基于寧波市地理市情監測方案的研究

曹學禮,曹建明

(1．寧波市測繪設計研究院,浙江寧波 315042; 2．寧波市地理國情普查辦公室,浙江寧波 315042; 3．寧波市規劃與地理信息中心,浙江寧波 315042)

基于寧波市地理市情監測方案的研究

曹學禮1,2?,曹建明3

(1．寧波市測繪設計研究院,浙江寧波 315042; 2．寧波市地理國情普查辦公室,浙江寧波 315042; 3．寧波市規劃與地理信息中心,浙江寧波 315042)

介紹了寧波市地理市情監測的目標、要求、內容和方法。寧波市地理市情監測從基本地理要素監測、專題監測和監測服務信息平臺三個方面展開,其中基本地理市情要素監測包括:自然地理、人文地理、經濟地理三個方面;專題監測目前主要為平原地表沉降監測、城市易積水區監測、城市擴張監測和土地利用與土地覆蓋監測。

市情監測;基本地理要素監測;專題監測;信息平臺;自然地理;人文地理;經濟地理

1　引 言

寧波市地理市情普查在第一次地理國(省)情普查的基礎上,充分結合寧波市的實際,增加了多項普查內容。市情普查作為一項重大的市情調查,是全面獲取地理市情信息的重要手段,普查結果能全面反映寧波地表自然、生態以及人類活動等地理市情的基本信息,能更好地服務大局、服務社會、服務民生。“寧波市地理市情普查與監測平臺”的建設是基于充分利用第一次地理國(省、市)情普查數據的需求基礎上,該平臺對高效管理海量數據、整合多尺度多類型數據信息、挖掘普查數據蘊含的特征規律、提高數據分析結果對政府決策輔助能力等方面都具有重大意義。但此次地理市情普查只是一期數據,為了動態掌握地理市情信息,需要后續定期或不定期地對地理市情進行監測,為“寧波市地理市情普查與監測平臺”提供及時的、現勢的地理市情數據信息,從而動態掌握寧波市最新的地理市情信息。為此,寧波市政府擬出臺“關于加強地理市情監測,促進社會經濟發展的若干意見”,寧波市地理國情普查領導小組辦公室抓住良好機遇,積極謀劃地理市情監測工作,探索地理市情監測方法,初步形成了地理市情監測方案。

2　地理市情監測的要求

2．1地理市情監測的目標

以第一次全國(省)地理國情普查全面開展為契機,以服務市政府行政決策和服務民生為導向,以各行業地理信息數據整合和國情監測體系建設為手段,以提高市地理市情普查及監測主管部門管理能力為立足點,以增強道路市情信息服務能力和水平為核心,建成國內領先、具有寧波地方特色、服務寧波社會經濟建設、民生發展的地理市情監測體系和信息服務平臺,建成具有寧波特色的地理市情監測工作機制。

(1)保障寧波地理市情數據的現勢性:

通過構建監測指標體系,明確監測內容、監測范圍、監測單元與監測頻率,再通過監測實施部門按照監測要求對寧波市地理市情普查與監測平臺進行數據的更新和維護,保證普查與監測平臺內數據的現勢性。

(2)通過多期數據比較分析得到寧波地理市情的變化規律與特性:

通過動態監測,得到不同時相的地理市情信息,實現寧波市地理市情普查與監測平臺數據庫的動態管理機制,形成歷史數據庫,對多期數據進行不同程度橫向和縱向的變化分析,分析出寧波市地理市情的變化規律及特性。

(3)提高寧波市地理市情普查與監測平臺的服務能力

通過數據的不斷更新,更好地為基礎測繪及相關部門進行服務、為政府決策提供及時的數據支持、為普通民眾提供最新貼近民生的信息,提高寧波市地理市情普查與監測平臺各方面的服務能力。

2．2地理市情監測的原則

(1)監測內容的選取需要考慮基礎測繪部門的業務內容;應具有動態變化性、高應用價值性;應包含政府關注及貼近民生的指標;需兼顧政府關注的敏感點和公眾關心的聚焦點。

(2)監測方法、監測粒度、監測單元與第一次地理市情普查保持一致。

(3)監測范圍、監測頻率的制定要結合規劃等相關部門的業務特點。

(4)監測工作的開展要落實到具體負責部門。2．3 地理市情監測的要求

(1)監測范圍

根據不同的監測指標要求,地理市情監測指標的監測范圍可分為全市域、市管六區建成區、沿海區共3個范圍級別。

全市域:寧波市行政區劃內的所有區域,包括陸地和海域兩部分。

建成區:寧波市城市中基礎設施和地面建筑已經建成的地區。

沿海區:寧波市行政范圍界限內的海洋區域。

(2)寧波地理市情監測單元

①行政區劃單元

地理市情部分監測要素為一定區域內數值的統計,如人口、地區產值等,對于此類監測要素其監測單元一般為行政區劃,根據監測要素的不同需要監測單元可劃分為縣(市、區)、鄉鎮、行政村(街道)3個級別。

