地理國情普查地表覆蓋分類和要素信息的提取策略

江浩+戴錫花

摘 要：地表覆蓋作為能夠反映土地覆蓋類型、物質種類、及其自然特點等重要信息的重要方法，在地理國情普查中居于舉足輕重的地位，是地理國情普查體系中重要內容。重要地理國情要素信息反映與社會生活密切相關、具有較為穩定的空間范圍或邊界、具有或可以明確標識、有獨立監測或統計分析意義的重要地物或其屬性。基于此，該文對地理國情普查地表覆蓋分類和要素信息的提取策略進行粗淺的探討，供相關專業從業人士實踐參考。

關鍵詞：地理國情普查 地表覆蓋分類 要素信息 提取策略

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（c）-0214-02

隨著信息化技術和地理國情普查技術的不斷進步，針對地理國情的普查已經全面開展，相關信息搜集加工整合技術也不斷進步。地表覆蓋信息的調查收集是地理國情普查中的一項核心任務，它廣泛涉及到例如土地覆蓋類型（水域、荒漠、土壤、冰川）、物質種類（礦石、積雪、植被）以及自然特點（分布面積、范圍、空間分布特點、時間分布特點）等各類地表地理信息，是統計地理國情信息的重要組成部分。

1 地表覆蓋分類的概念

所謂地表覆蓋分類，學術界主流觀點認為是將地表覆蓋按照所分布的植被、生物或者覆蓋物的物理化學性質進行的分類。而土地利用則主要是基于使用價值的角度出發，將地表覆蓋物按照利用和未利用進行分類，其典型特征是具有明顯的社會屬性。地表覆蓋分類主要是按照地表的生態學特點、分布規律來進行區別劃分，而后者則主要是偏向使用的不同進行劃分。

2 地表覆蓋分類信息提取方法概述

2.1 地表覆蓋分類和要素信息提取的核心原則

（1）“應采盡采”原則。地表覆蓋會按照一些主要的分布類型特點，明確了分類的標準，但這些標準往往適用于在進行邊界確定時，對于部分類型確定有難度的小過渡區域作“就近就大合并”處理時參考使用。不同地區的分類，其采集指標也不盡相同。但是從確保數據使用價值最大化的角度出發，應該按照“應采盡采”原則，在地表分類正確的前提下，可以優先考慮盡可能充分地采集數據，以確保信息處理的需要。

（2）“自然優先”原則。該原則主要是針對一些特殊地表地形即使經過了人工實地核查仍難以區分是人工還是自然形成時，往往將其按照“自然優先”原則來對待，也即歸類為自然形成。例如在野外長期堆放的一堆砂子，在長期遭受日曬雨淋之后，其已經融入到了周圍自然環境之中，從外觀已經難以區分究竟是人工堆積還是自然形成，此時應該將其劃分為裸露地表中的沙質地表。需要注意的是，應用本原則需要有一個前提條件，也即：該地類難以區分是人工還是自然形成。本原則主要是基于這樣一個事實：從人類與自然環境的相處關系來看，人類的活動與其他生物活動相類似，實際上也屬于自然的一部分。因此應用本原則實本質上更符合自然規律[1]。

2.2 信息提取技術核心過程

（1）捕獲遙感影像。采用衛星等設備對地域進行遙感影像的捕獲，獲取基本資料后進行必要的合成和糾正處理，為后期進一步信息加工提取提供準確、充足的一手資料[2]。（2）圍繞地表覆蓋基本要素，進一步明確核心信息。主要是針對光譜、空間位置分布、形狀特點等，明確主要特征在核心信息提取的作用。（3）數據模型建立。主要是基于得到的各類地表覆蓋要素，確定主要的數據指標，為后續的信息提取提供數據標準。（4）明確與核心要素相關的輔助信息指標。從而有利于各類信息的分類，能夠更精確地完成信息分類，提高各類核心要素的準確區分識別。（5）提取樣本。主要是針對不同類型的地理因素，根據其主要的特征信息，提取足夠數量的樣本，以便為自動分類提供依據參考。（6）信息的提取，該過程是整個過程中最重要、最核心的一環。需要綜合采用多種信息分類、收集處理手段，例如決策樹分析、面向對象分類法等，完成地表覆蓋核心要素信息的提取。（7）結果評價。主要是根據采集到的樣本進行評估，得到地表覆蓋信息提取結果的評價。此外還應輔助于人工處理，確保滿足使用要求。

3 地理國情要素的提取方法

3.1 基于道路要素的信息提取

基于道路要素的信息提取，主要是對收集到的影像資料，按照“應采盡采”的原則，對符合采集標準的各類道路，按照地理要素采集要求，充分收集其各類信息，從而積累到豐富的交通道路信息，為進一步信息提取打下基礎。在此基礎上，進一步整合基礎地理信息數據和交通道路信息數據，得到基礎資料。然后將其與遙感影像進行擬合修正，得到核心屬性要素，對于缺少的部分可以人工處理。最后根據相關技術指標匯總提取出道路要素數據庫，對于有疑問、無法確認的道路，需要明確標出，以便在后續的進一步核查中進行不斷完善補充，最終形成道路普查成果數據。在道路要素的信息采集過程中，其主要特點是采集范圍廣，數據詳盡，不僅收集到高等級公路，與其連接的城市道路，甚至連在道路網中連接作用的鄉村道路，其長度和寬度也都能得到詳盡的信息采集。

3.2 基于水系要素的信息提取

水系要素的信息提取，主要是以遙感影像結合其他基礎數據資料進行專業處理翻譯后，直接按照相關自然分布區域特征，進行要素提取。在該過程中無法通過專業處理確定的各類屬性信息，通過在后續的進一步核查確定后，給予完善補充，最終形成可以使用的水系要素信息。在地理國情普查中，國家在《國家基礎地理信息系統1∶50000數據建庫工程暫行規定河流、湖泊與水庫名稱編碼原則》中對各類河流、湖泊、水庫等水體做了明確的編碼規定，因此也應遵循該規定，對于已經存在有編碼的，在地理國情普查數據庫中的代碼也應保持一致，對于新增的，應按照編碼規則科學編碼，并詳細備案加以說明[3]。

3.3 基于構筑物要素的信息提取

構筑物要素的信息提取，主要是針對構筑物要素特點，靠人工識別提取的方法來完成。針對已經存在的要素信息，應充分參考利用已有基礎測繪成果。

3.4 基于地理單元要素的信息提取

基于地理單元要素的信息提取，主要是借助于已經獲得的遙感影像，結合經過整合處理的專題數據庫，靠人工識別和翻譯的方法來進行解讀提取相關屬性信息，針對部分無法確定的信息，進一步勘察補充，最終形成可以使用的地理單元要素信息。

4 結語

地表覆蓋作為能夠反映土地覆蓋類型、物質種類、及其自然特點等重要信息的重要方法，在地理國情普查中居于舉足輕重的地位。地理國情普查工作，是一項涉及到多學科交叉綜合的龐大工程，對技術水平、人員綜合素質要求極高。這要求我們在進行相關普查和要素信息提取時，應盡可能充分地利用遙感影像數據和現有各類數據資料，有效整合各類信息，針對部分缺失、不能確定的信息，應該做好相關實地核查工作，全面做好各類普查。

參考文獻

[1] 國家測繪地理信息局.GQJC001 -2013地理國情普查內容與指標（試行稿）[G].北京：國家測繪地理信息局，2013.

[2] 國家測繪地理信息局.GQJC004 -2013地理國情普查數字止射影像生產技術規定（試行稿）[G].北京：國家測繪地理信息局，2013.endprint