劉許生
8月19日,第一次全國地理國情普查電視電話會議在國務院小禮堂舉行。這標志著經過半年的準備,第一次全國地理國情普查正式進入普查信息采集階段。
早在2月28日,國務院在《關于開展第一次全國地理國情普查的通知》中對地理國情定義道:“地理國情主要是指地表自然和人文地理要素的空間分布、特征及其相互關系,是基本國情的重要組成部分。”
6月中旬,湖南省地理國情普查株洲試點(以下簡稱“株洲試點”)工作結束,共歷經4個月。
湖南省第一測繪院為株洲試點提供技術支撐。試點區域為天元區、石峰區、蘆淞區、荷塘區和株洲縣,面積1916.38平方千米。
“株洲試點的目的是為了摸索出適合我省地理國情普查的經驗和方法,為全省全面開展第一次地理國情普查提供有益的工作技術借鑒。”湖南省第一測繪院副院長伍百發說。
此次株洲試點內容有兩個:一是自然地理要素的基本情況,包括地形地貌、植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地等的類別、位置、范圍、面積等,掌握其空間分布狀況;二是人文地理要素的基本情況,包括與人類活動密切相關的交通網絡、居民地與設施、地理單元等的類別、位置、范圍等,掌握其空間分布現狀。
信息采集
信息采集是地理國情普查的第一步,需要有足夠的數據支撐。
伍百發介紹說:“我們需要株洲市的控制測量成果、相關影像資料、高分辨率正射影像圖、DLG和DEM成果、‘數字株洲相關資料、國土資源數據資料及其他參考資料等諸多一手數據。”
每一個分類里面都包含諸多數據。如影像資料就包含2010年、2012年數字株洲地理空間框架建設項目制作的0.2米分辨率航空像片控制及空三加密成果,主要用于控制點影像采集。如株洲市高分辨率正射影像圖則分兩批次,第一批次為數字株洲地理空間框架建設項目于2010年12月航攝并制作的數字正射影像1400平方公里,攝區覆蓋株洲市天元區、石峰區、蘆淞區、荷塘區及株洲縣北部、醴陵市西部部分區域;第二批次為株洲市測繪地理信息局于2012年航攝并制作的市域其他區域0.2米分辨率數字正射影像。
相對來說,這些來自于國土資源領域的數據收集較容易,困難的是“其他參考資料”部分。目前,試點搜集到的其他部門資料較少,只有交通、衛生、教育、國土等部門的資料,還有如林業、農業、旅游、園林、市政、水利等資料缺失或者不全,尤其是水利部門的資料及社會地理單元、自然地理單元資料等搜集困難。
伍百發坦言:“協調是地理國情普查遇到的第一個難點,也是最大的難點。”
這與當時株洲試點的時機和背景有關。因為株洲試點是在3月份開始啟動,當時,第一次全國地理國情普查領導小組沒有成立,更談不上隨后的省、市、縣等各級第一次地理國情普查相關領導小組的成立了。沒有一個強有力的統籌協調部門,給株洲試點工作帶來極大的不便。
“我們常常遇到的一個情況就是,一些部門并不直接拒絕你,而是找借口說‘資料不太齊全、‘還需要進一步整理等等,能拖就拖,因為這并不是株洲市政府直接下達的任務。因此,導致一部分數據還未收集齊全,只有等到以后再繼續完善了。”直到6月13日,國務院成立了第一次全國地理國情普查小組,而此時,株洲地理國情普查試點已經接近尾聲了。
新技術流
談到技術支撐,伍百發非常有信心地說:“這塊沒有太大問題。雖然地理國情普查是建國以來的第一次行動,之前沒有任何經驗可談,但萬變不離其宗。院里成立了株洲試點的技術攻關小組,專門攻克地理國情普查過程中的技術難點,并創新地應用了多種技術手段。同時,加強對參與人員的技術培訓。”
省第一測繪院將株洲試點作為全院年度重點工作,下面的一串串數字可見一斑:
共組織了100余名專業技術人員參與項目實施,其中管理人員及專職檢查人員20名,作業人員85名;同時,投入的儀器設備主要有手持GPS、數碼相機、羅盤儀各65臺,計算機80臺,繪圖儀3臺,打印機5臺,汽車8輛;投入的作業軟件主要有南方數據采集、處理、分析和建庫軟件,其中包含了近百套各類軟件;參與國家測繪地理信息局及技術牽頭單位組織的技術培訓共4批12人次,并先后到浙江省、廣西壯族自治區、廣東省等相關技術單位學習經驗,同時舉辦了7次培訓、近150人次參加……
