關于地理國情普查若干問題的探討

張貴俊

(內蒙古自治區地圖院,內蒙古呼和浩特 010051)

關于地理國情普查若干問題的探討

張貴俊

(內蒙古自治區地圖院,內蒙古呼和浩特 010051)

本文就地理國情普查整體技術路線,包括遙感影像內業解譯、解譯成果外業調繪核查以及成果質量控制等整個普查的過程及相關問題進行了總結和探討,并提出了幾點看法。

地理國情 地理國情普查 解譯質量控制

地理國情普查主要包括與人類活動相關的交通網絡、居民地與設施、地理單元等國情要素的普查和與自然資源環境相關的地形地貌、植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地等地表覆蓋信息的普查。普查的總體技術路線是利用高分辨率影像資料，結合當地的基礎地理信息成果和各行業的專題數據，充分利用遙感和地理信息系統技術，以圖幅為單位，整體采用“內業-外業-再內業”的技術路線，即采用內業自動與人機交互解譯、外業調繪核查、核查成果內業整理的方法開展普查信息的采集。

1 地理國情普查整體技術路線分析

1.1 普查資料的預處理

本次普查所采用的基礎數據資料有高分辨率影像，基礎地理信息數據資料和其他專業部門的資料。

高分辨率影像是進行地理國情普查的基本工作底圖，要對國家下發的衛片資料進行正射糾正。如果生產區域內存在多源影像數據，正射影像生產優先選用空間分辨率和光譜分辨率更高、時相更靠近生長季、現勢性更新的影像。

對基礎地理信息數據和專業部門的資料進行坐標轉換，圖形和屬性對照，為地理國情要素和地表覆蓋分類影像判讀和屬性錄入提供重要參考。

1.2 地理國情數據內業采集的方法

地理國情普查是一項覆蓋面廣、工期短、任務重、要求高的任務。內業采集方法的選擇和規劃至關重要。傳統的作業方法以野外判讀為主，其勞動強度大、周期長、效率低。隨著遙感技術的發展，傳統的數據采集方法不再適應當今社會的作業要求，而基于高分影像的遙感技術室內判讀是一種很好的方法。影像解譯要按照從整體到局部、從可以準確判讀的地物到模糊地物、從大類到小類、內業定界外業定性的方法采集。內業預判解譯成果直接影響外業核查的工作量和核查后內業整理的工作量。內業解譯時，要對確實判讀不準確的地物進行標識，外業進行重點核查。

1.2.1 基于現有基礎地理信息數據和高分影像的人機交互解譯

對于作業區基礎地理或專題資料信息數據豐富、質量較好的情況，則充分利用基礎地理或專題信息資料。對其中可以利用的數據進行提取加工，人工更新編輯后，作為計算機自動分類的參考數據，然后對其他類型數據進行自動分類。此方法充分發揮了人的認知能力和計算機的數據處理能力，有利于更準確、有效的對遙感影像進行解譯。大大提高了采集的準確度與生產效率(如圖1)。

1.2.2 基于高分辨率影像的計算機自動分類

自動分類可大大節省人力及生產時間，而且可保證面對象之間拓撲關系嚴密。但是算法精度不高、圖斑破碎、后期處理復雜。

對于作業區影像時相合適、清晰度高、無云遮擋時可優先采用計算機自動分類的采集方法;對于自然地表覆蓋如水體、植被等易自動解譯的類型一般優先采用計算機自動分類的采集方法;對于作業區基礎資料匱乏的情況下，應先進行計算機的自動分類。

計算機自動分類后要對分類結果進行人工核查，核查分類對象的錯分、漏分，對達到采集指標要求但未實現自動提取的分類對象，進行人工添加，錯分的對象，進行人工剔除;屬于同一類型的相鄰對象，進行對象合并;不同對象分入同一圖斑的，進行對象拆分?？臻g位置上位于某種對象內部非該對象，達到采集指標要求的，則劃分到對應地表覆蓋類別中;未達到采集指標要求，且自動分類未分類為對應地表覆蓋類別的，歸為相應植被類別(如圖2)。

1.2.3 直接進行人工解譯

直接進行人工解譯可以充分利用人的經驗和認知能力，解譯結果科學、準確，但是費時費力，效率太低，并存在個人判讀差異。而且容易產生一些拓撲關系的錯誤。

對于作業區域影像質量較差，時相不好、清晰度不夠、有云遮擋的情況，直接選用人工解譯的方法。對于人工地表覆蓋比如房屋建筑區、構筑物、人工堆掘地、荒漠與裸露地表這種自動分類難以實現的類型，一般優先考慮采用人工解譯的方法進行采集(如圖3)。

1.2.4 解譯成果的屬性和內容補充

根據收集到的各部門的專業資料對地理國情要素成果進行屬性內容的補充，并對影像上難以解譯出的人文要素對象進行補充，專業資料包括交通、民政、水利、教育、醫療等方面的資料。補充的內容越豐富，后期成果統計分析的內容越全面，分析報告內容越充實，普查成果越有意義。

