地理國情普查基本內容研究

李燕敏潘蘭蘭魏 瑤

（1.陜西鐵路工程職業技術學院，陜西 渭南 714099；2.四川省煤田測繪工程院，四川 成都 610000）

地理國情普查基本內容研究

李燕敏1潘蘭蘭2魏 瑤1

（1.陜西鐵路工程職業技術學院，陜西 渭南 714099；2.四川省煤田測繪工程院，四川 成都 610000）

地理國情是基本國情的重要組成部分,也是統計分析的重要數據源。本文以四川省地理國情普查工作為例，主要介紹地理國情普查的前期準備工作，依據遙感影像進行地理國情要素和地表覆蓋信息采集的相關內容，以及后期的內業編輯整理工作，為地理國情普查工作的順利進行及后期研究提供依據。

地理國情普查；遙感影像；地表覆蓋；信息采集；內業編輯

地理國情，一方面指與地理空間緊密關聯的地表自然環境、自然資源、人工設施等具有國情特征的重要地理信息，是從地理的角度分析、研究和描述國情，即以地理來反映國情，如祖國的面積、地形地貌；另一方面是國情的空間可視化，是把國情信息用地理空間來表達反映，如人口數據與分布（地理位置）的結合，經濟數據與地理位置的表達。地理國情是基本國情的重要組成部分，通過開展地理國情普查，全面獲取地理國情信息，掌握我國地表自然、生態及人類活動的基本情況，分析其空間分布、基本特征及其相互關系等，為開展常態化地理國情監測奠定基礎，滿足經濟社會發展和生態文明建設的需要，提高地理國情信息對政府、企業和公眾的服務能力［1］。

目前，國外在地理國情方面早已做了大量的工作。2003年，歐盟啟動了提供陸地監測、海洋監測、應急管理、大氣監測和安全監測五大類的“全球環境與安全監測計劃”。2007年，加拿大使用RS資料編繪了系列社會經濟指標統計地圖開始生產實時的地理國情信息資料。2008年，美國發布了地理信息動態監測和分析五年規劃，并已成為美國最為重要的戰略性規劃之一。近年來，澳大利亞陸續開展了多個由政府部門資助的地表覆蓋項目。因此，構建數字智慧中國，開展地理國情普查，壯大GIS產業，建設數字化強國意義深遠而重大。現以四川省某地的地理國情普查為例，介紹地理國情普查的相關內容及要求，為相關工作提供借鑒。

1 前期準備工作

四川省第一次全國地理國情普查采用3S先進技術，以領用或獲取的優于1m高分辨率多源航空航天遙感影像數據為基礎數據源，輔以國產資源3號、天繪系列和高分1號等衛星影像數據，充分利用覆蓋全省已有基礎地理信息、重大工程獲取的測繪地理信息成果等資源，整合全省城市大比例尺地理信息數據、相關部門已有的普查數據或與地理國情相關的專題信息，通過多源遙感影像處理及信息提取、現場調查、地理統計分析等技術手段，查清反映地表特征、地理現象和人類活動的基本地理環境要素的范圍、位置、基本屬性和數量特征，通過深入統計和綜合分析，形成這些基本地理環境要素的空間分布及其相互關系的普查結果［2］。任務之重，作業量之大，可以預見，再加上時間緊，因此要做好前期的準備工作，保障整個作業能安全有效地進行。

首先，要有固定的技術人員。在人工影像解譯方面，據統計，每一萬幅圖每天解譯8h，大概需要10d。因此，需要大量的固定技術人員。其次，要有硬件保障。遙感影像的數據量大，處理時會有大量的數據運轉，而且在影像判讀時高配置的電腦更易于正確有效的判讀。再者，資料收集整合。資料收集整合是開展地理國情普查的基礎性工作，主要收集的資料是以景為單位的全色及多波段正射影像、1∶10 000、1∶50 000 DLG數據以及專題資料，包括部門專業資料收集處理、市州基礎地理信息資料收集處理、已有基礎地理信息數據整合、地理信息數據與專業部門數據集成和航空航天遙感影像分析等工作內容［3］。除此之外，更要對作業范圍內的地形地貌有大概的了解，該地區有哪些主要的經濟作物，整體地勢如何，最好能提前對一些具有代表性的植被提取樣本，以便于內業人員在解譯地表覆蓋時正確定性。最后，安全保障。不僅在外業調繪過程中要確保作業人員的人身財產安全，而且要做好國情普查數據成果的安全保密工作。

2 信息采集

信息采集即根據遙感影像上的各種不同特征進行綜合分析、比較、推理和判斷，最后依次對其分類提取［4，5］。該階段是普查工作量最突出的階段，包括內業人工影像解譯、外業調查與核查、內業和外業復核等工作。在信息采集階段要堅持以外業調查成果為主，專業資料、數字正射影像數據為輔，提取DLG數據的水系、居民地及設施、交通、境界、植被與土質、注記等，對地表覆蓋分類和地理國情要素數據進行內業編輯與整理。

