地理國情普查一體化生產組織模式探討

楊靚，陳新湖，李培，周旭

（國家基礎地理信息中心，北京 100830）

1 引 言

隨著測繪信息化時代的到來及地理信息技術水平的發展，測繪行業各單位在開展一些國家大項目的生產組織實施過程中，生產組織模式已經逐漸突破了傳統內外業分離、工序間獨立的測繪生產模式，開始朝著內外一體、工序并行、成果共享的生產方式發展和邁進。地理國情普查是國務院組織的一次重大國情國力調查，涉及全國各省（自治區、直轄市）的多個行業和部門，生產要求高、情況復雜、各地的生產作業模式也各不相同。因此，探索出一套貼近生產實際且符合普查要求的測繪作業生產模式，對于提高普查效率和質量具有至關重要的作用。本文將主要結合地理國情普查試點及試生產經驗，根據現有測繪地理信息隊伍的實際生產情況及地理國情普查的實際需求，探討地理國情普查一體化的生產組織模式，并提出一些生產過程中切實可行的一體化質量控制方法，在實現一體化生產組織的同時確保數據質量。

2 地理國情普查實現一體化生產組織模式的必要性

2.1 時間緊，質量要求高，不允許返工

中共中央政治局常委、國務院副總理、第一次全國地理國情普查領導小組組長張高麗在第一次全國地理國情普查電視電話會議上曾強調：國務院決定利用3年時間進行一次系統的地理國情普查，時間緊、任務重、要求高。要在短短3年時間內，查清我國自然和人文地理要素的現狀和空間分布，并能夠為常態化地理國情監測奠定基礎，本次普查的任務量之大、工期之緊、對數據質量要求之高可想而知。探索并實現高效率的一體化生產組織模式，可以有效地降低不同生產階段由于作業人員更替帶來的工序反復及質量漏洞，降低溝通成本、縮短作業時間，對于整個普查工作的成敗至關重要。

2.2 任務新，需要作業員必須統一認識

地理國情普查工作不同于以往的測圖任務，普查的內容與指標較傳統基礎測繪的內容而言更加豐富、涉及領域更加廣泛，這就要求從生產管理到作業人員，都要統一認識。同一地區、同一幅圖，地物的歸類原則和技術問題的處理方法必須一致，否則普查數據精度無法保證。歸根結底，探索一體化的生產組織模式，是確保普查工作上下一致、全國協調統一的關鍵所在。

2.3 生產作業要求高，需要探索新的生產模式

本次普查，各階段的生產要求和方式較傳統的基礎測繪都有較大的不同，如對不同地物類在不同地區的采集指標存在差異、元數據采集需要貫穿整個生產過程等，這就需要采用一體化的生產模式，最大程度上確保生產全過程的協調統一。

3 地理國情普查一體化的數據生產模式

3.1 數據生產一體化的兩個層次

3.1.1 生產組織的一體化

我國進入21世紀以來，隨著一系列重大測繪工程項目的上馬及測繪地理信息市場的逐步活躍，測繪生產單位的外部壓力不斷加大。同時，測繪生產技術和裝備的革新也帶來了一部分人力資源的解放，這些因素都導致了傳統的測繪生產模式已經很難滿足信息化時代甚至智能化社會的快速推進。因此，一些測繪生產單位內部首先實現了內外業一體化的生產作業模式。原本只具備外業或內業作業能力的單位，開始逐漸向內外業綜合作業的方向發展，組織結合和人員素質發生了相應的調整，可以同時承擔從外業測量到內業數據采集甚至建庫的全流程生產任務［1］。通過項目化的生產組織，內外業在同一工作小組之間流轉，在一定程度上提高了工作效率和成果質量，也初步形成了內外業一體化的生產組織局面。