為了選擇符合實際的技術路線和技術方案,省第一測繪院對收集到的資料進行詳細分析,反復推敲,優中選優。
針對本項目區沒有符合要求遙感影像的實情,省第一測繪院利用充分利用收集到的1∶2000航攝正射影像圖,經重采樣、影像拼接、投影變換等工序后,按照1∶25000標準分幅裁切輸出0.5米分辨率的正射影像圖。
“在株洲試點工作展開前,我中心分別用人工解譯的方式和自動解譯分類軟件對四幅圖進行解譯。經對比分析,自動解譯雖然速度快,但生成的線型中點太密,同一圖斑內有些不該分割的被分割成多個,還有些圖斑解譯錯誤,自動解譯完成后,后期修改工作量大。而人工解譯的方式雖然相對較慢,但由于項目區有相關數據可充分利用,倒能提高工作效率和成果質量。”省第一測繪院信息中心主任李云星說。
因此,省第一測繪院決定采用人工解譯的方法。同時組織人員編寫實用的程序,進一步提高工作效率。
株洲試點采用的是傳統的紙圖調繪方法,在信息化的今天,會讓許多人不解。李云星解釋,主要是基于兩個原因:一是省第一測繪院在傳統外業調繪方面有技術優勢、人員優勢;二是電子調繪方式需采購儀器設備,費時費力費錢,而株洲試點是不可能等這些儀器到位后再開展外業調查與核查。
尤為值得一提的是一些測繪新技術、新方法在株洲試點中的應用,主要表現在對所收集到的資料充分利用及研發軟件方面。如從1∶2000 DLG、1∶10000 DLG(數字線劃地圖)及數字株洲地理空間框架數據庫中,分別提取出地理國情需要的信息,再套合影像,檢查其套合精度并補充新要素。同時,除了使用國家地理國情普查項目辦提供的軟件外,省第一測繪院還積極自主研發并完善了屬性錄入和數據質量檢查軟件,針對正射影像圖裁剪框計算、控制點影像采集、樣本影像實例裁剪等也編寫了相應的軟件。
“新方法、新技術的應用,及時解決了生產中的一些技術難題,對保證質量、提高工效、減少外業勞動強度,具有積極的作用,”伍百發高興地說。
質量第一
不管是全面的信息采集也好,還是嚴謹的技術路線、方案也好,都是為取得一流質量的產品服務。
從4月初到6月8日,各生產單位和院質檢科組織精兵強將對各工序進行了自查自檢,尤其是對已有資料的利用情況、DOM重采樣、內業判譯、外業核查、數據采集、數據庫建設等關鍵工序,進行全程質量跟蹤。作業員100%自查互查,生產單位檢查員100%自檢,院質檢科內業100%、外業15%以上檢查,院級質量檢查通報2份。
伍百發介紹說:“通過自查自檢,發現內業成果資料中存在5類問題,外業成果資料中存在2類問題,院項目實施小組及時將問題反饋到生產單位并提出整改要求,同時召開專題會議,組織專業技術人員立即整改,對類似問題舉一反三。”
為確保質量,省第一測繪院對各工序產品過程質量進行嚴格控制,對最終檢查都根據《數字測繪成果質量檢查與驗收》和設計書作業依據所列的標準嚴格驗收產品、評定質量,并做好各項檢查記錄工作。
拋磚引玉
株洲試點的主要作用是拋磚引玉——為之后全面開展的湖南省地理國情信息普查工作提供寶貴經驗。那么,這其中發現的不足是值得所有人重視的。
針對地理國情普查項目,多家軟件公司相繼開發了影像自動解譯軟件、要素提取系統、外業核查設備和樣本采集設備等。這些軟件和設備目前功能不完善且價格較高,比如自動解譯軟件效果不理想,最后省第一測繪院選擇了人工解譯。
影像時相、調查時點與統一時點的差距大也是比較困擾的問題。株洲試點項目區采用高分辨率的航攝資料,最早攝影時間為2010年12月,省第一測繪院外業調繪時點為2013年5月,但國情普查的統一時點為2015年6月。
伍百發擔憂“這會導致后續補測工作量較大”。因此,他建議使用時相最新的影像作為普查數據源,凡實地與影像不符的,應使用新影像或其他測量方法進行變更。
另外,株洲試點還暴露出地理國情普查工作存在全面性不足的情況。
省第一測繪院在其《全國第一次地理國情普查湖南省試點項目工作匯報》中指出:“一是數據源只采用了高分辨率的航攝資料,不同分辨率的衛星遙感影像未涉及;二是地域性選擇為城市和丘陵地區,平地、山區未試驗,DEM精細化未處理。”