2.1 人工影像解譯

遙感影像信息提取包括地表覆蓋分類和地理國情要素數據采集。利用高分辨率影像進行信息采集時應注意處理好要素間的相互關系，各層要素疊加后其關系應保持協調一致［6］。對于道路、水域等普查要素在地表覆蓋分類和地理國情普查中根據影像精度及指標要求、表達方式的不同而不同，同時應注意其空間關系的合理性和屬性的一致性。處理好數據中點、線、面之間的拓撲關系、空間位置關系，不得出現重復要素，線狀要素不得出現多余懸掛線、自相交現象等。首先對于地理國情要素數據采集，以遙感正射影像底圖為基礎，結合整合處理后的基礎地理信息數據，參考專題數據等相關數據資料，開展地理國情要素數據的內業判讀、采集。整合處理后的基礎地理信息數據與遙感正射影像疊加，如果差異在5個像素以內，可以直接沿用；如果差異大于5個像素，則利用遙感正射影像對水體、道路、構筑物、地理單元和蘆山災區恢復重建普查（四川新增）等實體要素重新采集其空間位置和屬性信息，并參照專業資料、1∶10 000或1∶50 000中時效性較新的數據，提取相關要素及其屬性信息。對于內業無法判斷的則需要通過外業調查與核查進行確定。

對于地表覆蓋分類數據采集，在解譯過程中要按照所見即所得、應采盡采、自然優先、高度優先的原則采集［7］。盡可能利用已有基礎地理信息數據、第二次土地調查數據、西部測圖地表覆蓋數據及其他專業資料進行地表覆蓋解譯。首先，把修改好的國情要素中的道路線及河流面導入臨時層，道路線做構面處理，對于河流面內非水面部分做修改，之后把已經收集到有關房屋及地類分類的數據導入臨時層，按照采集指標要求進行修改。然后，可采用計算機自動和人工解譯方法。首先把1∶10 000和1∶50 000基礎數據中的植被、面狀居民地、面狀河流、面狀地貌等數據，作為自動或人工解譯的重要參考數據源。對影像質量、時相較好的區域，可采用基于像元或面向對象的自動分類方法，充分利用影像的傳感器特點、時相及波譜信息，在自動化解譯系統下進行影像分析與自動分割、分類，根據作業范圍內地勢地貌特點及樣本數據，再輔以人工判讀修改，通過影像識別與判讀，對分類不正確的對象進行合并、拆分、重構等編輯；對于影像質量差或有云霧遮蓋的影像，難以開展影像自動解譯的，可采用人工解譯方法，進行地表覆蓋分類。

2.2 外業調查與核查

外業調查與核查的主要內容有地表覆蓋分類調查、地理國情要素調查、新增或變化的圖斑和要素補測補調、外業航跡記錄與控制點采集、地質災害點實景照片拍攝、樣本數據采集、專業資料收集以及外業調查與核查中間成果。具體指道路的名稱、車道數、鋪設材料、路寬、調繪核查時間等信息，河流的名稱、實體編碼、河流類型、河流級別、河流流域和是否通航等信息，湖泊與水庫核查水質、用途、容積、面積等信息，構筑物主要查看是否有遺漏，地理單元主要是名稱及界線。主要方法是利用彩色的航空影像、融合后的航天遙感影像，疊加內業采集的地理國情普查信息，分別制作地表覆蓋、地理國情要素工作底圖，采用數字調繪系統或其他有效方式對內業分類與判譯中無法確定邊界或屬性的要素和無法準確確定類型的地表覆蓋分類圖斑，開展實地核實確認和補調，檢驗判讀的正確率，發現判讀過程中的誤判，如果影像的地表覆蓋類型發生長期性改變，應以實地的外調數據為準，對內業進行判讀數據指導，并根據不同地表覆蓋類型的圖斑影像資料建立具有代表性的遙感解譯資料庫，并以此作為計算機分類和人工解譯的依據，而且可以在成果使用階段，作為判斷數據質量情況的客觀依據。外業調查過程中，實時記錄調查路線，同時為制作遙感影像解譯樣本數據庫，采集不同地表覆蓋要素的地面照片并記錄照片的詳細姿態屬性；另在已有控制點不滿足影像糾正數量要求的區域采集像控點，進行精度檢測。

對于外業調繪，為了減少多而重的工作量，出測前規劃好路線是很有必要的，如圖1所示。

圖1 外業規劃圖

一般根據圖上路網及像控點分布情況，在圖上對主要道路及河流進行標注，調繪路線原則上選取道路交通、河流沿線進行作業并涉及到所有像控點。對于不在調繪路線上的重點區域，可采用同類地物類比、地理相關分析及調查、詢問和參照相關專業資料等方法進行核查，也可以先將其歸類，同一類的在保證人身安全的前提下，實地調查具有代表性的，依次逐類完成代表數據的調繪與采集，以便正確有效地完成工作。

3 內業數據編輯

內業數據編輯主要是根據野外調繪的數據將內業數據進行修改編輯，主要包括批處理和單要素處理兩方面，批處理包括分割、新增和賦屬性，如若不能保證外業數據完全正確，就需要逐條進行單要素處理。

