淺談地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)變化信息自動識別方法研究要點構(gòu)架

許中勝

（安徽省第二測繪院，安徽 合肥 230031）

1 引言

地理信息技術(shù)發(fā)展迅速，地理信息數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在檢測地理國情的過程中，其數(shù)據(jù)的變化信息尤其重要，對數(shù)據(jù)變化信息進(jìn)行充分地挖掘，對空間數(shù)據(jù)庫的不斷更新有著積極的意義，同時也能為相關(guān)決策提供一定可靠數(shù)據(jù)支撐。要準(zhǔn)確獲取地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的全過程數(shù)據(jù)變化信息，滿足相關(guān)從業(yè)人員對此變化信息的需求，提高監(jiān)測效率，就必須設(shè)計與架構(gòu)一個能實現(xiàn)地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)變化信息自動識別的方法。

2 矢量數(shù)據(jù)變化監(jiān)測概述

矢量數(shù)據(jù)變化監(jiān)測是現(xiàn)階段地理國情數(shù)據(jù)監(jiān)測的重要組成內(nèi)容，其以計算機圖像處理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，其對不同時段地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行識別與分析。當(dāng)前矢量數(shù)據(jù)變化監(jiān)測應(yīng)用于地理國情數(shù)據(jù)監(jiān)測仍然面對著諸方挑戰(zhàn)，國內(nèi)外學(xué)者在此方面進(jìn)行了多方位的研究，沙玉坤等學(xué)者通過變化檢測模型，能夠?qū)崿F(xiàn)線狀矢量數(shù)據(jù)的自動檢測，并準(zhǔn)確把握線要素的形變、縮短、延長、消失、新增等變化。

李霖、萬元等學(xué)者根據(jù)地理信息數(shù)據(jù)變化相關(guān)需求，能夠精準(zhǔn)檢測出各個階段的地理數(shù)據(jù)變化信息，雖然眾多學(xué)者對矢量要素進(jìn)行了綜合的考慮，但是對地理國情下地表覆蓋的各種要素變化卻缺乏一定的檢測研究，比如矢量數(shù)據(jù)變化監(jiān)測在數(shù)據(jù)檢測方面還存在著精準(zhǔn)度不高、效率低、設(shè)計規(guī)則存在缺陷、類型單一等問題。地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)類型眾多，包含有較大的數(shù)據(jù)量，且根據(jù)國家相關(guān)行業(yè)要求，地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)變化信息有著嚴(yán)格的填寫規(guī)則，在這種情形下，要實現(xiàn)地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)變化信息自動識別，解決以上問題，需相關(guān)人員嚴(yán)格把握要點構(gòu)架。

3 地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)變化信息自動識別方法研究要點構(gòu)架的思路

地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)有著規(guī)則嚴(yán)格、類型多、數(shù)據(jù)量大的特點，需依據(jù)相關(guān)規(guī)定以及國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)則填寫，綜合考慮屬性與空間的雙特性，利用幾何約束與疊置分析等重要技術(shù)，探究一種地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)變化信息自動識別方法。這種自動識別方法對監(jiān)測數(shù)據(jù)與本底數(shù)據(jù)展開數(shù)據(jù)預(yù)處理，然后通過預(yù)先設(shè)定監(jiān)測容差值采取疊置分析，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的中間分析數(shù)據(jù)，然后確定空間數(shù)據(jù)的具體類型，對其進(jìn)行針對性的幾何約束，依托變化信息設(shè)定的填寫規(guī)則，分層次進(jìn)行點要素、線要素與面要素各種形式變化信息的全方位自動識別工作。

4 變化信息自動識別方法

變化信息自動識別方法可從以下三個步驟進(jìn)行簡單論述。

4.1 疊置分析

要實現(xiàn)地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)變化信息的全面自動識別工作，其關(guān)鍵流程即是首先通過一定的方式獲取變化信息屬性與空間方面的雙特性，以此為基礎(chǔ)在監(jiān)測數(shù)據(jù)與本底數(shù)據(jù)之間構(gòu)建連接關(guān)系。疊置分析在地理信息系統(tǒng)中常用于各項空間潛藏信息的提取，其與位置查詢有著本質(zhì)不同，依托疊置分析能夠?qū)崿F(xiàn)新圖層的生成，并且在輸入圖層時一些要素在經(jīng)過疊加圖層時，會被其邊界分割。經(jīng)疊置分析，新生成的數(shù)據(jù)圖層會融合兩個或者多項圖層要素全部屬性，不僅能夠促使新空間關(guān)系的生成，而且能夠?qū)崿F(xiàn)范圍內(nèi)的全部圖層屬性關(guān)系的更新。變化信息獲取的關(guān)鍵因素步驟即為通過疊置分析之類的方式在屬性與空間方面實現(xiàn)兩重疊置特性。

