GEOWAY在基礎性地理國情監測中的應用

李珵

（河南省金地遙感測繪有限公司，河南 鄭州 450002）

1 引言

地理國情是重要的基本國情，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的重要依據；是推進自然生態系統和環境保護，合理配置各類資源，實現綠色發展的重要支撐；是做好防災減災和應急保障服務，開展相關領域調查、普查的重要數據基礎。國務院在2013年部署開展了第一次全國地理國情普查，獲取了全覆蓋、無縫隙、高精度的海量地理國情數據，建成了本底數據庫，全面準確地摸清了我國地理國情家底。2016年，國家測繪地理信息局統一組織開展了第一次基礎性地理國情監測，并對監測成果進行統計分析，構建全國動態監測信息系統，服務于國家常態化監測規劃布局[1]。

本文以2017年基礎性地理國情監測項目為背景，結合河南省省情監測相關技術要求，采用GEOWAY Mapping for NCM對鄭州市惠濟區進行地理國情監測，針對監測過程中出現的問題進行分析處理，形成技術方法和流程，為下次監測工作提供技術支持[2]。

2 基礎性地理國情監測介紹

地理國情監測是綜合利用全球導航衛星系統（GNSS）、航空航天遙感技術（RS）、地理信息系統技術（GIS）等現代測繪技術，綜合各時期測繪成果檔案，對地形、水系、濕地、冰川、沙漠、地表形態、地表覆蓋、道路、城鎮等要素進行動態化、定量化和空間化的監測，并統計分析其變化量、變化頻率、分布特征、地域差異、變化趨勢等，形成反映各類資源、環境、生態、經濟要素的空間分布及其發展變化規律的監測數據、地圖圖形和研究報告等，從地理空間角度客觀、綜合展示國情國力[3]。

基礎性地理國情監測是采用與第一次全國地理國情普查相一致的內容體系，覆蓋全國，面向通用目標，綜合考慮多種需求而進行的常態化監測。

3 總體技術路線

以2017年6月30日作為時間點，以覆蓋任務區的多源航空航天遙感影像數據為主要數據源，以2016年地理國情監測數據為基礎，運用高新技術和裝備，內外業相結合，實現基礎性地理國情變化信息的快速、準確獲取，總體技術路線如圖1所示。

圖1 技術路線圖

4 數據采集

4.1 已有資料情況

本底數據：2016年國家測繪地理信息局統一組織開展的基礎性地理國情監測數據庫，現勢性為2016年6 月30 日。

數字正射影像：2017年4～6月的高分一號、二號影像。

其他地理信息數據：鄭州市惠濟區1∶50000、1∶10000和1∶1000基礎地理信息數據庫2016年更新成果數據。

專題資料：國土部門的土地利用現狀調查數據，水利部門的水文水利數據，交通部門的道路資料，發改、城建、國土、環保等部門的空間規劃等信息，民政部門的行政區劃變更信息、福利機構信息，城市管理部門的居住小區、飲水、污水垃圾處理等市政公共服務設施等信息。

4.2 GEOWAY數據采集

為了與2017年基礎性地理國情監測的標準及結構一致，在采集數據前還需依據《基礎性地理國情監測內容與指標》（GQJC 03—2017）中圖層及屬性結構定義內容，對2016版基礎性地理國情監測數據、基礎地理信息數據等進行批量化方案整理。

4.2.1 變化區域自動識別

為了減少人工采集的工作量，提高工作效率，GEOWAY軟件開發了“定制業務面板”，包含地表覆蓋編輯和國情要素編輯，以監測正射影像與2016年本底數據疊加后分析，自動識別變化區域，并將變化區域信息提取至“變化發現結果”圖層。該層changed字段記錄的是每個圖斑發生變化的置信度，值越大，說明該圖斑發生變化的可能性越大。但是該功能只能識別變化范圍較大的區域，即changed值＞40%的圖斑和要素，對于存在微小變化的地物，還需人工判讀識別。

4.2.2 變化信息采集

以變化發現結果為參照，逐個排查變化區域內地表覆蓋圖斑的變化情況（著重查看置信度＞40%的圖斑），并依據所處監測類型區和《基礎性地理國情監測內容與指標》（GQJC 03—2017）對變化區域的地表覆蓋和國情要素進行人工采集。

