關(guān)于地理國(guó)情監(jiān)測(cè)內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)模式的探索

李越

（遼寧省地理空間成果應(yīng)用中心，遼寧沈陽(yáng) 110034）

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)是在第一次全國(guó)地理國(guó)情普查項(xiàng)目基礎(chǔ)上，由國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，原國(guó)家地理信息局組織開(kāi)展的全國(guó)性的國(guó)情監(jiān)測(cè)工作。地理國(guó)情監(jiān)測(cè)綜合不同時(shí)期的高分辨率衛(wèi)星影像、基礎(chǔ)測(cè)繪成果和相關(guān)專業(yè)資料等，對(duì)地形、水系、交通、地表覆蓋等要素進(jìn)行動(dòng)態(tài)的定量化、空間化監(jiān)測(cè)，并統(tǒng)計(jì)分析其變化量、變化率、分布特征、地域差異、變化趨勢(shì)等。形成反映各類資源、環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)要素的空間分布及其發(fā)展變化規(guī)律的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、地圖圖形和研究報(bào)告。地理國(guó)情監(jiān)測(cè)通過(guò)對(duì)地理國(guó)情進(jìn)行動(dòng)態(tài)地測(cè)繪、統(tǒng)計(jì)，從地理的角度來(lái)綜合分析和研究國(guó)情，為政府、企業(yè)和社會(huì)各方面提供真實(shí)可靠和準(zhǔn)確權(quán)威的地理國(guó)情信息[1]。

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)精度要求高且技術(shù)流程繁瑣的工作，不僅需要收集和利用各種不同種類的資料作為監(jiān)測(cè)依據(jù)，還要經(jīng)過(guò)衛(wèi)星影像糾正、解譯樣本制作、影像判讀、外業(yè)核查、數(shù)據(jù)庫(kù)整理、質(zhì)量檢查、數(shù)據(jù)入庫(kù)等多個(gè)作業(yè)流程，才能獲得準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)成果。在保證地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的同時(shí)，為了能夠提高工作效率，采用內(nèi)外業(yè)一體化的作業(yè)模式就成為了有效的生產(chǎn)手段，也是現(xiàn)階段測(cè)繪工作需要大范圍推廣的一種作業(yè)模式。

一、傳統(tǒng)作業(yè)模式

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)初期，作業(yè)人員利用高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)判讀，分類標(biāo)記出無(wú)法準(zhǔn)確判讀的要素，并疊加影像數(shù)據(jù)制作紙質(zhì)調(diào)繪底圖。經(jīng)外業(yè)人員實(shí)地核查，把正確的要素信息準(zhǔn)確、清楚的標(biāo)記在調(diào)繪圖上，內(nèi)業(yè)人員再根據(jù)外業(yè)調(diào)繪成果修改矢量數(shù)據(jù)，形成地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)成果。

這種傳統(tǒng)的作業(yè)模式不僅使項(xiàng)目周期長(zhǎng)，還存在一些弊端。首先，使用紙質(zhì)底圖調(diào)繪受外界自然環(huán)境影像較大，大風(fēng)天氣里很難在調(diào)繪底圖上標(biāo)注核查信息，同時(shí)還要使用拍照設(shè)備采集外業(yè)核查照片，這就給調(diào)繪人員的工作增加了很多困難；其次，容易產(chǎn)生不必要的錯(cuò)誤，由于調(diào)繪底圖上疊有影像，使調(diào)繪底圖自身的負(fù)載量已經(jīng)很大，再附加外業(yè)核查信息，明顯增加了內(nèi)業(yè)人員的辨認(rèn)難度；另外，現(xiàn)階段政府部門一直在推行綠色辦公，節(jié)約資源，而使用紙質(zhì)調(diào)繪底圖要消耗大量紙張，在外業(yè)調(diào)繪后還要對(duì)調(diào)繪底圖掃描存檔，必然會(huì)造成資源浪費(fèi)。

二、一體化作業(yè)模式

隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，為了減少傳統(tǒng)作業(yè)模式在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，科研人員研發(fā)了內(nèi)外業(yè)一體化輔助系統(tǒng)，制定了新的一體化作業(yè)模式。這種作業(yè)模式將紙質(zhì)底圖用移動(dòng)設(shè)備替代，通過(guò)一體化桌面輔助系統(tǒng)，制作電子調(diào)繪底圖導(dǎo)入移動(dòng)端。核查人員使用移動(dòng)端設(shè)備進(jìn)行外業(yè)核查、解譯樣本采集、照片采集等一切外業(yè)工作，還可對(duì)數(shù)據(jù)中存在的問(wèn)題進(jìn)行標(biāo)記、修改等操作，最后將外業(yè)核查成果導(dǎo)出，整理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)修改。

