地理國情普查成果在海綿城市基礎底圖制作的應用

劉燕娟 施波

摘要：文章以南寧市海綿城市示范區建設為例，通過分析海綿城市建設的應用需求，對地理國情普查成果數據進行信息分析與挖掘，制作海綿城市基礎底圖，為海綿城市建設提供參考底圖。

關鍵字：地理國情普查 海綿城市 信息分析與挖掘 基礎底圖

1 引言

近年來候條件惡化日益嚴重，在暴雨侵襲下各大城市都遭受嚴重的內澇災害，我國城市內澇領繁要原因是城鎮化建設過程中，追求速度過于粗礦，城市排水防澇缺乏系統規劃、標準體系不完善、防澇設施建設滯后、河湖水系披隨意侵占。海綿城市是指城市能夠像海綿樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水蓄水滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放” 并加以利用，海綿城市的建設是解決我國水環的問題的客觀需求。解決我國城市面臨的逢雨必澇、雨停即旱、水資源匱乏、徑流污染與合流制污所帶來的面源污染等問題，海綿城市是最可持續的城市水環境系統整體解決方案。

因此我國提出要建設海綿城市。地理國情普查是一項重大的國情國力調查，全面獲取了地理國情信息，掌握了地表自然、生態、以及人類活動基本情況，其成果對于海綿城市建設有很大的助力。本文結合海綿城市建設的應用需求，通過對地理國情普查成果數據進行信息分析與挖掘，制作海綿城市基礎底圖，為南寧市海綿城市示范區建設提供參考底圖。

2基礎底圖總體要求

2.1數據有效覆蓋范圍

數據有效覆蓋南寧市海綿城市示范區。南寧市海綿城市示范區范圍如圖1紅線所示。

2.2數學基礎

南寧市海綿城市示范區平面基準采用2000國家大地坐標系，高程基準采用1985國家高程基準，投影方式采用高斯-克呂格投影，采用3°分帶，中央子午線為108°。

2.3? 數據內容

基礎底圖數據內容為示范區的地表覆蓋矢量數據，包括綠地、水域、裸露地、道路、房屋、硬化地表6類數據，按面狀要素采集，要素屬性包含類別、面積、位置等信息。基礎底圖數據需要精確統計分析城市下墊面情況，滿足海綿城市系統生態模擬需求，為踐行“源頭減排、過程控制、系統治理”的技術路線，因地制宜、灰綠結合，采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等管控方法綜合施策，實現海綿城市建設的綜合目標提供數據支撐。

2.4 數據采集精度要求

2.4.1平面精度

數據采集精度，即采集的地物界線和位置與影像上地物的邊界和位置的對應程度。影像上分界明顯的地表覆蓋分類界線的采集精度應控制在5個像素以內。特殊情況，如高層建筑遮擋、陰影等，采集精度原則上控制在10像素以內。如果采用影像分辨率差于1米，原則上對應的采集精度控制在實地5米，特殊情況控制在10米以內。

2.4.2分類精度

對于地表覆蓋分類數據，應采用包括外業調繪核查、交叉復核等多種措施，并加強過程質量控制，確保地表覆蓋正確率。

3地理國情普查數據成果資料分析

廣西第一次全國地理地理國情普查于2013年至2015年完成，采集對象為全區范圍內地表自然和人文地理要素。自然地理要素包括植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地等。人文地理要素包括與人類活動密切相關的交通網絡、居民地與設施、地理單元等。廣西第一次全國地理國情普查成果數據作為南寧市海綿城市示范區建設基礎底圖主要參考資料。

3.1地理國情普查DOM

地理國情普查形成的高分辨率遙感影像資料、標準時點核準正射影像和2016-2017年監測或第三次全國土地調查等其他工作中形成的高分辨率正射影像是本次基礎底圖制作主要參考資料，用于疊加分析。

3.2 地理國情普查地表覆蓋分類數據

廣西第一次全國地理國情普查數據覆蓋南寧海綿城市示范區范圍，現勢性為2015年6月，數學基礎為2000國家大地坐標系、6度分帶。數據包含分為耕地、園地、林地、草地、房屋建筑區、道路、構筑物、人工堆掘地、荒漠與裸露地表、水域等10個一級類，45個二級類、84個三級類，該數據主要用于示范區基礎參考底圖綠地、水域、裸露地、道路、房屋、硬化地表的提取。

4基礎底圖制作技術流程

利用地理國情普查地表覆蓋分類數據進行信息分析與挖掘，提取南寧海綿城市示范區所需綠地、水域、裸露地、道路、房屋、硬化地表6類覆蓋數據，疊加現勢性、空間分辨率符合海綿城市示范區要求的數字正攝影像圖更新采集，生成基礎底圖數據，技術流程如圖2所示。

4.1 數據預處理

對地理國情普查地表覆蓋分類數據的數據格式、坐標系統、高程基準、投影帶等進行轉換，使數據符合基礎底圖的要求。

4.2 信息分析與挖掘

對預處理后的地表覆蓋分類數據進行信息分析與挖掘，按地表覆蓋分類碼提取綠地、水域、裸露地、道路、房屋、硬化地表6類數據。

4.3DOM疊加分析

以DOM影像為背景疊加提取的綠地、水域、裸露地、道路、房屋、硬化地表6類覆蓋數據數據進行更新采集，要素采集的作業方法參照航空攝影測量法數據采集要求執行。從影像上能準確判繪的綠地、水域、裸露地、道路、房屋、硬化地表等要素，幾何位置依據DOM影像采集，房屋建筑須進行投影差改正。

4.4外業調繪核查

將更新后的6類覆蓋數據進行外業調繪核查，檢查平面精度、分類精度是否符合要求。外業應對示范區內要素進行調繪核查，對發現變化的地物（包括內判預采集地物、標注地物）做針對性調繪;對不易定位的地物（如被遮擋地物等）補調;可以平板電腦或PDA為載體，利用GPS進行實時精確定位，通過GPRS實現內外業數據銜接，利用軟件系統加載影像、矢量地圖數據，實現外業調繪快速更新。

4.4數據編輯整理

針對外業核查的問題進行編輯整理，使覆蓋數據復核精度要求。基于外業調繪成果，結合DOM成果，進行矢量采集。基本技術要求如下：要素位置按照地物的真實位置采集。對采集的數據進行編輯與整理，重點內容如下所示：針對定位錯誤、拓撲關系、圖層及屬性錯誤情況等，進行自動處理和交互式處理;消除要素的圖形遺漏;消除要素間相互矛盾、線條不平滑等不合理現象;處理好要素間的相互關系，合理處理與未變化要素關系。

4.5質量控制

基礎底圖質量控制采用軟件檢查和人工檢查交互的方法，先采用質檢軟件對數據成果進行規則檢查，質檢結果導出后，進行人工排查及修改。反復上述過程直至成果質量符合要求。

5結束語

傳統城市開發建設模式，破壞了水的循環路徑，使水文特征發生變化，對城市水生態、水環境、水資源等造成巨大影響，放大了災害風險。通過海綿城市的建設，在維系山水林天湖草生態格局的基礎上，強化雨水徑流管控，最大限度維持城市開發前后水文特征不變，修復生態、保護水環境、涵養水資源、提高城市防災能力。

金山銀山不如綠水青山，隨著生態文明建設工作的推進，地理國情普查成果在宏觀決策、減災防災、生態文明建設等領域的應用會日益增多。

參考文獻

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