地理國情監測數據與國土調查數據的整合研究

韋月紅

摘? 要：厘清“國土三調”中“工作分類”與地理國情監測中“內容與指標”之間的關系，重新定義地理國情監測的分類體系，對開展自然資源調查監測工作至關重要，本文從地理國情監測在自然資源調查監測的應用出發，通過對地理國情監測數據與國土調查數據進行對比分析，從理論層面構建兩種分類體系的對應關系，再從實踐層面進行數據整合試驗并分析差異原因，最后提出銜接國土資源等自然資源調查的地理國情優化建議。

關鍵詞：地理國情監測? 國土調查? 數據整合? 試驗

中圖分類號：P208? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）02（a）-0099-03

Research on the integration of geographical conditions monitoring data and land survey data

WEI Yuehong

（Hezhou natural resources surveying and mapping Geographic Information Planning Institute， Hezhou， Guangxi Zhuang Autonomous Region， 543000 China）

Abstract： It is very important to clarify the relationship between the "work classification" in the "three land survey" and the "contents and indicators" in the geographical national conditions monitoring， and redefine the classification system of geographical national conditions monitoring， which is very important for the investigation and monitoring of natural resources Through comparative analysis， the corresponding relationship between the two classification systems is constructed from the theoretical level， and then the data integration experiment is carried out from the practical level， and the reasons for the differences are analyzed. Finally， the optimization suggestions of geographical conditions for linking up the survey of natural resources such as land and resources are put forward.

Key Words： Geographical conditions monitoring; Land survey; Data integration; Experiment

以“國土三調”成果為自然資源調查監測“一張底圖”的基礎，對現有數據成果進行分析判斷，厘清“國土三調”中“工作分類”與地理國情監測中“內容與指標”之間的關系，重新定義地理國情監測的分類體系，對開展自然資源調查監測工作至關重要。

本文從地理國情監測在自然資源調查監測的應用出發，通過對地理國情監測數據與國土調查數據進行對比分析，從理論層面構建兩種分類體系的對應關系，再從實踐層面進行數據整合試驗并分析差異原因，最后提出銜接國土資源等自然資源調查的地理國情優化建議。

1? 分類體系對比分析

“國土三調”成果反映了國土利用現狀和國土源變化情況，而地理國情監測則反映了各類資源、環境、生態、經濟要素的空間分布及其發展變化規律，二者均反映的是地表自然資源的屬性，只是側重面有所不同。從分類對象來看，其主要區別在于對地物自然屬性和社會屬性的區分。

1.1 自然營造物

地表是以自然存在為主的地物對象，包括水系、土質和植被，兩項工作中的一級類、二級類地物均存在一定的對應關系，區別主要在于二級類中各類對象的定義、指標不同，分類詳細程度不同，因此除完全對應的地物外，還存在一些基本可對應、但還需區分的地物。

（1）種植土地。“國土三調”成果對桑園、苗圃、花圃、其他經濟苗木未做細分，一并歸入了其他園地;“國土三調”中的田坎，在地理國情監測中就近歸并到相鄰地塊。

（2）林地。“國土三調”成果對疏林、綠化林地、人工幼林未做細分，一并歸入其他林地。地理國情監測存在喬木林、灌木林、喬灌混合林，“國土三調”中則只有喬木林和灌木林。

（3）荒漠與裸露地。“國土三調”中的沙地不包括灘涂中的沙地，而地理國情監測中的沙質地表包括沙漠、沙灘等。

（4）水域。“國土三調”成果采集了沿海灘涂，地理國情監測則將海岸線作為重要地理國情要素采集。

1.2 人工建造物

人工建造物包括與人類活動相關的交通網絡、居民地與設施、地理單元等。在地理國情監測分類中，該類地物體現的重點在于地表要素“是什么”，而在“國土三調”分類中，體現的重點在于相應范圍土地的“用途”，即其社會屬性。在區分人眼“所見”方面，地理國情監測“所得”成果分類更細致。在兩項工作中，人工建造類要素一級類難以對應，二級類中存在部分可對應的地物，但定義和指標差異較大，互相引用困難。造成差異的主要原因在于兩項工作起源的學科不同、目的不同，對于同一個對象所關注的屬性不同，因此在工作中區分各類對象的標準也不同。

（1）房屋建筑。從地表覆蓋的角度來看，地理國情監測成果側重于記錄建筑的現實狀態，如層高，從國情要素的角度來看，則側重于名稱、功能和部分權屬;而“國土三調”成果記錄的則是其社會屬性，如用地類型。

（2）道路。地理國情監測成果記錄了道路的路面范圍、材質、等級、名稱、上下行等，“國土三調”成果記錄的則是路面范圍、坐落單位。

2? 數據整合試驗

2.1 數據來源與研究方法

本文選取廣西某市城鄉結合部區域為試驗對象，在兩類數據銜接試驗后，采用2019年高分辨率遙感影像進行檢驗核查，分析兩類數據的一致性以及造成數據差異的原因。主要包含以下兩個步驟。