在內業編輯之前，首先將外業采集的儲存在PHOTO文件夾和gisdata.sqlite文件內的新數據導入對應文件夾下進行數據更新，然后進行內業編輯。首先要對外業調繪數據進行修改整理，或在外業調繪資料正確可靠的前提下才能處理內業批處理編輯。因此，在編輯地表覆蓋數據時，一般除了CC屬性賦值之外，其他的編輯都用單要素處理進行編輯。單要素處理一般就是根據外業的矢量數據通過對內業數據的裁切面、面合并、邊線編輯及繪面到LCA進行編輯，以達到內外業數據的一致性。對于地理實體要素的編輯，如果外業數據中道路及河流層存在錯誤，建議參考外業數據全手動修改。構筑物批量新增即可。地理單元會根據CC值批量新增到對應圖層，只需逐層核實即可。

4 內業數據整理

內業數據整理主要是對內業編輯成果進行入庫前的屬性完善及質量檢查，以保證數據的正確美觀。

屬性項的完善主要是根據最新的交通道路資料和水利普查數據，將國情要素的對應要素添加屬性。對照屬性填寫要求，有屬性項默認值的填寫默認值。對于屬性項缺省值，設置缺省值即可。

質量檢查主要采用人機交互檢查方式，即首先提供計算機程序將有問題的地方檢查出來，縮小檢查范圍并確定位置，然后再通過人工判讀數據的正確性［8，9］。檢查的內容主要包括：①檢查影像圖斑與圖斑之間是否有交叉、重疊及縫隙現象，并根據要求進行修改，確保圖斑與圖斑之間無縫銜接；②檢查各要素屬性及拓撲關系是否有誤，對應要求進行修改，尤其是道路、水系、構筑物等建設性分類圖斑與對應的地理國情要素數據之間所存在的約束關系的正確性；③檢查各類圖斑屬性項的填寫及相互之間的邏輯關系是否有誤，并在規定的范圍內進行賦值，且與真實情況相符；④檢查各層屬性項的位置及定義是否正確，是否存在字段定義的遺漏現象，以最終保證各數據層的拼接無誤；⑤檢查內外業數據的一致性以及是否正確合理、有序地使用和處理專題資料。

5 結語

地理國情普查工作是一項綜合性的系統工程，技術要求高，實施難度大，時間要求緊，而且會遇到各種問題，比如影像缺少時效性、專題數據資料不夠豐富、地表覆蓋分類難以判別等。因此，需要在工作中不斷地摸索、創新思路，尋求更好的工作方法，以確保能夠保質保量地做好第一次全國地理國情普查工作。本文主要整理了國情普查工作的一些相關內容的要求及實施，并就其工作環節中易出現的問題提出了相應的一些解決方法，為國情普查工作的順利進行提供經驗保障，并為后期的國情研究提供相關依據。

［1］中華人民共和國國土資源部.四川省第一次全國地理國情普查實施方案［EB/OL］.（2013-11-22）［2017-06-01］.http:// www.mlr.gov.cn/xwdt/chxw/201311/t20131122_1293274.htm.

［2］馬榮華，黃杏元，蒲英霞.數字地球時代“3S”集成的發展［J］.地理科學進展，2001（3）：89-95.

［3］董冬，龔偉.淺談地理國情普查基本要素內容［J］.測繪與空間地理信息，2013（8）：199-201.

［4］關澤群.遙感圖像解譯［M］.武漢：武漢大學出版社，2007.

［5］申晉利.吉林省莫莫格地區面向對象濕地遙感分類方法研究［D］.北京：中國地質大學，2006.

［6］林輝，何安國，李際平.高分辨率遙感及應用［M］.長沙：中南大學出版社，2004.

［7］湯育紅.地理國情普查地表覆蓋與國情要素信息的提取方法探討［J］.測繪與空間地理信息，2013（12）：89-91.

［8］倪文輝.SPOT5衛星影像糾正及特征矢量提取試驗［J］.測繪通報，2004（2）：40-42.

［9］鄭文娟.面向對象的遙感影像模糊分類方法研究［J］.北京測繪，2009（3）：18-21.

Basic Content Research of Geographical National Conditions Census

Li Yanmin1Pan Lanlan2Wei Yao1
（1.Shaanxi Railway Institute，Weinan Shaanxi 714099；2.Sichuan Province Coalfield Surveying and Mapping Engineering Institute，Chengdu Sichuan 610000）

The geographical national conditions is not only an important part of the basic national conditions,but also an important statistical analysis of data source.Taking the census of geographical conditions in Sichuan province as an example,this paper mainly described the geographical conditions census preparatory work,the relevant contents of the collection of geographical conditions,national conditions and surface coverage information based on remote sensing images,and the editing and sorting work of the later period,to provide the basis for the smooth conduct and post-study work conditions of the census of geographical conditions.

national geographic survey；remote sensing images；land cover；information collection；internal editor

P208

A

1003-5168（2017）07-0158-03

2017-06-05

李燕敏（1989-），女，碩士，研究方向：測繪教育。