4.2 針對地表覆蓋層分類數(shù)據(jù)變化信息的全方位自動識別工作

針對地表覆蓋層分類數(shù)據(jù)變化信息的全方位自動識別工作，其判斷條件為：

其一，滿足以下兩個條件可以優(yōu)先判斷其屬于新生：CC＜變化信息＞CC＿與PIArea.Area大于ARC。其中ARC代表的是面積容差，CC代表的是本地數(shù)據(jù)中關(guān)于地理國情的分類代碼，CC＿代表的是對地理國情實施監(jiān)測的分類代碼，PIArea.Area指的是在同一疊置分析基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)技術(shù)處理，然后得到的面要素數(shù)據(jù)面積；

其二，滿足以下兩個條件中的其中一項即可判斷為伸縮：其中一個條件為CC與CC＿相同并且PIArea.Area大于ARC，另一個條件為在已經(jīng)參與判斷之后再次進(jìn)行判斷，滿足上述兩個條件的基礎(chǔ)上，滿足（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs大 于ARC與（PIArea.Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs大 于ARC。其 中Shape＿Area指的是監(jiān)測面狀的對應(yīng)數(shù)據(jù)面積，Shape＿Ar＿1指的是本地面狀對應(yīng)的數(shù)據(jù)面積，根據(jù)《基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測檢查驗收與質(zhì)量評定規(guī)定》所示，ARC值在1～0.1mm之間。

4.3 針對地理國情要素數(shù)據(jù)變化信息的全過程自動識別

4.3.1點狀變化信息自動識別

點狀變化信息自動識別可根據(jù)以下條件進(jìn)行判斷：處于同一性疊置分析情況下，滿足CC＜變化信息＞CC＿，則可以判別為新生，若是反向同一性疊置分析情況下，CC＜新生變化信息＞CC＿則可以判別為刪除。

4.3.2線狀變化信息自動識別

線狀變化信息自動識別可根據(jù)以下條件進(jìn)行判斷：若是同時滿足CC＜變化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC與Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Leng1)＜CRC則判斷為新生；若滿足CC＜變化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC與Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Le＿1)＜CRC時則判斷為刪除；若滿足CC＜變化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC與Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Leng1)＞CRC時則為伸縮，或者是CC等于CC＿、pIPolyline.Length＞CRC、Math.Abs(Shape＿Leng1-Shape＿Le＿1)＞CRC也可判斷為伸縮。其中pIPolyline.Length指的是線狀數(shù)據(jù)長度，Shape＿Leng1指的是本底線狀對應(yīng)的數(shù)據(jù)長度，Shape＿Le＿1代表的是線狀的本底數(shù)據(jù)長度，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，CRC取值1～3m之間。

當(dāng)符合以下四個條件的要求時可視其為切分打斷：其一，屬性沒有發(fā)生根本改變；其二，更新要素位置上在空間處于相鄰狀態(tài)；其三，本底數(shù)據(jù)的總體長度與檢測文件經(jīng)過分隔產(chǎn)生的長度和相等；其四，地理國情被訪問的本底數(shù)據(jù)確定為同一要素。

4.3.3面狀變化信息自動識別

面狀變化信息自動識別可根據(jù)以下條件進(jìn)行判斷：若是滿足CC＜變化信息＞CC＿、PIArea.Area大于ARC、（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs小于ARC則代表新生，若是滿足CC＜變化信息＞CC＿、PIArea.Area大于ARC、（PIArea.Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs小于ARC則代表刪除；若是滿足CC＜變化信息＞CC＿、PIArea.Area大 于ARC與（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs大于ARC則代表伸縮，或者CC等于CC＿、PIArea.Area大于ARC、（Shape＿Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs大于ARC也可代表伸縮；其中Shape＿Area指的是面狀數(shù)據(jù)本底面積，PIArea.Area-Shape＿Ar＿1指的是本地面狀對應(yīng)的數(shù)據(jù)面積。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，CRC取值1～3m之間。

5 結(jié)語

針對規(guī)則嚴(yán)格、類型多、數(shù)據(jù)量大的地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)，本文根據(jù)相關(guān)規(guī)定與我國標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建填寫規(guī)則，綜合考慮空間與屬性這兩種特征，通過對幾何約束與疊置分析的應(yīng)用，提出了全新的地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)變化信息自動識別方法，這種變化信息自動識別方式原理簡單，比較容易構(gòu)建，這對于簡化監(jiān)測操作流程，進(jìn)一步清晰化監(jiān)測數(shù)據(jù)變化，提升工作效率有著積極的作用，促進(jìn)了我國地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的更廣泛應(yīng)用。