3.1.2 生產模式的一體化

客觀來講，上述的生產組織模式調整只是傳統測繪生產模式的一種簡單升級，單位內部內外業人員、作業過程仍然相對獨立，并沒有從根本上改變測繪作業的模式。真正的內外業一體化生產模式更加強調和依賴測繪技術裝備、人員素質、技術水平及綜合生產能力的改善。這樣的生產模式下，同一位作業員可能同時承擔某一區域全流程的測繪生產任務，高度集成的測繪生產設備被應用于生產的每一個階段，一體化的技術路線和質量控制方案被廣泛應用，隨之而來的是內外業工作界限逐漸模糊，呈現出內外業加快融合的發展進程，最終實現整個生產業務流程的高效運行。

3.2 實現一體化的條件

要實現一體化的測繪生產組織模式，先決條件是生產單位業務方向的多元化發展及人員素質的綜合提升。

除此之外，要實現真正的內外業一體化，關鍵還在于測繪技術水平的革新和測繪裝備的進步。高分辨率衛星影像的廣泛應用、無人機等影像獲取設備的不斷進步及CORS站網的建立，大大提升了地理信息獲取的速度與廣度［2－3］；云計算、像素工廠理念的成熟及多種網絡的并行與融合，又進一步提高了地理信息數據的處理和傳輸速度［4］；移動測量設備、外業調繪系統等軟硬件的研制，使數據更新變得更加及時和高效［5］，各生產工序間得以無縫銜接并高度融合，為測繪生產的一體化提供了堅實的支撐。

3.3 地理國情普查一體化數據生產流程設計與實現

2013年11月以來，全國各省、自治區、直轄市相繼開展了地理國情普查試點及試生產工作，基于對上述各地在試點及試生產中實際生產組織模式的研究，經綜合比較，逐步探索出一套符合普查要求的內外業一體化生產流程，如圖1所示。

圖1 內外業一體化生產流程

3.3.1 影像制作

國務院第一次全國地理國情普查主要利用分辨率優于1m、時相早于2011年的多源航空航天遙感影像數據作為主要數據源，部分地區利用現勢性較強的我國資源三號、天繪系列和高分一號等衛星影像數據資料作為補充資料，分別制作分幅及分景數字正射影像圖，作為后期普查數據生產的工作底圖（《第一次全國地理國情普查實施方案》）。

影像處理時，首先收集并整理滿足要求的控制資料，并根據控制資料對影像進行正射糾正，糾正精度應滿足相應要求，然后對糾正后的多光譜數據和全色波段數據進行融合及圖像增強處理（航片無此環節），最后根據要求進行鑲嵌、裁切和接邊并制作元數據［6］。影像糾正時，可參照的控制資料包括已有的外業像控點、已有的航空影像空三加密成果、1∶10000正射影像和地形圖、可準確讀取滿足精度要求控制點的其他資料及野外量測像控點［7－8］。多數生產單位通過1∶10000數字地形圖生產等測繪項目的積累，已經具備了滿足要求的像控資料，如果控制資料不能滿足要求，需要額外收集或在野外踏勘時同時采集野外量測像控點進行補充。

3.3.2 外業踏勘及解譯樣本數據采集

數字正射影像圖制作完成后，應首先開展外業踏勘工作，主要工作內容可以包括：測區內專題資料收集、野外踏勘及特殊或典型地物類的樣本拍照等工作［9］，主要目的在于了解測區的地形、地貌、主要植被類型、地理單元位置與名稱等屬性信息采集記錄等，同時對影像變化區域進行標注，必要時需返回影像生產部門進行區域影像的補充及重新生產。

3.3.3 內業判讀解譯及外業底圖制作

根據外業踏勘成果，結合已有的基礎地理信息數據、收集到的專題資料收據及采集到的解譯樣本數據，直接對照數字正射影像圖進行解譯與數據生產。影像判讀與解譯時，效率較高的是采用人機交互、多源信息輔助判讀解譯的方式進行，但此種方式需要具備一定的條件，如影像覆蓋度及精度指標符合要求、作業人員具備較高的技術水平及具備相應的軟件設備等。試點試驗中，大部分生產單位能夠利用相應的軟件設備，通過設置一定的影像分割及分類規則，實現上述判讀解譯方式并達到良好效果；部分單位由于影像等問題采用全手工勾繪的方式。對于基礎地理信息數據或專題數據能夠符合普查內容與指標要求的地物類，可以進行直接或適當處理后提取。

