地理國情監測外業調查數據準備以及輔助工具開發

李 輝 孟 可 蒙曉峰 翟群英

（國家測繪地理信息局第一航測遙感院 西安 710054）

1 引言

外業調查工作主要解決地理國情要素和地表覆蓋分類中內業無法定性的類型、邊界和屬性等問題并制作遙感影像樣本數據庫，為最終形成地理國情要素數據、地表覆蓋分類數據成果和遙感影像解譯樣本數據庫提供基礎。外業調查矢量、影像數據是外業調查工作的基礎數據，能否快速、準確的準備好外業調查數據是保證外業調查順利進行、提高外業調查效率的關鍵。

2 外業調查矢量數據準備

外業調查工作開展之前，需要做一系列的數據準備，包括外業調查工作地圖制作，外業調查方案，外業核查統計表等，外業調查矢量數據作為上述工作的基礎數據，快速，準確，高效的準備外業調查矢量數據為外業調查工作提供保障。

2.1 外業調繪數據準備批處理工具功能

2017地理國情監測外業調查工作采用的是北京清華山維新技術開發有限公司研發的清華山維EPS軟件（2013版），該軟件所要求的數據格式與地理國情監測內外業成果數據的格式均不相同，地理國情監測成果數據格式分為分區數據和合區數據，均為經緯度坐標系的GDB格式，而清華山維EPS軟件需要的數據格式為大地坐標的SHP格式（ARCGIS10.1以下版本含10.1版）或者ARCGIS9.3版本的GDB、MDB。因此需要做一系列的格式轉換，轉換過程如圖1所示。

圖1

按照《2017年基礎性地理國情監測項目陜西局任務區監測數據生產專業技術設計書》[1]要求，國情監測內業數據分為合區數據與分區數據，根據地域類別又分為一般地區和城市地區，共6個數據集，分別存放于分區數據GDB與合區數據GDB中，國情監測外業調查數據只有一個GDB，由合區數據與分區數據共同組成，具體見表1。

合區數據為全省域范圍數據，需要按照作業范圍裁剪。逐一挑選圖層、人工拷貝、手動裁剪耗時費力且容易出錯。基于Arcgis、Python腳本自主開發了國情監測數據預處理工具，形成ArcToolBox工具。具有可視化界面，操作簡單，可實現國情監測內外業數據成果轉化，外業出測矢量數據準備等，將多步驟的軟件操作，數據命名，文件存放一次完成，提高數據準備的工作效率，為后續的工作節省時間。

表1

2.2 外業調繪成果數據轉化為清華山維數據格式工具

國情監測外業成果為GDB格式，經緯度坐標，目前清華山維只能讀取10.1以下的SHP格式（含10.1版本）或者ARCGIS9.3版本的GDB、MDB的大地坐標數據。故需要格式轉換，具體轉換需如下四個步驟分別對應五個ArcToolbox工具：

（1）國情監測內業成果轉化為國情監測外業數據成果并提取經緯度坐標系下外業所需要的圖層，存于一個GDB文件中，這個GDB就是外業調查成果的基礎數據，所有外業調查工作量均在這個GDB中體現，GDB中每個圖層中均有內業疑問與外核結果字段，外業核查的結果在外核結果字段中體現。

（2）國情監測數據外業成果數據轉成清華山維能讀取的10.1以下版本SHP格式（包括10.1格式）并轉化為大地坐標系，以上一步驟的外業調查成果為基礎數據，把外業調查成果中所有的圖層均到出一份SHP格式數據，作為輔助調查數據。

（3）做外核調查問題圖層：由于地理國情監測數據的內業疑問圖斑在各自的圖層，這使得在清華山維外業模塊中標注內業疑問較為復雜且在重啟軟件會失去標注，故需要把外部的內業疑問數據轉化為清華山維數據內部圖層數據，使得每次打開工程都會自動標注且耗費內存小。為了便于識別圖內的內業疑問圖斑，制作了特定的問號圖標（帶內容標注），如圖2。

圖2

（4）地理國情監測側重于更新變化的信息，但對于版本數據，外業人員仍需要沿著規劃路線選擇性調查，對于人眼無法通視的區域，不需要數據，故根據正常視距，按照規劃路線外擴500m保留數據，其余人眼無法通視區域數據已裁切。

外業調繪成果數據轉化為清華山維數據格式工具是根據外業生產的需要而編寫，外業人員只需設置數據輸入，數據輸出路徑即可。

3 影像數據準備

清華山維軟件使用的影像格式比較特殊，為EMG格式，普通的影像處理軟件無法轉化，需用清華山維EPS自身功能，通過ESRITIFF轉化，此處要求TIFF占存儲空間小于2G，我們常規作業影像數據為整景融合后16bit，IMG格式的DOM，無論那種傳感器類型的影像，占用內存均在2G以上，這就需要進行一系列的處理，如降位，按區域裁切，IMG轉TIFF格式，TIFF轉EMG等。單景影像處理繁瑣，故需要進行自動批處理，可把這部分耗時較長的影像處理工作放到晚上處理。工具交互界面可實現一鍵式操作，將繁瑣的流程一步處理，處理的結果為按照規劃路線外500m范圍裁切影像，并降位為8bit影像，這樣轉出的成果即為小于2G的IMG格式，在借助ERDAS批處理工具把IMG轉化為TIFF，最后在清華山維EPS中把tiff轉化為EPS格式即可。

整體工具如圖3。

圖3

4 結束語

地理國情監測外業調查工作作為監測工作的重要組成部分，為地理監測成果質量好壞提供保障，因此準確，高效，智能的做好這項工作尤為重要，根據《地理國情監測外業調查技術規定》（GQJC07-2017）[2]，基于國情普查的經驗以及國情監測外業人員的問題反饋，進行國情監測數據預處理工具的開發，實現批量處理外業調查矢量數據準備，縮短外業準備數據時間，提高外業調查工作效率，為國情監測以及其他監測項目提供參考。

[1]2017年基礎性地理國情監測項目陜西局任務區監測數據生產專業技術設計書.

[2]《地理國情監測外業調查技術規定》（QJC07-2017）.