按照2017年地理國情規范要求，鄭州市惠濟區屬于城市類型，需在2016年國情數據庫的基礎上，新增城市地區城鎮綜合功能單元數據集CityDataset，主要包括居住小區、工礦企業、休閑娛樂、名勝古跡、宗教場所等內容，根據影像進行采集。

4.2.3 外業核查

采集工作結束后，按照規范制作核查底圖，地表覆蓋以黃色邊線標識，并在圖斑中間按照“CC碼/TAG值”的格式標注。但對于內業有疑問的圖斑，以紅色邊線標識，圖斑中間用紅色標注“CC碼/172”（如圖2所示）。

圖2 調繪底圖

外業核查工作采用數字外業核查系統實施，將內業變化采集成果、外業路線、正射影像加載到外業調繪系統，按照外業技術規定（CQJC 07—2017）開展外業核查，對底圖上標記的TAG=172的所有圖斑進行核實，并獲取樣本。

5 數據整理

5.1 地表覆蓋

根據外業核查結果，對疑問圖斑和要素進行編輯整理和更新信息手動賦值（外業核實Tag=173；圖斑發生變化ChangeType=1，新增圖斑ChangeType=2，滅失圖斑ChangeType=3）；對發生變化且經過內業判讀的每個地類圖斑，利用軟件“內業確認圖斑賦Tag值”統一賦值171；利用“地表覆蓋更新信息全量提取”批量賦ChangeType值，記錄每個圖斑的更新狀態。

5.2 國情要素

根據收集到的鄭州市惠濟區城市規劃信息（交通、水利等）和外業核查情況，對國情要素的屬性進行手動更改和批量賦ChangeType值（方法同5.1），同時，GEOWAY軟件可記錄人工改動的屬性信息，并在相應的屬性欄標注。如某條路的NAME有變化，在改動NAME項時軟件將“NAME”屬性字段自動記錄到changatt中，說明這條路的路名發生了變化。

5.3 批量賦缺省值

按照《基礎性地理國情監測數據技術規定》和城市地區國情監測要求，利用軟件“定制業務面板-地表覆蓋編輯-缺省值賦值”，自動將地表覆蓋和國情要素更新層的缺省屬性值賦值為技術規定指定的字段。

5.4 元數據制作

針對地表覆蓋分類與地理國情要素數據生產元數據，按要求以空間數據的方式進行采集和匯交，主要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內容。軟件可根據成果要求，自動生成元數據圖層，且對于元數據里的某些固有屬性（如：生產單位），軟件可自動填寫。

6 成果匯交

按照國檢中心對數據提交的要求，鄭州市惠濟區不分區數據匯交至河南省不分區數據庫JC17_410000.gdb中，分區數據按照《基礎性地理國情監測成果資料匯交與歸檔基本要求》（GQJC 09—2017），整理后匯交（如圖3所示）。

圖3 成果整理匯交

7 結語

地理國情監測是一項覆蓋全國、長期持續的生產任務，在生產作業選擇軟件時，既要考慮工作效率和成本，還要考慮后續地理國情監測數據入庫、基本統計等問題。GEOWAY Mapping for NCM是依據全國性地理國情監測的數據生產規范研發的專項定制軟件，涵蓋了地表覆蓋數據和地理國情數據內業處理的全過程，具有地表覆蓋變化區域自動識別、地表覆蓋更新信息和地理國情要素更新信息的自動提取、數據整理的批處理、數據的快速聯動更新編輯、流程化的自動處理等特性，使用過程中可減少人工成本，提高數據處理效率，但在數據整理和運行聯動編輯、屬性賦值等階段，存在圖斑和要素發生了變化，但ChangeType值和changeatt值卻未聯動更新的情況，且速度較慢，易死機，在今后的地理國情監測中可結合Arcgis等其他軟件聯合進行處理，保證數據穩定性的同時也提高了工作效率。

[1]陳楠楠. FeatureStation_GeoEX在地理國情監測中的應用[J].測繪與空間地理信息,2014,37(3).

[2]陳珍平. ArcGIS和GeoWay在地理國情普查數據生產中的比較[J].測繪與空間地理信息, 2016,39(8):140-142.

[3]基礎性地理國情監測內容與指標:GQJC 03—2017[S].