經影像解譯及數據提取生產，初步形成地表覆蓋分類數據及地理國情要素數據，導入相應的外業調查核查設備，形成普查外業工作底圖。這里說的底圖并非傳統意義上的外業調繪紙質圖，而是影像解譯數據經裁切、符號化、屬性顯示等處理后的電子底圖數據［10］。

3.3.4 外業調繪核查

筆記本電腦、GPS定位設備及外業調繪平板等設備的普及，為地理國情普查內外業一體化生產作業模式提供了設備保障。不同于傳統紙圖調繪的底圖打印、現場標注、外業轉繪及內業整理等復雜工序，采用一體化外業調繪設備，能夠同時實現底圖縮放、符號化顯示、屬性信息調取與修改、圖斑編輯修改、調繪信息標注等功能［11］，內業數據生產人員同時也是外業調繪人員，對自己生產的數據和調繪的區域情況都很熟悉，核查的同時進行數據編輯與修改，避免了內外業作業人員及作業場所交替變化帶來的流程拖沓及質量隱患［12］。

在外業調繪核查時，首先應對地表覆蓋分類數據及地理國情要素數據進行沿途調查，確定其類型、位置、范圍及屬性的正確性，并通過一定的統計方法檢驗地表覆蓋數據分類的準確性，同時對新增或變化圖斑和要素進行補測補調［9］。除此之外，還需要補充收集專題資料和解譯樣本數據，外業工作結束后，應按照要求整理形成解譯樣本數據庫。值得一提的是，在地理國情普查工作中，外業工作行進軌跡被作為單獨一個數據層納入元數據中，因此，在核查過程中，還應開啟GPS定位設備，記錄外業工作行進軌跡，作為外業調查的工作依據和元數據基本來源。

3.3.5 內業編輯與整理

內業編輯整理階段，主要是根據普查底圖、外業調查成果、遙感影像解譯樣本數據及補充收集的專業資料等，對地表覆蓋分類數據及地理國情要素數據進行編輯、入庫前檢查、數據拼接、解譯樣本數據內業整理及元數據制作等工作。

在地表覆蓋數據生產中，為了標記圖斑在不同生產過程中的狀態，在圖斑屬性說明中增加“生產標記信息（TAG）”屬性項［7］。在內業判讀解譯階段確定覆蓋類型的，TAG值為1，需要外業核查的為2，外業核查確定類型后為3，由此確定了同一圖斑內外業各生產階段的對應關系，確保了不同生產階段并行的生產作業模式的實現。

3.3.6 元數據制作

地理國情普查數據生產元數據的采集方式與通常按標準圖幅記錄元數據的方式不同，前者元數據的采集貫穿于生產過程的各個環節中，與數據同步采集，且以地理信息數據的方式分層存儲，對應不同的生產階段。地理國情普查數據生產階段確定的元數據內容包括成果數據基本信息、數據源、數據采集、外業調繪核查、數據整理編輯、質量檢查、成果驗收、負責單位以及成果總體精度等8個方面的內容［13］。

3.4 內外業一體化生產組織

在建立內外業一體化數據生產流程的同時，結合生產單位業務特長，合理分配生產任務并確定高效的工作流轉方式是對地理國情普查一體化生產組織模式的有效支撐。經調查，由于自身資料完整性、普查隊伍整體技術水平、已有測繪項目生產模式等因素，各區域地理國情普查生產組織模式各有差異。經綜合比較多地實際情況，探索出一種資源分配合理、生產效率較高的組織模式，如圖2所示。

圖2 內外業一體化生產組織及任務分配

3.4.1 省級普查辦統一管理

由省級普查辦負責制定本省普查實施方案及工作安排，制定相應的技術標準、協調技術問題，對普查進度和質量進行統一把控。這樣有利于整個區域內普查要求、步驟及成果質量的統一。

