地理國(guó)情普查成果在1∶10000地形圖更新中的應(yīng)用

梁麗芳 王新廣 王燕云

摘 要：地理國(guó)情普查成果的分類(lèi)體系著重立足于基礎(chǔ)地理信息要素分類(lèi)，成果實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方法、采用的技術(shù)手段與基礎(chǔ)地理信息生產(chǎn)也有共通之處。本文采用基于數(shù)字正射影像采集為主，充分利用地理國(guó)情普查成果更新省級(jí)1∶10000地形圖能夠節(jié)省大量的外業(yè)調(diào)繪工作、節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：地理國(guó)情普查；數(shù)字正射影像圖；1∶10000地形圖；更新

地理國(guó)情普查是在全國(guó)陸地范圍內(nèi)，采用航空航天遙感、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等測(cè)繪地理信息先進(jìn)技術(shù)，充分利用最新獲取的各行業(yè)測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)，對(duì)反映地表特征、地理現(xiàn)象和人類(lèi)活動(dòng)的各類(lèi)地理環(huán)境要素進(jìn)行的空間化、定量化和屬性化的普查。普查成果是包括地形地貌、植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地、交通網(wǎng)絡(luò)、居民地與設(shè)施和地理單元等各類(lèi)專(zhuān)業(yè)資料的重要測(cè)繪地理信息成果，其分類(lèi)體系著重立足于基礎(chǔ)地理信息要素分類(lèi)，成果實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方法、采用的技術(shù)手段與基礎(chǔ)地理信息生產(chǎn)有共通之處。本文針對(duì)地形圖要素中應(yīng)用最廣、變化較快、共通性強(qiáng)的水系、居民地、交通、植被四類(lèi)要素，將地理國(guó)情普查的內(nèi)容與指標(biāo)與省級(jí)1∶10000地形圖采集內(nèi)容與指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析，基于數(shù)字正射影像圖采集的基礎(chǔ)上，將地理國(guó)情普查成果應(yīng)用于1∶10000地形圖的更新。

1 更新方案

數(shù)字正射影像圖（DOM）具有像片的影像特征和地圖的幾何精度，信息豐富、直觀、整體精度高、使用方便，具有良好的可判讀性和可量測(cè)性，從DOM中可直接提取自然地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息，因此，采用基于DOM采集為主，內(nèi)、外業(yè)一體化的方案更新1∶10000地形圖是一種簡(jiǎn)便實(shí)用的方式。

由于外業(yè)調(diào)繪工作的成本較高，如果能將地理國(guó)情普查成果充分利用起來(lái)，作為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集的參考和補(bǔ)充，從而減少外業(yè)調(diào)繪的工作量，會(huì)節(jié)省大量的人力、物力和財(cái)力，提高生產(chǎn)效率。

具體作業(yè)方案是：在原始地形圖上套合DOM，確保未變化的矢量要素與其同名影像套合的偏差在平面位置中誤差允許的范圍內(nèi)，在DOM上采集能準(zhǔn)確判繪的水系、交通、居民地、植被等要素。當(dāng)發(fā)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)與其DOM同名影像位置的套合誤差在某些部位超限時(shí)，應(yīng)以DOM為準(zhǔn)，對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。對(duì)于地形起伏相對(duì)較大或高大建筑密集的區(qū)域，需要導(dǎo)入已有的解析空三加密資料，通過(guò)全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站的立體環(huán)境，對(duì)局部變化的地形和地物進(jìn)行修、補(bǔ)測(cè)；在影像上不能通過(guò)準(zhǔn)確判繪進(jìn)行采集的地區(qū)和要素，通過(guò)加載地理國(guó)情普查成果作為參考進(jìn)行補(bǔ)充采集；根據(jù)內(nèi)業(yè)采集的成果對(duì)最終不能準(zhǔn)確判繪的要素進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)調(diào)、核查；最后根據(jù)外業(yè)調(diào)繪成果進(jìn)行內(nèi)業(yè)編輯，形成更新后的地形圖成果。

