淺談地理國情監測數據變化信息自動識別方法研究要點構架

許中勝

（安徽省第二測繪院，安徽 合肥 230031）

1 引言

地理信息技術發展迅速，地理信息數據廣泛應用于各個領域。在檢測地理國情的過程中，其數據的變化信息尤其重要，對數據變化信息進行充分地挖掘，對空間數據庫的不斷更新有著積極的意義，同時也能為相關決策提供一定可靠數據支撐。要準確獲取地理國情監測數據的全過程數據變化信息，滿足相關從業人員對此變化信息的需求，提高監測效率，就必須設計與架構一個能實現地理國情監測數據變化信息自動識別的方法。

2 矢量數據變化監測概述

矢量數據變化監測是現階段地理國情數據監測的重要組成內容，其以計算機圖像處理系統為基礎，其對不同時段地理國情監測數據的變化進行識別與分析。當前矢量數據變化監測應用于地理國情數據監測仍然面對著諸方挑戰，國內外學者在此方面進行了多方位的研究，沙玉坤等學者通過變化檢測模型，能夠實現線狀矢量數據的自動檢測，并準確把握線要素的形變、縮短、延長、消失、新增等變化。

李霖、萬元等學者根據地理信息數據變化相關需求，能夠精準檢測出各個階段的地理數據變化信息，雖然眾多學者對矢量要素進行了綜合的考慮，但是對地理國情下地表覆蓋的各種要素變化卻缺乏一定的檢測研究，比如矢量數據變化監測在數據檢測方面還存在著精準度不高、效率低、設計規則存在缺陷、類型單一等問題。地理國情監測數據類型眾多，包含有較大的數據量，且根據國家相關行業要求，地理國情監測數據變化信息有著嚴格的填寫規則，在這種情形下，要實現地理國情監測數據變化信息自動識別，解決以上問題，需相關人員嚴格把握要點構架。

3 地理國情監測數據變化信息自動識別方法研究要點構架的思路

地理國情監測數據有著規則嚴格、類型多、數據量大的特點，需依據相關規定以及國家標準進行規則填寫，綜合考慮屬性與空間的雙特性，利用幾何約束與疊置分析等重要技術，探究一種地理國情監測數據變化信息自動識別方法。這種自動識別方法對監測數據與本底數據展開數據預處理，然后通過預先設定監測容差值采取疊置分析，進而得到準確的中間分析數據，然后確定空間數據的具體類型，對其進行針對性的幾何約束，依托變化信息設定的填寫規則，分層次進行點要素、線要素與面要素各種形式變化信息的全方位自動識別工作。

4 變化信息自動識別方法

變化信息自動識別方法可從以下三個步驟進行簡單論述。

4.1 疊置分析

要實現地理國情監測數據變化信息的全面自動識別工作，其關鍵流程即是首先通過一定的方式獲取變化信息屬性與空間方面的雙特性，以此為基礎在監測數據與本底數據之間構建連接關系。疊置分析在地理信息系統中常用于各項空間潛藏信息的提取，其與位置查詢有著本質不同，依托疊置分析能夠實現新圖層的生成，并且在輸入圖層時一些要素在經過疊加圖層時，會被其邊界分割。經疊置分析，新生成的數據圖層會融合兩個或者多項圖層要素全部屬性，不僅能夠促使新空間關系的生成，而且能夠實現范圍內的全部圖層屬性關系的更新。變化信息獲取的關鍵因素步驟即為通過疊置分析之類的方式在屬性與空間方面實現兩重疊置特性。

4.2 針對地表覆蓋層分類數據變化信息的全方位自動識別工作

針對地表覆蓋層分類數據變化信息的全方位自動識別工作，其判斷條件為：

其一，滿足以下兩個條件可以優先判斷其屬于新生：CC＜變化信息＞CC＿與PIArea.Area大于ARC。其中ARC代表的是面積容差，CC代表的是本地數據中關于地理國情的分類代碼，CC＿代表的是對地理國情實施監測的分類代碼，PIArea.Area指的是在同一疊置分析基礎上進行相關技術處理，然后得到的面要素數據面積；

其二，滿足以下兩個條件中的其中一項即可判斷為伸縮：其中一個條件為CC與CC＿相同并且PIArea.Area大于ARC，另一個條件為在已經參與判斷之后再次進行判斷，滿足上述兩個條件的基礎上，滿足（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs大 于ARC與（PIArea.Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs大 于ARC。其 中Shape＿Area指的是監測面狀的對應數據面積，Shape＿Ar＿1指的是本地面狀對應的數據面積，根據《基礎性地理國情監測檢查驗收與質量評定規定》所示，ARC值在1～0.1mm之間。

4.3 針對地理國情要素數據變化信息的全過程自動識別

4.3.1點狀變化信息自動識別

點狀變化信息自動識別可根據以下條件進行判斷：處于同一性疊置分析情況下，滿足CC＜變化信息＞CC＿，則可以判別為新生，若是反向同一性疊置分析情況下，CC＜新生變化信息＞CC＿則可以判別為刪除。

4.3.2線狀變化信息自動識別

線狀變化信息自動識別可根據以下條件進行判斷：若是同時滿足CC＜變化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC與Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Leng1)＜CRC則判斷為新生；若滿足CC＜變化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC與Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Le＿1)＜CRC時則判斷為刪除；若滿足CC＜變化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC與Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Leng1)＞CRC時則為伸縮，或者是CC等于CC＿、pIPolyline.Length＞CRC、Math.Abs(Shape＿Leng1-Shape＿Le＿1)＞CRC也可判斷為伸縮。其中pIPolyline.Length指的是線狀數據長度，Shape＿Leng1指的是本底線狀對應的數據長度，Shape＿Le＿1代表的是線狀的本底數據長度，根據相關規定，CRC取值1～3m之間。

當符合以下四個條件的要求時可視其為切分打斷：其一，屬性沒有發生根本改變；其二，更新要素位置上在空間處于相鄰狀態；其三，本底數據的總體長度與檢測文件經過分隔產生的長度和相等；其四，地理國情被訪問的本底數據確定為同一要素。

4.3.3面狀變化信息自動識別

面狀變化信息自動識別可根據以下條件進行判斷：若是滿足CC＜變化信息＞CC＿、PIArea.Area大于ARC、（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs小于ARC則代表新生，若是滿足CC＜變化信息＞CC＿、PIArea.Area大于ARC、（PIArea.Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs小于ARC則代表刪除；若是滿足CC＜變化信息＞CC＿、PIArea.Area大 于ARC與（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs大于ARC則代表伸縮，或者CC等于CC＿、PIArea.Area大于ARC、（Shape＿Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs大于ARC也可代表伸縮；其中Shape＿Area指的是面狀數據本底面積，PIArea.Area-Shape＿Ar＿1指的是本地面狀對應的數據面積。根據相關規定，CRC取值1～3m之間。

5 結語

針對規則嚴格、類型多、數據量大的地理國情監測數據，本文根據相關規定與我國標準構建填寫規則，綜合考慮空間與屬性這兩種特征，通過對幾何約束與疊置分析的應用，提出了全新的地理國情監測數據變化信息自動識別方法，這種變化信息自動識別方式原理簡單，比較容易構建，這對于簡化監測操作流程，進一步清晰化監測數據變化，提升工作效率有著積極的作用，促進了我國地理國情監測數據的更廣泛應用。