與傳統(tǒng)作業(yè)模式相比，一體化作業(yè)模式優(yōu)勢(shì)明顯，不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)作業(yè)模式的不足，還具有其自身特點(diǎn)。第一，外業(yè)核查使用的移動(dòng)端設(shè)備將多種外業(yè)設(shè)備融為一體，方便攜帶和使用，因此，縮短了外業(yè)工作時(shí)間，提高了外業(yè)核查的準(zhǔn)確性，使工作更高效；第二，保證了數(shù)據(jù)使用的唯一性，有利于對(duì)實(shí)地變化要素進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，防止后期數(shù)據(jù)整理時(shí)遺漏數(shù)據(jù)；第三，作業(yè)人員帶著問(wèn)題進(jìn)行核查可以做到有的放矢，能把實(shí)地與數(shù)據(jù)有效結(jié)合起來(lái)，對(duì)以后的解譯提供更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高解譯的準(zhǔn)確性，同時(shí)也可培養(yǎng)更具專業(yè)水準(zhǔn)的全方位測(cè)繪人才[2]；第四，一體化作業(yè)模式全程使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式，為數(shù)據(jù)的讀取和存儲(chǔ)都提供便利條件。

三、一體化系統(tǒng)的應(yīng)用

黑龍江地理信息工程院研發(fā)的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)是目前較為先進(jìn)的一體化系統(tǒng)，主要結(jié)合了桌面端輔助系統(tǒng)和移動(dòng)端系統(tǒng)兩部分來(lái)實(shí)現(xiàn)一體化的作業(yè)模式。

1.桌面端輔助系統(tǒng)

桌面端輔助系統(tǒng)主要功能是與移動(dòng)端數(shù)據(jù)對(duì)接，包括調(diào)繪底圖制作和調(diào)繪成果后處理兩個(gè)功能模塊。

（1）調(diào)繪底圖制作

調(diào)繪底圖的制作是以縣區(qū)為單位，首先，對(duì)矢量數(shù)據(jù)做預(yù)處理，按照固定目錄組織結(jié)構(gòu)，將GDB格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成Shape格式數(shù)據(jù)，同時(shí)生成變化要素圖層；然后，批量處理影像數(shù)據(jù)，包括定義投影、生金字塔和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并降位壓縮。在定義投影時(shí)，程序遍歷文件夾下所有影像文件，逐個(gè)定義投影，支持多級(jí)文件目錄。生成影像金字塔和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，程序根據(jù)用戶設(shè)置進(jìn)行影像壓縮和降位。綜合評(píng)估影像數(shù)據(jù)量大小和影像顯示效果，可以有選擇性的對(duì)影像進(jìn)行壓縮和設(shè)置輸出的影像位數(shù)。

（2）調(diào)繪成果后處理

外業(yè)調(diào)繪后的輔助數(shù)據(jù)需要拷貝到電腦端進(jìn)行整理，并且將數(shù)據(jù)格式由Shape轉(zhuǎn)化為GDB，為樣本照片處理和解譯樣本庫(kù)的制作做準(zhǔn)備。

從輔助數(shù)據(jù)的媒體點(diǎn)（MEDIA）層篩選出樣本照片點(diǎn)，將樣本照片點(diǎn)中的經(jīng)緯度等信息寫(xiě)入拍攝的樣本照片，保存為照片的EXIF。通過(guò)讀取外業(yè)調(diào)繪輔助數(shù)據(jù)（*.gdb）的地面照片點(diǎn)信息，確定樣本點(diǎn)所在鑲嵌線，進(jìn)而根據(jù)鑲嵌線確定裁切小影像（即遙感影像實(shí)例）所采用的遙感影像，最后將小影像信息和地面照片信息保存到解譯樣本MDB數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2.移動(dòng)端系統(tǒng)

移動(dòng)端系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)管理模塊、調(diào)繪核查模塊、數(shù)據(jù)編輯模塊，能夠全方位滿足外業(yè)核查時(shí)的操作需求。

（1）數(shù)據(jù)管理模塊

數(shù)據(jù)管理模塊設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)離線、數(shù)據(jù)提交、輔助數(shù)據(jù)離線和輔助數(shù)據(jù)提交四個(gè)功能，主要是用于數(shù)據(jù)的上傳和下載，該功能基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，考慮到數(shù)據(jù)的保密性，在實(shí)際生產(chǎn)中并未使用該功能。