3.4.2 影像及資料統一提供

由省級普查辦相關工作組聯合或責成相關單位，統一協調普查所需的影像資料、基礎數據及專題資料，有利于普查所需主要數據源在同一區域內的統籌管理；同時由省級普查辦牽頭組織，一至兩家影像處理能力較強的單位獨立承擔全區域正射影像圖的制作，經檢查驗收后分區域、分批次提供給各數據生產單位使用，這樣有利于同一區域內相同影像問題的統一處理及元數據的統一制作。

3.4.3 數據生產齊頭并進

由于數據生產各階段流程相對固定，因此可以將普查區域按市縣或按圖幅進行拆分，通過直屬單位承包、市場招標等方式，將任務分配給不同的承擔單位，齊頭并進地開展普查生產工作。承擔單位在生產開始前，應首先對統一提供的影像進行檢查，對于影像存在的問題應上報省級普查辦統一協調解決，自行獲取或制作影像會導致各單位成果時相、分辨率等不統一的情況。另外，普查過程中出現的重大技術問題等應由省級普查辦統一協調解決，確保同一區域內普查各項指標采集尺度的一致性。

3.4.4 項目化流程管理

傳統測繪生產模式下，內外業各階段必須首尾相接，外業工作往往持續時間較長，調查成果一次性轉繪后內業才開始進行編輯整理［14］。由于北方地區冬季被冰雪覆蓋、植被較少，外業時間往往受到限制，耽誤整個生產工期。地理國情普查工作中宜采取項目化的生產流程管理，即同一測區由固定的一個工作小組（如中隊）承擔普查生產，小組成員同時具備內外業生產能力，分批次進行普查生產。一部分人員在開展外業核查的同時，另一部分人員進行內業判讀解譯，兩組人員交錯作業，這樣的流程管理方式有利于組內人員了解測區情況，對于測區內的疑問圖斑、特殊地物等問題能夠及時溝通，既保證了工作效率、又確保了工作質量。

3.4.5 統一建庫、分級統計

在普查數據經過兩級檢查、一級驗收的基礎上，按照省級數據庫建庫方案，由數據庫開發、地理信息數據集成管理能力較強的單位對數據進行統一入庫處理；地理國情普查統計分析包括基本統計分析和綜合統計分析，基本統計分析涉及地物類別較為單一，可以由普查生產承擔單位獨立完成。但綜合統計分析在省級普查數據庫基礎上，還需要結合收集到的專業部門資料，按照統一的綜合統計分析模型完成，因此同一普查區域應統籌開展綜合統計分析工作。

4 一體化質量控制

4.1 過程質量控制

過程質量控制，是對地理國情普查各生產過程進行質量管控的一項系統性工作。長期以來，測繪項目采取兩級檢查、一級驗收的質量檢查方式，但往往到達質量檢查階段，生產環節已經全部完成，質量問題的出現無法追根溯源，返工的時間及人力物力成本巨大。地理國情普查對于成果質量的要求遠高于其他測繪工程項目，不允許出現大的返工，因此，必須從生產的每個環節入手，將質量檢查點前移［15］，確保普查順利開展。

4.2 地理國情普查過程質量控制的關鍵環節

4.2.1 技術設計與協調

技術設計是普查實施的綱領，技術設計的不合理會直接導致生產進度的滯后及數據質量下降。因此，必須通過試點及試生產，徹底走通技術路線，摸清普查過程中可能遇到的技術問題，最大程度地確保普查順利進行。

4.2.2 人員培訓

人員培訓是開展過程質量控制的關鍵環節，也是實現一體化生產管理的重要手段。重要地理國情普查是一項全新的工作，從普查內容與指標，到數據生產方式都與原有測繪項目有很大不同。生產人員往往無法跳出傳統基礎測繪的工作思路，如無法理解“所見即所得”的數據采集原則，“比例尺”的概念根深蒂固。因此，必須開展系統的培訓，徹底轉變生產觀念，了解普查方法。

4.2.3 正射影像生產與提供

普查過程中，由于正射影像圖一次性統一提供等問題，經常會出現生產單位在生產過程中自行獲取或處理影像作為工作底圖的情況，導致了同一區域兩套數據的時相不統一、無法接邊等問題。因此，正射影像的生產與提供必須嚴格遵守相關技術規定，經過質量檢查及驗收后才能提供使用，對于需要補充更新的區域，應由正射影像提供單位重新制作并提供更新后的影像。

