應用遙感解譯的地理國情普查技術探討

王國波

摘 要：地理國情普查是一項重大的國情國力調查，是全面獲取地理國情信息的重要手段，是掌握地表自然、生態以及人類活動基本情況的基礎性工作。本文是筆者結合生產實踐，概述了地理國情普查各個要素即遙感解譯樣本、地表覆蓋、國情要素和元數據各要素的采集流程。

關鍵詞：地理國情普查 遙感解譯樣本 地表覆蓋 國情要素 元數據

中圖分類號：P237 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（c）-0134-02

1 國情普查的定義、內容和分類

1.1 地理國情的定義

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。地理國情普查是一項重大的國情國力調查，是全面獲取地理國情信息的重要手段，是掌握地表自然、生態以及人類活動基本情況的基礎性工作。其目的是查清我國自然和人文地理要素的現狀和空間分布情況，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。

地理國情是國情的一部分。狹義來看，是指與地理空間緊密相連的自然環境、自然資源基本情況和特點的總和；廣義來看，是指通過地理空間屬性將包括自然環境與自然資源、科技教育狀況、經濟發展狀況、政治狀況、社會狀況、文化傳統、國際環境和國際關系等在內的各類國情進行關聯與分析，從而得出能夠深入揭示經濟社會發展的時空演變和內在關系的綜合國情。

1.2 普查的對象和內容

普查對象：我國陸地國土范圍內的地表自然和人文地理要素。

普查內容：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。

1.3 地理國情信息分類對象

地理國情信息分類對象主要包括地表形態、地表覆蓋和重要地理國情監測要素三個方面，即從不同角度對基本地理國情、綜合地理國情和分專題的地理國情進行比較全面的描述。

2 國情普查總體技術路線

以正射影像數據為依據。收集整理最新生產的1∶10000和1∶50000基礎地理信息數據及第二次土地調查資料、交通、水利、林業、規劃、民政等多行業專題數據，按照“先內業預判，后外業核查，遙感樣本解譯，再內業編輯整理”的作業方式，進行人機交互影像處理、多源信息輔助判讀與解譯，通過外業電子調查系統，開展地表覆蓋、重要地理國情要素的普查與核查，建立本底數據庫，通過基本統計與分析，形成一系列的成果圖、表、冊及報告。

3 國情普查總體工作流程

將收集到的行政區劃數據、水利普查數據、交通運輸數據等專題數據，進行分析和整理編輯，按照地理國情信息普查內容要求，更新與生產基礎地理國情普查框架數據。針對不同地理要素的特點，采用多源信息輔助判讀與解譯、自動處理與人機交互解譯、外業調查與核查、地理國情信息統計與分析等技術手段，開展水城縣地理國情普查信息獲取工作。

4 遙感解譯樣本數據

遙感解譯樣本數據是用于輔助遙感影像解譯收集獲取的地面實景照片和對照遙感影像樣本數據。

遙感解譯樣本數據包含兩類，一是地面照片，二是遙感影像實例數據。兩類數據分別從不同的側面反映地物影像形態特征，起到相互印證的作用。在進行遙感影像解譯時，對地理環境的正確認識是保證解譯結果正確的基本前提，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。不但可以為遙感影像解譯折建立對相關地域的正確認識提供支持，還可以幫助解譯人員更高效地認知遙感影像所蘊含的信息，也可以在解譯結果的質量控制方面發揮重要作用，同時也為長期監測積累實地參考資料。解譯樣本數據的典型性、多樣性、充分性、一致性的質量特點，直接關系著遙感影像解譯結果的正確性，關系著整個地理國情調查成果的質量。

5 地表覆蓋分類采集

地表覆蓋分類信息反映了地表自然營造物和人工建造物的自然屬性或狀況。

按照《地理國情普查內容與指標》（GDPJ01-2013-訂正本）的要求，以正射影像為基礎，利用更新、生產的地理國情基礎框架數據和其他專業部門的資料，結合已經獲取的遙感解譯樣本數據，采用人工解譯的方式，開展地表覆蓋類型內業判讀與解譯，生產過程中同時采集《地理國情普查數據生產元數據規定》（GDPJ 04-2013-訂正本）中要求的元數據信息。基于高分辨率航空航天正射影像，按照《地理國情普查內容與指標》（GDPJ 01-2013訂正本）要求，針對不同地理要素的特點，進行圖斑的自動提取或人工采集，結合基礎地理信息成果數據集各種專題數據和搖桿解譯樣本，對解譯成果進行人工分類和修正，得到地表覆蓋數據。根據外業調查與核查成果對地表覆蓋LCA層進行編輯、整理、修改，形成地表覆蓋數據。