作業(yè)流程如圖1：

2 地理國(guó)情普查成果分析與應(yīng)用

地理國(guó)情信息分類(lèi)對(duì)象主要包括地表形態(tài)、地表覆蓋、和重要地理國(guó)情要素三個(gè)方面。地表形態(tài)數(shù)據(jù)反映地表的地形及地勢(shì)特征，也間接反映了地貌形態(tài)；地表覆蓋反映地表營(yíng)造物和人工營(yíng)造物的自然屬性或狀況；重要地理國(guó)情要素信息反映與社會(huì)生活密切相關(guān)、具有較為穩(wěn)定的空間范圍或邊界、具有或可以明確標(biāo)識(shí)、有獨(dú)立監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析意義的重要地物及屬性。

根據(jù)地理國(guó)情普查總體實(shí)施方案，將地理國(guó)情信息分為了12 個(gè)一級(jí)類(lèi)，58個(gè)二級(jí)類(lèi)，133個(gè)三級(jí)類(lèi)，其中的大部分要素能夠與1∶10000地形圖的要素建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，所不同的是某些要素屬性項(xiàng)及采集要求有所區(qū)別，在用于1∶10000地形圖更新時(shí)需要選取利用其相同屬性項(xiàng)的值，并對(duì)地理國(guó)情數(shù)據(jù)做必要的綜合、取舍，以滿(mǎn)足1∶10000地形圖的采集要求。

2.1 水系

2.1.1河渠

地表覆蓋信息采集要求最小圖斑對(duì)應(yīng)的地面實(shí)地面積為 400平方米的水面范圍；地理國(guó)情要素要求采集長(zhǎng)度大于 500米的時(shí)令河與常年河、實(shí)地長(zhǎng)度大于 1000 米的干涸河的河道范圍和長(zhǎng)度大于 500米的固定水渠，寬度大于20米的采集范圍線構(gòu)面，同時(shí)采集結(jié)構(gòu)線，小于 20 米的采集中心線，并賦要素屬性。

因此，地理國(guó)情數(shù)據(jù)的河渠中心線可直接用于地形圖更新，但地理國(guó)情數(shù)據(jù)對(duì)水面的采集指標(biāo)要求較細(xì)，進(jìn)行水涯線更新時(shí)需進(jìn)行必要的取舍和綜合，同時(shí)，地理國(guó)情數(shù)據(jù)沒(méi)有進(jìn)行干支渠的劃分，需要根據(jù)水渠寬度進(jìn)行區(qū)分。

2.1.2湖泊、水庫(kù)、池塘

地表覆蓋信息采集要求最小圖斑對(duì)應(yīng)的地面實(shí)地面積為 400平方米的水面范圍，與1∶10000地形圖的采集指標(biāo)一致，因此，地理國(guó)情數(shù)據(jù)可直接用于地形圖的更新。

2.2 居民地及設(shè)施

1∶10000地形圖中的居民地及設(shè)施對(duì)應(yīng)的是地理國(guó)情數(shù)據(jù)中的房屋建筑（區(qū)）和構(gòu)筑物，地理國(guó)情信息提取根據(jù)房屋的建筑高度、結(jié)構(gòu)、排布規(guī)律、建筑密度以及路網(wǎng)和其他明顯界限確定的房屋建筑區(qū)或?yàn)槟撤N使用目的建造的構(gòu)筑物區(qū)域，最小圖斑對(duì)應(yīng)的地面實(shí)地面積為1600平方米，側(cè)重的是地表覆蓋特征。

而1∶10000地形圖居民地及設(shè)施的表示要求接近真形，能夠反映街區(qū)式居民地、單幢房屋、其他建筑物及設(shè)施的外形特征，并按真實(shí)方向表示。因此，地理國(guó)情數(shù)據(jù)中的房屋建筑（區(qū)）和構(gòu)筑物不便用于地形圖的更新。