4.2.4 外業核查

外業核查是檢驗內業數據采集精度、糾正內業錯誤的關鍵環節，也是最接近真實地表情況、最具生產權威性的一個環節。外業漏調、采集精度不準、圖斑歸類錯誤、注記不清晰、不明確等問題，都會造成嚴重質量問題，因此必須重視外業核查工作。對于內業確定的圖斑要進行核查、對于內業疑問圖斑及空白屬性要進行補測補調，同時修改生產標記信息，確保數據完整、準確。隨著測繪技術和裝備的進步，很多生產單位已經開始統一配備外業調繪核查系統及相關硬件，這使得作業人員能夠在外業核查的同時對數據進行編輯和修改，從單一工作流程上實現了內外業一體化。

4.2.5 地理國情要素生產

調查發現，質量檢查中問題比較突出的不是地表覆蓋的歸類問題，而是地理國情要素數據的屬性填寫問題。由于地理國情要素數據屬性要求較高，涉及專業部門較多，很多要素屬性項存在填寫不規范、空項、前后矛盾等問題，影響數據的后續應用價值。

4.3 實現一體化質量控制的有效措施

4.3.1 重視人員培訓

開展人員培訓，首先要覆蓋所有技術設計、生產及質量檢查人員，確保持證上崗；同時要貫穿普查全過程，覆蓋方案設計、影像處理、數據生產、建庫分析等環節，建立統一的培訓體系；最后要多層次漸進開展，確保培訓逐級深入地指導生產作業。

4.3.2 制定生產作業指導書

生產作業指導書是細化的技術設計，對于生產中采集指標的把握、特殊問題的處理、數據采集精度等，都需要在作業指導書中進一步明確。因此，各生產單位應在充分理解普查各項要求的基礎上，制定詳盡的作業指導書并配發給生產人員，確保生產工作的協調統一。

4.3.3 開展首件成果技術驗證

普查正式開始前，各地都相繼開展了普查試生產工作，絕大部分地區形成了普查首件成果。對于完成的首件成果，必須進行系統性地檢查，驗證技術路線的合理性及實用性，確保首件成果符合國家要求，并細致地統計生產組織、技術指導、質量檢查等三個方面的問題進行查找和修正［16］。

4.3.4 加強整體技術協調

實際生產中遇到的很多問題，并不是個體性問題，需要省一級普查機構進行統一的協調解決。如專題資料應用、地物歸類、采集尺度等問題，必須充分發揮省級普查機構的技術協調作用，做出統一規定和解決，才能保證同一區域內普查工作的協調開展。

4.3.5 加強工序間校核

普查分工序進行，就必然會出現由于工序更替導致的數據質量漏洞，因此過程質量控制在各工序間開展的最直接體現就是加強工序間的相互校核。如內業判讀解譯時結合已有基礎數據檢驗正射影像圖的糾正精度是否符合要求、外業調繪核查時檢驗內業判讀解譯的分類準確性、內業編輯整理時通過TAG項檢驗外業對于疑問圖斑的核查力度等。

4.3.6 完善兩級檢查機制

做好過程質量控制的同時，要做到質量控制的一體化，還必須完善兩級檢查機制，對普查成果進行系統、規范和全面的檢查、抽查，并加強對生產單位執行質檢意見、修正錯誤等情況的追蹤與確認，確保一層檢查達到一層檢查的效果。

5 結束語

地理國情普查一體化生產是對普查全過程各工作環節的協調與統一，是一種集約資源、提高效率、保證質量的生產組織模式。這種模式的實現取決于測繪科學技術的進步、技術裝備的豐富及人員隊伍技術水平的提高。隨著測繪地理信息行業的飛速發展，傳統的測繪生產模式將漸漸被一體化的生產模式取代，而地理國情普查中逐步形成的一體化生產組織模式，也為后續開展的重大測繪工程項目打下良好基礎。

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