圖1 道路數據輔助分割

圖2 計算機自動分割成果

1.3 地理國情普查的外業調繪與核查

外業調繪核查是對內業判讀分類成果的核準，發現判讀過程中的誤判，指導修正判讀數據。又是對新增變化圖斑進行外業采集的過程。外業調繪核查是確保我們地理國情普查成果準確程度的關鍵方法。外業調繪有平板電子調繪與傳統的紙質調繪兩種方式。調繪核查前要規劃好核查路線，避免走冤枉路，還要保證不漏掉任何核查的地物。調繪核查要做到“四到”即走到、看到、問到、畫到，確保調查質量。

1.3.1 外業調繪底圖的制作

在融合后的正射影像上，疊加內業判讀解譯成果，對解譯矢量成果數據進行簡單的符號配置，并有選擇的對部分名稱、屬性進行標注。用于地表覆蓋、地理國情要素的外業調查與核查。

核查底圖中的地表覆蓋分類應采用地理國情分類編碼表示相應的地表覆蓋類型，但是由于編碼給人的感覺不是很直觀，可以對其編碼進行漢字對照，將其編碼轉換為直觀的文字簡稱進行標注。對于地理國情要素，采用相應比例尺地形圖符號表示相應的國情要素，可對其主要要素屬性進行圖面標注。核查底圖的比例尺根據圖幅的信息負載量進行確定，合適比例尺的選擇也是保證外業核查效率的關鍵。前期工作做好，這樣更能保證調繪針對性和準確性，大大提高外業調繪核查的效率。

1.3.2 調繪核查的方法

外業調繪核查是基于調查底圖，按照規劃好的核查路線對疑問要素、疑問圖斑和解譯樣點進行重點核查和樣本數據的采集，并沿規劃路線對內業解譯的信息分類要素、屬性及圖斑進行抽樣核查。采用圖上標繪和填寫調查表相結合形式開展實地調查與核查，形成外業調查核查成果。內業根據外業核查結果及解譯樣本，對分類和解譯結果進行整理修改，最終形成地理國情基本要素數據、地表覆蓋分類數據。

1.3.3 調繪核查的內容

(1)外業調繪、核查涵蓋所有地表覆蓋分類和地理國情要素內容;(2)對內業分類與解譯工作中通過專業資料無法確定屬性的地理要素實體，進行核查，對其屬性內容進行補充;(3)內業標注的影像上無法準確確定類型的圖斑(比如園地和林地，灌木林與幼林等)為重點核查對象。通過核查對其進行定性;(4)對比影像實地新增或變化的地方，由外業補測，如果在影像上可以直接定位的，在影像上標繪，當無法確定其準確位置時，可采用手持GPS采集;如果變化情況較嚴重，外業采集工作量太大時，可以在普查時點核準時利用普查時點時的影像再進行補充;(5)地理國情普查中重點要求的城鎮綜合功能單元進行調繪，補充;(6)采集解譯樣本數據。利用具有對照關系的地面照片和遙感影像為主的解譯樣本數據，可以為遙感影像解譯者建立對相關地域的正確認識提供重要支持，并可在解譯結果的質量控制方面發揮重要作用。

圖3 全人工判讀解譯結果

1.4 外業核查成果的內業整理

對外業調繪核查成果進行整理，根據核查成果對相應的地理國情要素和地表覆蓋分類數據進行編輯、修改。這是一個比較重要的過程，直接關系到采集成果的質量，對后期統計分析也有一定影響。對于分類有誤的圖斑應當引起內業人員的注意，逐漸積累出分類經驗，提高內業地表覆蓋分類的正確率。這反過來會減少外業核查的工作量，它們相互促進，有利于提高生產效率和成果質量。

2 建立地理國情普查的質量保證措施

2.1 建立可靠的質量保證體系

首先要對參加普查的人員包括內業采集人員、外業核查人員進行培訓，提高生產人員的整體素質和作業水平;作業單位要建立自檢、互檢、部門檢查和單位驗收制度;上級主管部門要對階段性成果進行質量控制，最終成果的驗收。

2.2 質量控制的內容

(1)數據采集精度的檢查，對比影像，看是否有超出技術規定所規定的采集誤差范圍，如果超出，按照影像改正。(2)圖形數據的檢查，檢查圖幅范圍內圖形要素表示是否完整，有無遺漏，遺漏的按照相關數據添加。(3)屬性數據檢查，檢查圖形數據的分類是否正確，必填字段是否填寫，是否按照相關資料進行屬性內容的補充。(4)拓撲關系的檢查，檢查圖形數據是否存在線打折、線相交、懸掛點、懸掛線等情況，拓撲面之間是否有重疊、縫隙等情況。

3 結語

根據擁有的基礎數據和專業資料情況，選擇合適的分類解譯技術方法，盡可能充分發揮內業的作用。

重視自動分類，充分挖掘自動分類在國情普查數據采集中的潛力，提高數據采集效率。

根據影像圖幅范圍內地表覆蓋的復雜性與變化程度，合理安排自動分類、人工解譯、外業的工作量和投入的比例，既保證分類精度，也節省時間。

統一的作業標準是保證任務順利完成的技術基礎，按照統一的標準對作業人員進行集中培訓，統一認識，提高水平，保證提取結果的一致性和準確性。

[1] 李俊峰.關于地理國情監測的探討》(北京測繪).

[2] 馬萬鐘,杜清運.《地理國情監測的體系框架研究》(國土資源科技管理).

[3] 馬平華,劉永宏.《淺談遙感技術在第二次土地調查中的應用》(中國科技信息).