淺析基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)生產(chǎn)的問題

周紅梅，呂海龍，王媛媛，唐艷力

(1.吉林省水利水電勘測設(shè)計研究院測繪院，吉林 長春 130012；2.吉林省地理信息院，吉林 長春 130062)

地理國情信息普查是獲取國情國力信息的重要手段，是掌握自然資源、生態(tài)環(huán)境以及人類活動基本情況的綜合性、基礎(chǔ)性工作，是提高測繪地理信息服務(wù)保障能力，服務(wù)經(jīng)濟建設(shè)的重要舉措。隨著第一次全國地理國情普查的完成，地理國情監(jiān)測與更新已進入常態(tài)化[1]。很多學(xué)者就地理國情監(jiān)測工作展開研究，王志強等針對地理國情監(jiān)測成果質(zhì)量問題對數(shù)據(jù)檢查要點進行分析說明[2]，王爽等在《淺談2016年基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測生產(chǎn)》文中論述了生產(chǎn)工藝流程同時對比了監(jiān)測與普查階段的不同總結(jié)了生產(chǎn)中出現(xiàn)的主要問題[3]，王艷以陽泉市2017年度國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的生產(chǎn)任務(wù)，詳細介紹了生產(chǎn)技術(shù)流程[4]，本文結(jié)合扶余市基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)生產(chǎn)項目，對國情監(jiān)測數(shù)據(jù)生產(chǎn)中主要技術(shù)問題及處理方法進行分析，形成較好的工作方法。

1 地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)生產(chǎn)

地理國情監(jiān)測是利用“3S”技術(shù)和已有的測繪成果檔案，對地形、水系、交通、地表覆蓋等要素進行動態(tài)化的監(jiān)測，并統(tǒng)計分析其變化量、變化頻率、分布特征、地域差異、變化趨勢等，形成資源、環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟要素的空間分布及其發(fā)展變化規(guī)律的監(jiān)測數(shù)據(jù)[4- 7]。基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)生產(chǎn)，包括地表覆蓋分類和地理國情要素，重點針對地表覆蓋分類及重要地理國情要素進行更新。利用亞米級衛(wèi)星影像(北京二號衛(wèi)星影像、高分二號衛(wèi)星影像)和2m分辨率的資源三號衛(wèi)星影像，對比2016年監(jiān)測元數(shù)據(jù)中記錄的影像進行人工識別，并套合本底數(shù)據(jù)進行變化區(qū)域的更新和本底數(shù)據(jù)中存在的錯誤進行改正。對變化信息不明確的進行外業(yè)調(diào)繪與核查，并在現(xiàn)場完成內(nèi)業(yè)處理，以防錯漏信息，將成果進行質(zhì)量檢查，符合質(zhì)檢要求的成果按照成果匯交方案進行整理匯交。地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)生產(chǎn)流程如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)生產(chǎn)工作流程

2 主要技術(shù)問題及處理情況

2.1 外業(yè)核查及內(nèi)業(yè)整理

2.1.1 外業(yè)核查情況

(1)根據(jù)《地理國情普查外業(yè)調(diào)查技術(shù)規(guī)定》將內(nèi)業(yè)提取與采集的地理國情基本要素數(shù)據(jù)與正射影像數(shù)據(jù)疊加，按照1∶25000標準分幅、市區(qū)城鎮(zhèn)按1∶5000分幅制作外業(yè)核查工作底圖。

(2)根據(jù)《2017年吉林省基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測外業(yè)調(diào)查與遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)專業(yè)設(shè)計書》要求，統(tǒng)一制作了回放方案和底圖模板。對線劃顏色、寬度，回放注記的內(nèi)容、字體、大小和顏色都做了統(tǒng)一規(guī)定。

(3)對內(nèi)業(yè)工作中無法判讀的地理要素，以及無法確定類型的圖斑，進行實地核查。同時，將內(nèi)業(yè)無法確定的邊界和屬性參照收集的專題數(shù)據(jù)資料進行分析，填補屬性，對無法確認的屬性項進行了外業(yè)實地核實。

(4)對于新增的地理國情基本要素給予補調(diào)。

2.1.2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理情況

(1)根據(jù)《地理國情普查內(nèi)業(yè)編輯與整理技術(shù)規(guī)定》，通過外業(yè)調(diào)繪結(jié)果，對內(nèi)業(yè)采集的數(shù)據(jù)進行編輯和整理。通過“兩級檢查”、國檢督導(dǎo)組和質(zhì)檢站的問題反饋，對于采集超限錯誤、圖斑分類錯誤、同譜異物錯誤、偽更新、ChangeType賦值等不合理問題，通過編寫程序、人工解譯等多種方式修改。

(2)在影像判讀方面存在的問題，比如地物類的0131喬灌果園、0170苗圃、0370人工幼林等，此類圖斑在影像上不能直接判讀。依據(jù)《遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)定》，利用天寶YUMA2記錄外業(yè)軌跡并拍攝樣本與核實照片，獲取遙感影像實例及其相關(guān)信息，制作成遙感影像解譯樣本，輔助內(nèi)業(yè)編輯。

