建立新國家地理格網服務地理國情監測初探

狄琳

(國家測繪地理信息局地圖技術審查中心，北京100830)

建立新國家地理格網服務地理國情監測初探

狄琳

(國家測繪地理信息局地圖技術審查中心，北京100830)

簡要介紹地理格網的作用和新國家地理格網體系的建設方案，并對其應用于地理國情監測方面作初步探討。

地理格網;地理國情監測;地理信息數據

一、引 言

隨著數字化測繪技術體系的全面建立和數字城市建設的大力推進，我國已經積累了多尺度、多時相、多種類的地理信息資源，為開展地理國情監測奠定了必要的基礎。如何集成這些豐富的地理信息資源，并在此基礎上進行對比分析，提供地表主要地理要素的分布及變遷信息，形成權威的監測成果，是地理國情監測需要解決的問題之一。地理格網是一種科學、統一、簡單、便捷的空間定位參照系統，是促進自然和人文科學融合的一種最佳選擇，可以實現自然與人文邊界的轉換，從而實現統一空間基準下的綜合分析。建立我國新國家地理格網，實現各類信息資源集成融合，可以更好地服務于地理國情監測。

二、國內外地理格網現狀

目前國內外為解決多源、多尺度地理信息的整合與應用分析，紛紛采用地理格網對空間數據進行組織和應用，取得了很多成功經驗。一些歐美國家將國家地理格網編碼體系作為國家空間數據基礎設施的首選格網，以提高地理信息互操作和服務。如美國聯邦地理數據委員會(FGDC)于2001年發布了基于位置服務的《美國國家格網(USNG)》標準，該標準以美國軍方格網參考系統(MGRS)為基礎建立，在美國領土范圍內二者等同。而且為了更便于公眾使用，還同時發布了UTM投影地圖和國家格網之間互相轉換的軟件。另外，英國也制定了適合本國特點的國家格網參考系統。加拿大的自然區域編碼地理產品公司提出了全球統一地址編碼技術。

我國現行的《地理格網》標準規定的編碼規則，因和投影分帶有關，編碼不唯一而且編碼較長，不利于空間定位服務和唯一空間地址編碼的建立。目前除國家基本比例尺地圖和基礎地理信息數據產品外，公開使用的格網主要是以區域、城市和街區為單位的區域格網。如國內的導航電子地圖開發企業在產品中使用了自己的地理格網編碼，北京、武漢等城市開展了格網化精細管理，并開發出局部格網編碼體系等，但這些不同格網之間兼容性差、轉換困難。

三、建立我國新國家地理格網體系

近年來，國家測繪地理信息局測繪標準化研究所參考國外格網標準，吸收其優點和成功經驗，同時充分考慮我國的實際和要求，提出了一套新的國家地理格網編碼方案。該方案不僅可以與我國現行地理格網相互轉換，而且可以把連續的地理信息離散化，有效降低了數據敏感度，利于空間定位與尋址服務。該方案基于我國基本比例尺地形圖中1∶1 000 000地圖分幅與編號，以邊長為100 km的正方形格網作為基本單元，形成國家地理格網體系。格網體系充分考慮了不同使用需要，第二級以下不同等級格網按10倍關系劃分，同時為滿足實用性在每一級格網上增加了按兩倍關系劃分的補充格網，以彌補相鄰等級格網大小范圍相差過大的不足。格網邊長系列包括100 km、50 km、10 km、5 km、1 km、500 m、100 m、50 m、10 m、5 m、1 m等，如果需要還可以進一步劃分。

格網編碼則在系列性的基礎上充分考慮了易讀性、規律性和唯一性。首先，為使編碼易于讀取，盡量使編碼更短、更簡化。其次，編碼規則考慮了規律性，人們可以很方便地利用編碼規則對我國范圍內不同區域和不同大小的格網進行編碼。此外，在國家地理格網劃分體系下所有格網編碼是唯一的。