（1）構建分類體系對應關系。通過對地理國情監測數據與國土調查數據所依據的兩種分類體系進行分析，依照“定義相近、最小細分、逐級合并”原則，以土地利用現狀分類為基準，將地理國情不同地類重新對應其中，建立兩種分類標準的對應關系。“定義相近”是以各類別的實際含義為基礎，根據各定義內容和采集要求進行類別歸并;“最小細分”是將所有類別的對應關系都劃分到最小類別從而建立對應關系，如在地理國情某一類別對應土地利用現狀分類時，若地理國情某二級類不完全對應土地利用現狀分類的特定地類，則采用地理國情該類別的三級類與之對應;“逐級合并”則采用全覆蓋方式將整個分類體系完整對應，對應關系中以最小地類為基礎，一級、二級類根據最小子類逐級歸并。

（2）進行空間數據銜接試驗。對國土調查數據進行格式、坐標轉換，統一兩類數據的空間坐標基準，使兩類數據在空間上可以進行疊加分析，為兩類空間數據銜接試驗做好準備。根據兩種分類標準的對應關系，進行不同地類的空間分析和數據統計，采用地類的重合面積與土地利用現狀分類用地面積的比值作為綜合評價銜接轉換效果的指標，計算特定地類的空間重合率，比較兩類數據成果在空間分布上的一致性，所有地類面積不重算、不漏算。

2.2 數據整合轉換試驗

在土地利用狀況的分類中，耕地，園林用地，森林，草地，水域和水利設施用地（河流，湖泊，水庫，水井，冰川）分為五類。以及永久性積雪），其他土壤（鹽堿土，沙土）和大多數次要類別可以直接與土地覆被分類“一對一”映射，以進行數據集成實驗;一些次要類別（例如道路，機場等）可能會建立相應的關系，但是類別定義存在，需要補充某些差異以涵蓋其他類型的土地。根據這兩種分類標準之間的對應關系，總結了地理國情覆蓋分類和土地利用狀況分類的區域，統計數據表明兩種數據的總體符合率為74.0%，不同類型土地的整合一致性較高。最大的區別是：盡管“一對一”映射下土地類型的一致性較高，但該映射無法實現兩種數據類型的“完美整合”。

從特定地類的一致性分析來看，水域（不含水工建筑用地）高達91.6%，表明該地區的水面積元素數據國家領土調查數據中的國家地理條件和水域具有高度一致性。水面和湖泊水面的重合率分別高達99.3%和97.8%。其次是耕地和園林，匹配率均在60%左右。由于實驗區域不包括天然草和人造草，因此草原的重合率為47.7%。這只是其他草原的整合一致性。交通用地、其他用地、城市村莊以及工礦用地的重合率低，一致性差。其中，其他土地僅反映出設施耕地的一致性，而城市村和工礦用地僅反映出礦區的一致性。

通過對地理國情數據和國土調查數據的疊加分析，可以發現兩者之間的差異主要存在于耕地（稻田，灌溉土地和旱地），交通用地（道路，鄉村道路），水域和節水設施。土地利用（井池，溝渠和水利建設用地的水面），其他土地（設施的耕地）等（如圖1所示）。

2.3 整合差異原因分析

利用高分遙感影像對兩類數據銜接試驗的一致性進行檢驗核查，從調查內容與地類定義、數據來源與影像時點、最小上圖圖斑面積等方面分析造成兩類數據差異的原因。

（1）調查內容與地類定義的不一致是造成兩類數據差異的根本原因。如地理國情監測會將鐵路、公路征地范圍的樹木、草坪單獨歸類為綠化林地、綠化草地或護坡灌草，而土地利用現狀分類將其作為附屬用地歸并于鐵路用地、公路用地;因耕地休耕輪作或暫時種植經濟作物，導致實際地表發生變化，如長草、積水、林木生長等，土地變更調查仍將其認定為耕地，而地理國情監測僅認定55.8%的耕地，其余則采集為溫室大棚（9.2%）、高覆蓋度草地（6.8%）、苗圃（5.7%）、喬灌木混合林（4.4%）等。

（2）數據來源與影像時點的不一致是造成兩類數據差異的客觀因素。地理國情地表覆蓋數據以當年度3月—6月優于1m分辨率的遙感影像為基礎，輔以相關部門的調查統計等數據進行變化更新，標準時點為當年6月30日。而第二次全國土地調查以后的年度土地變更調查采用的是9月～12月優于1m分辨率的遙感監測數據、土地整治項目區數據以及相關審批管理資料，標準時點為12月31日，數據來源及影像時點的不一致自然會造成數據成果的差異，如不同時期耕地地表的變化就會造成影像判讀解譯的不同。

（3）最小上圖圖斑面積的不一致是影響兩類數據一致性的直接原因。地理國情監測數據的最小上圖圖斑面積中，耕地、園地、林地、草地、水域一般為400m2，房屋建筑區、人工堆掘地為1600m2，綠化林地、綠化草地、獨立房屋為200m2且在城市地區細化到100m2等。而在土地變更調查中，耕地、園地的最小上圖圖斑面積為600m2，林地、草地等其他地類為1500m2，城鎮村及工礦用地等建設用地為400m2。可以看出，相比當前的土地變更調查成果，地理國情地表覆蓋數據相對精細，最小上圖圖斑面積的不同直接導致兩類數據不同地類精度的不一致，從而影響兩類數據銜接效果。

3? 結語

作為自然資源的重要調查工作，地理國情監測不僅要應對與國土資源調查監測的差異，還應考慮林業、水利等其他調查的工作內容與技術要求，從監測內容、技術標準、分類體系等方面優化完善地理國情業務，建立與各專項自然資源調查的有效銜接，從而發揮地理國情監測在自然資源調查監測中的應用。

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