòng)態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的重復(fù)生產(chǎn)、管理等工作優(yōu)化產(chǎn)生了較多的問題，造成了資源的浪費(fèi)。因此，為了解決上述突出問題，可采取以下解決方法。

首先，地理國情動(dòng)態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的共享、交換理念被提出，利用長時(shí)序遙感數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)和野外監(jiān)測數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的有效統(tǒng)計(jì)，并以此形成數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)，優(yōu)化和分享數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交流平臺(tái)，并為企業(yè)自主研發(fā)、實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)信息的優(yōu)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

其次，可選擇使用云計(jì)算平臺(tái)處理技術(shù)，為用戶提供有效的在線數(shù)據(jù)定制信息，并實(shí)現(xiàn)一站式數(shù)據(jù)服務(wù)功能。

最后，在此研究背景下，數(shù)字空間的研發(fā)實(shí)現(xiàn)了“數(shù)據(jù)共享概念平臺(tái)”“地理國情監(jiān)測云平臺(tái)”兩項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容，并針對性地研究和規(guī)劃了相關(guān)政策信息，為提供科學(xué)可靠的空間信息產(chǎn)品、實(shí)現(xiàn)解決方案的系統(tǒng)管理、滿足個(gè)人及用戶各級(jí)需求提供了理論和技術(shù)支撐。

6 結(jié)束語

綜上所述，在地理國情動(dòng)態(tài)監(jiān)測信息數(shù)據(jù)收集的過程中，要更注重目標(biāo)化，確定技術(shù)實(shí)施的具體步驟，更新技術(shù)內(nèi)容，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)與實(shí)際規(guī)范的要求相符，為建筑建設(shè)土地規(guī)劃等提供有力參考。