②空間監測單元

對于非數值監測而是在空間上分布的地理要素,其監測單元根據監測要素的內容來決定。

個體:當監測要素為點狀地理實體(如消防設施)或抽象為點狀地理實體(如醫院、學校等)時,則其監測單元為個體,即以該監測對象為監測單元來監測其相關的屬性變化情況。

圖斑:當監測要素為面狀地理要素(如耕地、開發區)時,則其監測單元為圖斑,即以該監測要素所占的空間范圍(圖斑)為監測單元。

(3)寧波地理市情監測頻率

根據監測指標的特性并結合寧波市規定的基礎地理測繪的更新頻率,地理市情監測指標的監測頻率可分為:及時更新、每年一次、每五年一次,共3個級別。

①及時更新:地理市情要素的變化是不定期但數據須具有現勢性(如公交站點分布),為了及時反映最新的變化情況,則每當指標要素變化時實施部門就相應地對地理市情普查與監測平臺的數據進行及時更新。

②每年一次:對于大多數的自然地理指標(如耕地空間分布)、人文地理指標(如供電設施空間分布)、經濟地理指標(如地區產值),則采用每年一次的監測頻率,即監測對應指標年度內的變化情況。

③每五年一次:對于變化不顯著的地理市情基礎要素,監測周期可以適當長一些,如海岸線、海堤的長度,故這類要素的監測頻率則定為每五年一次。

(4)寧波地理市情監測實施部門

根據地理市情監測原則,監測實施部門以基礎地理測繪部門為主、以其他委辦局部門為輔,監測部門包括:發改委、規劃局、交通委、國土局、水利局、旅游局、經信委、科技局、公安局、民政局、統計局、文化廣電新聞出版局、農業局、民族宗教事務局、林業局、海洋與漁業局、住建委、環保局、城管局、對外貿易經濟合作局、教育局、衛生局、消防支隊、電業局、熱力公司、自來水公司、安監局、人防辦、國資委、軌道交通指揮部、體育局等共31個相關部門和局委辦,各監測實施部門按照監測指標體系中的監測要求,定期或不定期的對寧波市地理市情普查與監測平臺中的相應指標進行更新和維護,同時各部門又能從普查與監測平臺中相關數據的最新分析結果。

3　寧波地理市情監測的內容和方法

寧波市地理市情監測從基本地理要素監測、專題監測和監測服務信息平臺三個方面展開,其中基本地理市情要素監測包括:自然地理、人文地理、經濟地理三個方面;專題監測目前主要為平原地表沉降監測、城市易積水區監測、城市擴張監測和土地利用與土地覆蓋監測。

3．1地理市情基本監測

地理市情基本監測是對單項要素進行的監測,從自然地理、人文地理、經濟地理三方面來對基本監測內容進行歸類,每項監測指標都有監測范圍、監測單元或監測粒度、監測方法、監測頻率、監測實施部門等5項監測要求,所以也可以根據不同的監測要求對監測指標進行歸類。

地理市情基本監測指標根據監測原則從寧波市地理市情普查與監測平臺的原有的統計指標中進行選取,按照自然地理、人文地理、經濟地理的歸類方式對監測指標進行歸類整理,如表1所示。

(1)自然地理基本監測指標

自然地理基本監測指標是需要監測的地理市情自然地理要素的集合,分為地形地貌、農林植被覆蓋、陸地水系水域、海洋海域4個部分,每個部分所包含的小類及各監測指標所含的要素信息。

(2)人文地理基本監測指標

人文地理基本監測指標是地理市情監測指標的主體部分,共包含行政區劃、交通道路及交通線路、交通站點及交通附屬設施、市政設施與應急避難設施、城市建成區建設、城鄉建設、文化旅游、公共服務、生態環境保護共9個二級類,每個類別又含有各自的小類。

寧波市地理市情基本監測內容分類總表(個)　表1

圖1　寧波地理市情人文地理監測指標

(3)經濟地理基本監測指標

經濟地理基本監測指標是指地理市情涉及的少量經濟地理要素,可分為經濟區劃和經濟指標兩部分,每個部分包含各自的小類及對應的監測要素。

3．2寧波地理市情專題監測指標

(1)平原地表沉降區監測

地表高程數據通過InSAR影像數據得到,監測頻率為每年一次,監測范圍為全市平原地區,監測精度達到0．01 m,監測粒度為2．5 m。不同時相的地表高程數據做差值求出沉降深度及沉降分布范圍,計算沉降坡向、沉降速度、沉降范圍、沉積體積、沉降坡向、平均沉降深度。對于沉降深度或者沉降坡度較大的地區,應實行重點監測,運用水準測量和GPS測量等外業手段進行加密測量。