四、地理信息數據格網化

參照新國家地理格網的劃分方法，可以對多源地理信息數據進行格網化，以劃歸到統一的空間基準下。對按照標準分幅的地理信息數據或地圖格網化時，把4個圖廓角點坐標轉換為格網坐標，并保持整幅數據或圖上所有要素之間的拓撲關系。對于空間實體的格網化，可以分點、線、面3類要素分別進行轉換，根據已有數據的研究精度進行格網系統選擇，以一定大小的格網對其進行格網化，生成基于格網的數據。

數據或要素實體格網化轉換方法如表1所示。

表1

在GIS技術的支持下，經過格網化處理的數據及其派生出的結果，可以利用編碼技術識別格網，從而實現定位;可以形成以格網為基礎的數據序列，實現空間信息的無縫拼接，以便于動態規律分析;可以形成格網間數據梯度，以不同單元為基礎進行空間分布規律研究，同時也便于和遙感數據相結合。

五、服務于地理國情監測工作

地理國情監測是新時期黨中央、國務院賦予測繪地理信息工作的重要職責，是經濟社會發展對測繪提出的新要求，也是測繪地理信息事業科學發展的戰略選擇。所謂地理國情監測，就是通過遙感、地理信息系統和衛星導航等高新技術手段，綜合各時期測繪成果檔案，對國土疆域面積、地理區域劃分、地形地貌特征、道路交通網絡、江河湖海分布、土地利用與覆蓋、城市布局與城鎮化、生產力空間布局等自然和人文地理要素信息進行動態獲取、綜合分析、實時發布和監控評估，從地理空間的角度客觀、綜合展示國情國力。

基于新國家地理格網開展地理國情監測:①要以新國家地理格網為空間基底，把各時期的多尺度、多種類的地理信息資源劃歸到國家地理格網單元中，實現各類信息資源的格網化整合，形成地理國情監測的數據本底庫;②以新國家地理格網為監測單元，對事關國民經濟發展的重要自然和人文地理要素變化情況進行持續監測，建立分析、統計、評價模型，形成地理國情監測成果，在資源環境調查、主題功能區布局監測、搶險救災和應急保障、數字化城市管理、基于位置服務等諸多領域，為各級政府和政府各部門提供客觀、綜合的決策依據;③ 為相關部門提供一種新的空間劃分方法，便于相關部門把專業信息準確地與地理信息相結合，促進多源數據的相關比較和分析，促進各類專題統計信息的精確化和科學性，克服以行政區劃、郵政區劃、人口普查統計單元和土地單元等不同的社會劃分帶來的空間分析工作量大、不易發展數學模型等缺點。

六、結束語

地理格網為地理綜合分析提供了理想平臺，為多尺度、多種類地理空間數據融合提供了有效方法。同時，遙感影像為建立現代地理格網提供了科學數據基礎和全新的高分辨率數據源，地理格網已經成為重要的前沿研究方向和發展趨勢?；谛聡业乩砀窬W開展地理國情監測是適應技術發展和促進資源共享的一種必然選擇，是測繪地理信息高效精確服務社會、服務民生、服務大局的客觀要求。

［1］ 國家測繪局測繪標準化研究所.國內外地理格網研究報告和國家地理格網編碼技術報告［R］.北京:［s.n.］，2010.

［2］ 馮淳.地理格網參考系統的建立與應用［D］.西安:長安大學，2006.

［3］ 馬曉霞.地理格網參照下的空間數據集成方法研究［D］.西安:長安大學，2006.

［4］ 周成虎.對地理格網系統的幾點認識［C］∥全國地圖學與GIS學術會議論文集.北京:［s.n.］，2004.

On the Establishment of New National Geographic Grid for National Geographic Conditions Monitoring

DI Lin

0494-0911(2011)12-0001-02

P20

B

2011-10-21

公益性行業科研專項經費資助項目

狄 琳(1969—)，女，吉林臨江人，碩士，高級工程師，主要從事電子地圖技術審查工作。