（2）調(diào)繪核查模塊

調(diào)繪核查模塊是移動(dòng)端系統(tǒng)的核心模塊，而調(diào)繪核查模塊中最重要的功能則是外業(yè)實(shí)地核查功能。該功能結(jié)合外業(yè)工作特點(diǎn)設(shè)計(jì)了錄入核查內(nèi)容、編輯要素屬性、查看核查狀態(tài)、樣本照片拍攝情況和量測(cè)等具體功能，在外業(yè)核查時(shí)，可使用電磁筆在移動(dòng)設(shè)備上記錄核實(shí)信息、添加描述說(shuō)明，核實(shí)后的圖斑會(huì)自動(dòng)變換顯示顏色，用以區(qū)分未核實(shí)圖斑。在所有功能沒(méi)有激活的情況下，還可直接用電磁筆進(jìn)行原筆跡標(biāo)繪。

拍照功能主要應(yīng)用于拍攝外業(yè)核查照片和樣本點(diǎn)照片。在進(jìn)入拍攝模式后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)陀螺儀的定姿功能查看終端的拍照位置，實(shí)時(shí)顯示方位角、俯仰角、橫滾角及實(shí)時(shí)GPS衛(wèi)星接收個(gè)數(shù)等信息。拍攝過(guò)的照片，會(huì)根據(jù) GPS 信息在拍照位置留下照片點(diǎn)，照片點(diǎn)保存在輔助圖層分類下的MEDIA層內(nèi)。除拍攝功能外，還可用錄音和錄像功能輔助記錄核查情況。

調(diào)繪查詢模塊的規(guī)劃線路功能可在外業(yè)出測(cè)前預(yù)先設(shè)定出行路線，避免遺漏待核查圖斑和核查路線重復(fù)。規(guī)劃路線可以隨時(shí)進(jìn)行編輯，方法與矢量編輯一致。需要?jiǎng)h除規(guī)劃路線時(shí)，可以按住電磁筆上鍵單擊路線，但不能同時(shí)刪除多條規(guī)劃路線。

（3）數(shù)據(jù)編輯模塊

數(shù)據(jù)編輯模塊具備了要素編輯的基本功能。不僅可以對(duì)要素進(jìn)行增減、分割和合并等處理，還能夠?qū)崿F(xiàn)圖形整形、裁切和捕捉等，方便核查人員修改矢量數(shù)據(jù)，甚至可以承擔(dān)數(shù)據(jù)的后期整理任務(wù)，極大程度地提升了數(shù)據(jù)編輯的操作空間。

3.作業(yè)中的注意事項(xiàng)

目前，地理國(guó)情監(jiān)測(cè)內(nèi)外業(yè)一體化技術(shù)還不是非常成熟，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有幾點(diǎn)需要作業(yè)人員注意。

（1）桌面端輔助系統(tǒng)使用過(guò)程中，建議采用ArcMap 10.2.1以上版本，如果低于該版本，需要修改注冊(cè)表值。

（2）對(duì)核查人員的業(yè)務(wù)能力要求較高，不僅要有常規(guī)的外業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，還要熟練掌握內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)編輯處理的能力。

（3）外業(yè)拍攝照片要盡量保證多接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，且不要移動(dòng)位置，否則會(huì)造成方位角信息與實(shí)際照片拍攝角度不符。必須移動(dòng)位置時(shí)，盡量在拍攝照片視線方向線上移動(dòng)，保持挪后位置與照片方位角一致。

（4）移動(dòng)端保護(hù)殼上如果有磁鐵會(huì)對(duì)平板識(shí)別方位角產(chǎn)生影響，造成設(shè)備拍攝照片方位角不準(zhǔn)確，盡量使用不帶有磁鐵的保護(hù)殼或暫不使用保護(hù)殼。

四、結(jié)束語(yǔ)

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)模式是在各個(gè)環(huán)節(jié)上對(duì)監(jiān)測(cè)工作的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，是一種集約資源、提高工作效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量的先進(jìn)生產(chǎn)模式。這種作業(yè)模式利用其自身特點(diǎn)和顯著優(yōu)勢(shì)，將逐漸取代傳統(tǒng)的作業(yè)模式，是測(cè)繪科技進(jìn)步的必然產(chǎn)物，也是推動(dòng)測(cè)繪事業(yè)發(fā)展的重要里程碑，為今后開(kāi)展重大測(cè)繪工程項(xiàng)目開(kāi)拓了新思路、引領(lǐng)了新方向。