(2)城市一積水地區監測

城市積水區預測模型以氣象部門提供的實時預報降水強度函數作為自變量,通過地表高程數據、地表透水性和地下管網排水能力等參數預測城市出現積水區的時間、積水范圍和積水深度等信息,預測結果通過積水深度函數展示。相關預測通過服務平臺向公眾實時發布。在沒有氣象部門提供的實時預報降水數據的情況下,普通用戶可以自定義降水強度函數,作為城市積水區預測模型的自變量,模擬城市發生積水的范圍和深度等情況。對于可能發生積水的地區設置感興趣點(Points of Interest,POI),輸出POI模擬積水深度函數,自動提取積水時間、最大積水深度等參數。規劃等行業部門可以對地表高程數據、地表透水性和地下管網排水能力等參數進行修改,輸入自定義降水強度函數進行模擬,所得結果為規劃決策作參考。如果發生城市內澇,應啟動應急監測,監測方法采用無人機航拍配合實地測量,航拍和實地測量按照模擬預測結果的指示進行,要求查明積水范圍、積水最大深度、積水消退時間。實測結果通過積水深度函數表達,與模擬結果進行對比分析,對城市積水區預測模型進行優化。

(3)城市擴張監測城市擴張監測分別從城市的空間、容量和對周邊地區輻射能力三個特征展開,每個特征包含若干項指標。城市空間擴張從水平和垂直兩個方向描述,城市容量擴張從城市承載的人口、GDP、建筑密度變化等方面描述。輻射擴張主要描述城市與周邊地區人員和物質聯系。

(4)土地利用與土地覆被變化監測確定土地利用與土地覆被分類體系,要求全部分類圖斑面積之和等于全市國土面積(包含海洋),同一級別的分類圖斑不能有重合,分類有兩個級別,與寧波市第一次地理國(省、市)情普查土地利用與土地覆蓋分類保持一致。土地利用與土地覆被一級分類數據通過遙感影像解譯獲取,二級分類數據在遙感解譯結果基礎上輔助以實地勘測獲取,遙感影像每年選擇若干期Spot數據。監測粒度確定為2．5 m,監測頻率為每年一次。不同年份的土地利用與土地覆被矢量數據做空間差值運算,計算出每種用地類型的減少、增加和不變的斑塊的數量變化及其在空間上的分布。另外,可以根據多期數值和空間變化數據可以模擬出土地利用/覆蓋在數值和空間變化的趨勢。土地利用/覆蓋數值及空間變化監測各類結果均可通過制圖進行空間可視化表達。

3．3地理市情監測信息平臺建設

監測的目的是提高地理市情信息的服務能力,建立寧波市地理市情監測信息平臺是實現地理市情數據共同維護、共同開發、共同應用的基礎和保障。結合具體應用需求,綜合考慮地理市情數據特征,寧波市地理市情監測信息平臺建設包括4個子模塊:地理市情數據管理系統、地理市情數據統計分析系統、地理市情成果管理及發布系統和道路市情監測與服務系統。

4　結 論

地理國情監測是一項基礎性、綜合性、長期性工作,需要投入大量的人力、物力、財力做支撐,為此,必須基于國家政策,充分發揮政府組織實施和監督管理的主導作用,聯合各級測繪地理信息部門及相關職能部門,整體謀劃、統籌安排、共建共享、協同服務。寧波市地理國情普查辦按照市政府的要求,全力推進地理市情監測工作,狠抓責任落實,實現全過程控制,加強技術培訓,全面提升監測人員業務水平,建成強有力的監測隊伍,充分利用航空航天遙感、地理信息系統、衛星導航定位、統計分析等先進技術,不斷提高監測工作的信息化水平和效率,為各級政府和相關部門提供權威、客觀、準確的地理市情信息,更好地服務于寧波市社會經濟建設。

[1] 李維森．地理國情監測與測繪地理信息事業的轉型升級[J]．地理信息世界,2013(5):11～14．

[2] 曹學禮,曹建明．基于寧波市地理國情普查方案的研究[J]．城市勘測,2014(4):30～33．

[3] 曹學禮,曹建明．基于城市地理國情普查內容的探討[J]．安徽地質,2014(S):79～82．

[4] 張勇,肖琨,張雪等．武漢市地理國情普查專題資料的收集與利用[J]．城市勘測,2015(5):55～58．

[5] 張繼賢．地理國情監測總體設計與技術系統[N]．

[6] 寧波市第一次地理國情普查領導辦公室．《寧波市第一次地理國情普查實施方案》甬地發[2014]2號文[R]．

Study on the Geographical Situation of Ningbo City Monitoring Scheme Based on

Cao Xueli1,2?,Cao Jianming3(1．Ningbo Institute of surveying,and Mapping,Ningbo 315042,China; 2．Ningbo Geographic National Census Office,Ningbo 315042,China; 3．Ningbo City Planning and Geographic information center,Ningbo 315042,China)

Ningbo geographic market objectives,requirements,content and method of monitoring．Ningbo basic geographic elements of geographic market monitor from monitoring,project monitoring and monitoring service information platform on three aspects,including basic geographic elements of market monitoring including:physical geography,human geography,economic geography,three aspects;Thematic monitoring is mainly plain ground settlement monitoring,urban water monitoring,the monitoring of urban expansion and land-use and land-cover monitoring．

monitoring the state of the union;geographic basic monitoring;special subjeCl monitoring;information platform;physical geography;human geography;economic geography

1672-8262(2016)01-68-04

P208．2,P205

B

?2015—12—08

曹學禮(1956—),男,正高職高級工程師,主要從事測繪地理信息技術的研究和管理工作。

寧波市科協重點軟科學研究課題(X201501-3)