6 地理國情要素數據采集

地理國情要素數據是指除按照地表覆蓋要求分類之外，必須以地理實體（或地理對象、地理要素）形式采集的道路、水系、構筑物以及地理單元數據，這些數據只能以矢量方式表示。這些數據反映與社會生活密切相關、具有較為穩定的空間范圍或邊界、具有可以明確標示、有獨立監測和統計分析意義的重要地物及其屬性。

地理國情要素數據采集，以正射影像底圖為基礎，整合利用地理國情基礎框架數據，并參考專題數據等其他數據資料，開展地理國情要素數據的內業判讀、采集。基礎地理框架數據整合處理后的數據與正射影像疊加，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，則利用正射影像對水體、道路、構筑物、地理單元及界線等要素實體重新采集，提取相關要素及屬性信息。具體的生產流程如圖1所示。endprint

7 地表覆蓋分類圖斑與地理國情要素數據之間的約束關系

部分地表覆蓋類型圖斑與對應的地理要素數據之間存在一定的約束關系，主要包括以下幾個方面。

（1）水體要素和水面范圍。

覆蓋分類的水面類型圖斑一般位于河渠、湖泊和庫塘等水體實體的內部，只有依據的影像正好是豐水期拍攝的，兩者的范圍才可能完全一致。

（2）道路要素和路面范圍。

地表覆蓋中歸為路面類型的圖斑范圍內可能會有對應的符合要素采集條件的道路要素；但由于遮蔽、數據源識別能力等原因，有道路要素的地方其地表覆蓋分類不一定是道路類型，可能是植被或其他遮蔽道路的覆蓋類型。也就是說，所有按要素采集的道路中心線，在未被完全遮蔽且影像可識別的地區，必須與地表覆蓋中的道路圖斑保持空間位置和屬性值的一致性。

（3）房屋建筑區與單位院落。

單位院落與房屋建筑區之間不存在一一對應的關系，但位置上有關聯性。單位院落的范圍內，一般應該存在屬于房屋建筑區的地表覆蓋類型。

（4）堤壩覆蓋類型與堤壩要素。

堤壩要素用線表示，應該位于作為地表覆蓋類型的堤壩圖斑范圍內。

8 元數據的采集

國情普查中元數據是針對地表覆蓋分類與地理國情要素數據的元數據，按照GDPJ 04-2013的要求以空間數據的方式進行采集的。為確保忠實記錄生產過程，便于核查和追溯有關問題，地理國情普查數據生產元數據的采集工作應和地理國情普查數據的生產過程相結合。地理國情普查數據生產元數據是反映數據采集過程相關信息的數據，是數據質量的重要組成部分。實際的生產證明了元數據采集和生產過程結合不僅有效地提高了數據質量，也有利于提高生產過程的綜合效率。

內業編輯與整理的元數據說明數據整理編輯的人員、方法、時間、內容以及相關問題處理情況。具體填寫屬性項按照《地理國情普查數據生產元數據規定》（GDPJ 04-2013訂正本）的要求執行。

9 內業數據編輯與整理

地理國情普查內業編輯與整理主要工作包括：地表覆蓋分類數據編輯、地理國情要素數據編輯、數據拼接、遙感影像解譯樣本數據內業整理及元數據制作等。基于外業調查成果，結合數字正射影像及專業數據資料，對內業采集的地表覆蓋分類和地理國情要素數據進行類型、邊界、屬性的修改編輯、接邊、拼接，整理遙感影像解譯樣本數據，制作內業編輯與整理階段元數據等，經過質量檢查，形成滿足相關技術規定要求的地理國情普查成果，構建成地理國情普查數據庫。

10 結語

開展全國地理國情普查，可以系統掌握權威、客觀、準確的地理國情信息，是制定和實施國家發展戰略與規劃、優化國土空間開發格局和各類資源配置的重要依據，是推進生態環境保護、建設資源節約型和環境友好型社會的重要支撐，是做好防災減災工作和應急保障服務的重要保障，也是相關行業開展調查統計工作的重要數據基礎。

參考文獻

[1] 馬萬鐘，杜清運.地理國情監測的體系框架研究[J].國土資源科技管理，2011（6）：104-111.

[2] 張景華，封志明，姜魯光.土地利用/土地覆被分類系統研究進展[J].資源科學，2011（6）：1195-1203.endprint