(3)個別圖斑節(jié)點數(shù)大于10萬，人工分割為多個圖斑，使其節(jié)點數(shù)達到入庫要求。

2.2 國情要素

國情要素按所見及所得的原則依據(jù)影像判讀表示，圖上未標注名稱及屬性。依據(jù)提供的專題數(shù)據(jù)，對變化的屬性信息按照資料進行更改，對新增的要素數(shù)據(jù)，按資料中的地址實地核實后錄入數(shù)據(jù)庫中，對行政區(qū)劃發(fā)生變化的，專題資料中無范圍，此次不更新，在技術(shù)總結(jié)中說明。新增要素按要求需清空FEATID字段，由于不分區(qū)數(shù)據(jù)的屬性字段被定義為長整型而不是字符串，因此無法清空，所以不分區(qū)數(shù)據(jù)FEATID字段賦值為“0”。任務(wù)區(qū)監(jiān)測變化的國情要素數(shù)據(jù)有行政區(qū)、宗教場所、國有林場、農(nóng)墾普查信息以及旅游景點。更新內(nèi)容見表1。

表1 宗教場所更新統(tǒng)計略表

2.3 元數(shù)據(jù)

元數(shù)據(jù)內(nèi)容包括成果數(shù)據(jù)基本信息、數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)采集、外業(yè)調(diào)繪核查、數(shù)據(jù)整理編輯、質(zhì)量檢查、成果驗收、負責單位以及成果總體精度等9個方面。

元數(shù)據(jù)記錄了整個監(jiān)測任務(wù)區(qū)的各個工序，并與各數(shù)據(jù)采集工序同步開展相應(yīng)元數(shù)據(jù)內(nèi)容的采集。使用的參考資料情況在生產(chǎn)元數(shù)據(jù)中進行了如實記錄，與國家和省級下發(fā)的各種行業(yè)資料相對應(yīng)。生產(chǎn)過程中變化區(qū)域識別與數(shù)據(jù)更新采集合并進行，所以元數(shù)據(jù)成果中只記錄數(shù)據(jù)采集情況(V_MIDCA)，并無變化識別情況(V_MCAIA)。

2.4 生產(chǎn)中的問題

2.4.1 解譯樣本采集

(1)影像問題：影像現(xiàn)勢性問題造成了部分地表覆蓋的實地與影像不符，給外業(yè)采集及拍攝工作增加了很大難度。

(2)硬件問題：所使用的YUMA2導(dǎo)航平板電腦，GPS軌跡不穩(wěn)定，比較凌亂，方位角不穩(wěn)定，給解譯樣本制作增加了難度。

(3)補調(diào)問題：外業(yè)調(diào)繪與核查拍攝的樣本照片由于拍攝角度不合理、距離超限、主體不突出等問題，致使樣本類型與數(shù)量不滿足要求，故在外業(yè)一檢時補拍個別樣本照片。

(4)裁切問題：由于更新所使用的影像為整景影像，重疊部分存在背景值為0的部分，個別樣本照片拍攝位置位于重疊部分，裁切后的影像實例顯示為黑色不滿足要求，所以按元數(shù)據(jù)中記錄的影像數(shù)據(jù)源利用ArcGIS10.1拼接整個測區(qū)的影像用于影像實例裁切。

2.4.2 解譯樣本屬性信息處理

解譯樣本描述工作量較大同時存在裁切后的影像頭文件所記錄的投影信息有誤，針對這類有規(guī)律且工作量多的問題，通過編程對其進行批量修改。

2.4.3 解譯樣本類型不全

因存在數(shù)據(jù)接邊，數(shù)據(jù)庫中含有0321(闊葉灌木林)和0930(沙質(zhì)地表)的新增圖斑，故解譯樣本類型中缺少0321(闊葉灌木林)和0930(沙質(zhì)地表)。

2.5 建議

(1)根據(jù)測區(qū)實際交通狀況及疑問圖斑分布情況，制定科學(xué)合理的核查路線，以便提高外業(yè)核查效率，建議遙感解譯樣本采集應(yīng)與外業(yè)核查同步進行，這樣即可以節(jié)省核查時間，又使所采集的樣本更具有針對性。

(2)培養(yǎng)內(nèi)外業(yè)一體化生產(chǎn)人員，即參與外業(yè)核查，又參與內(nèi)業(yè)采集、編輯，這樣可以減少外業(yè)核查工作量，同時提高內(nèi)業(yè)解譯判讀的正確率，從而提高成果質(zhì)量和工作效率。

(3)本次外業(yè)調(diào)查核查時，有部分圖斑已發(fā)生非季節(jié)性變化(如建筑工地等)，受核查設(shè)備精度及底圖現(xiàn)實性限制，無法即時定位其范圍。建議可以投入JLCORS應(yīng)用在外業(yè)補測工作中，可方便快捷地對變化地類進行定位，繪制其邊界。

(4)對部分季節(jié)性變化地類的認定標準有待進一步統(tǒng)一和明確。

3 結(jié)語

地理國情監(jiān)測已成為地理信息領(lǐng)域的轉(zhuǎn)折點，只有轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式、拓寬知識層面、改革工作制度、掌握領(lǐng)先技術(shù)、實現(xiàn)人才隊伍的轉(zhuǎn)型升級，才能有效的推動地理國情普查的持續(xù)發(fā)展。如何在監(jiān)測中保質(zhì)保量的按時完成數(shù)據(jù)生產(chǎn)任務(wù)對每一個作業(yè)單位至關(guān)重要。

本文針對測區(qū)地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，對其進行分析與整理，提出相應(yīng)的解決方案，很好地解決了測區(qū)出現(xiàn)的問題。