2.3 交通

2.3.1鐵路

地表覆蓋信息采集路基范圍的路面；地理國(guó)情要素要求采集鐵路正線的中心線，與1∶10000地形圖的采集要求基本一致，因此，地理國(guó)情數(shù)據(jù)可用于地形圖的更新，有時(shí)需根據(jù)相應(yīng)的圖式及規(guī)范要求確定不同的線路類(lèi)型。

2.3.2公路、城市道路及鄉(xiāng)村道路

地表覆蓋信息要求采集寬度大于3米且長(zhǎng)度大于500米以上的路面；地理國(guó)情要素要求采集所有通車(chē)的寬度大于5米的公路和城市道路的中心線及連接行政村與外部路網(wǎng)的農(nóng)村硬化道路的中心線。地理國(guó)情數(shù)據(jù)與1∶10000地形圖數(shù)據(jù)采集指標(biāo)基本一致，地理國(guó)情數(shù)據(jù)可用于地形圖的更新，必要時(shí)需要結(jié)合道路屬性及其他資料區(qū)分鄉(xiāng)村道路的類(lèi)別。

2.3.3道路構(gòu)造物及附屬設(shè)施

隧道、橋梁、碼頭、車(chē)渡等道路構(gòu)造物及附屬設(shè)施在地理國(guó)情數(shù)據(jù)中被劃分在構(gòu)筑物類(lèi)別中，地理國(guó)情要素要求采集長(zhǎng)度大于100米的隧道、橋梁、車(chē)渡及面積大于1000平方米的碼頭，采集指標(biāo)較大，不符合1∶10000地形圖數(shù)據(jù)采集要求。

2.4 植被

地表覆蓋信息要求采集的最小圖斑對(duì)應(yīng)的實(shí)地面積為400平方米，能滿(mǎn)足1∶10000地形圖數(shù)據(jù)采集要求，但更新過(guò)程中需要根據(jù)相應(yīng)的圖式及規(guī)范要求進(jìn)行必要的綜合、編輯工作。

2.5 地名及屬性信息

地理國(guó)情數(shù)據(jù)中的地理單元包括行政區(qū)劃單元、社會(huì)經(jīng)濟(jì)區(qū)域單元、自然地理單元和城鎮(zhèn)綜合功能單元，所有單元都需要具有名稱(chēng)屬性。而且，地理國(guó)情數(shù)據(jù)中要素采集的屬性項(xiàng)比較完整，地名及屬性項(xiàng)值的獲取是從各權(quán)威專(zhuān)業(yè)部門(mén)收集獲取，并經(jīng)過(guò)外業(yè)核查確定的，將地理國(guó)情數(shù)據(jù)中的地名及屬性信息用于1∶10000地形圖更新可大大減少外業(yè)調(diào)繪的工作量。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)地理國(guó)情普查成果與1∶10000地形圖采集內(nèi)容與指標(biāo)的對(duì)比分析結(jié)果得出：采用基于數(shù)字正射影像采集為主，充分利用地理國(guó)情普查成果，采用內(nèi)、外業(yè)一體化的方案更新省級(jí)基礎(chǔ)地理信息矢量數(shù)據(jù)可節(jié)省大量的外業(yè)調(diào)繪工作、節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。隨著國(guó)情普查從基底普查轉(zhuǎn)入動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，地理國(guó)情普查的成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用推廣必將成為測(cè)繪工作者的又一重大研究課題，以地理國(guó)情普查為契機(jī)，突破傳統(tǒng)基礎(chǔ)測(cè)繪的局限，創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)利用已有數(shù)據(jù)資源，結(jié)合不同領(lǐng)域?qū)I(yè)數(shù)據(jù)，縮短基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新周期，保持?jǐn)?shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性，將會(huì)充分發(fā)揮基礎(chǔ)地理信息工作在服務(wù)社會(huì)、服務(wù)經(jīng)濟(jì)、服務(wù)民生中的先行保障作用。

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作者簡(jiǎn)介：

梁麗芳（1981-），女，河北石家莊人，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事測(cè)繪地理信息成果管理、GIS應(yīng)用與開(kāi)發(fā)。