基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測質(zhì)量控制探討

趙瑞娟

廣東省國土資源測繪院 廣東 廣州 510700

引言

隨著我國對自然資源監(jiān)管的協(xié)調(diào)與整合，地理國情監(jiān)測將進一步提升監(jiān)測水平，監(jiān)測成果也會繼續(xù)在各類資源調(diào)查與應(yīng)用中發(fā)揮支持作用。當前我國在監(jiān)測質(zhì)管方面存在滯后性，不能滿足日益發(fā)展的資源監(jiān)測需求，所以必須采取優(yōu)化措施提高監(jiān)管水平，從而確保監(jiān)測成果質(zhì)量，因此研究地理國情監(jiān)測質(zhì)量控制的方法具有重要意義。

1 地理國情監(jiān)測

1.1 地理國情監(jiān)測的概念

廣義而言，是指我國對各個地區(qū)的地理國情信息內(nèi)容進行監(jiān)測與分析。狹義而言，是指運用新時期的現(xiàn)代先進技術(shù)——全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、航空航天遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)等，對我國各地不同的地形與地貌、生態(tài)環(huán)境等地理信息變化與分布進行監(jiān)測和統(tǒng)計，外業(yè)調(diào)查成果經(jīng)過內(nèi)業(yè)編輯整理，最終形成能反映我國國情的綜合性數(shù)據(jù)。地理國情是從地理角度分析、研究、描述我國國情的，地理國情監(jiān)測通過對地理國情進行動態(tài)地測繪、統(tǒng)計，從地理的角度來綜合分析和研究國情，為政府、企業(yè)和社會各方面提供真實可靠和準確權(quán)威的地理國情信息。地理國情監(jiān)測的主要要素根據(jù)不同形式分為3種：地表形態(tài)、地表覆蓋、重要地理國情，這些要素也被分為10個一級類、59個二級類與143個三級類。為了能夠更加科學合理地利用地理國情，制定符合當?shù)厮降慕?jīng)濟發(fā)展計劃，就要提高監(jiān)測的精準程度與質(zhì)量。我國此項基本工作的實施原則是根據(jù)第一次國情普查確立的，這種工作模式也被稱為網(wǎng)格化工作模式，它能夠進一步地將地理監(jiān)測的作用發(fā)揮出來，確保對細節(jié)的把控。

1.2 地理國情監(jiān)測的特性

我國的地理國情監(jiān)測具有三大特性：區(qū)域性、綜合性與動態(tài)性。地理國情監(jiān)測具有區(qū)域性，因此局部監(jiān)測的范圍更小，監(jiān)測之所以不能一概而論統(tǒng)一監(jiān)測而需要分塊進行，是因為我國幅員遼闊、不同地區(qū)具有不同的地理信息。監(jiān)測并非只針對地面信息，而是對土地上的國情進行綜合性質(zhì)的監(jiān)測，人文、生態(tài)、水文、區(qū)域文化等多方面的因素都在其范圍之內(nèi)，故而具有綜合性。時間的發(fā)展會帶動地理國情的變化，這種變化也受到一定因素的影響，其中外在因素諸如地震、洪水等，人為因素諸如人口遷徙、文化習俗等。這些因素的影響會隨著時間變化而產(chǎn)生不同的變化，故而地理國情監(jiān)測也就被賦予了動態(tài)性這一特性。

1.3 地理國情監(jiān)測的作用

地理國情監(jiān)測在我國發(fā)揮著重要作用，例如滿足國土變更調(diào)查、耕地保護、國土空間規(guī)劃實施監(jiān)督、用途管制、權(quán)益管理、生態(tài)保護修復(fù)、督察執(zhí)法、林草濕保護等自然資源管理和生態(tài)文明建設(shè)需要。分塊進行的局部監(jiān)測可以與當?shù)貙嶋H情況相結(jié)合，能夠提升準確性，可以更加精準地判斷當?shù)亟?jīng)濟水平與社會現(xiàn)狀。對外在因素的監(jiān)測與預(yù)測，能夠幫助國家有效地預(yù)測出自然災(zāi)害的發(fā)生，從而提前發(fā)布避險通知，使民眾能夠及時防御，提供人身安全保障。在監(jiān)測中得到的數(shù)據(jù)可以以小見大，通過對數(shù)據(jù)的整合分析，我國政府能夠更加準確地掌握國家發(fā)展動態(tài)，也使得國家有關(guān)部門能夠制定出更加完善的相關(guān)政策，對地方的發(fā)展起到了促進的作用。

2 基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測存在的問題

2.1 監(jiān)測裝備水平落后

目前，隨著監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，目前的國家地理國情已經(jīng)向以監(jiān)控為主導、以其他類型為輔佐的監(jiān)控系統(tǒng)過渡。與國外先進的環(huán)境監(jiān)測相比，目前的環(huán)境保護系統(tǒng)尚不健全，影響監(jiān)測工作的質(zhì)量。各種不同類型的監(jiān)測工作缺乏一個統(tǒng)一的規(guī)范，因此很難將這些資料與數(shù)據(jù)進行集成，從而對現(xiàn)有的地理國情進行全面的綜合評價，導致生態(tài)建設(shè)的進度受到限制。當前，國內(nèi)有關(guān)的監(jiān)控設(shè)備和技術(shù)水平不高，工作效率也不高，無法適應(yīng)新形勢的發(fā)展。最近幾年，在地理環(huán)境的監(jiān)測上，投入了很多新的儀器，新的技術(shù)，但主要的投入都集中在軟件與數(shù)據(jù)方面，在設(shè)備與技術(shù)方面的資金投入還不夠充分，存在設(shè)備缺失的情況。與此同時，由于經(jīng)費資金短缺，使得一些老舊監(jiān)控儀器無法迅速更新，使用的技術(shù)裝備大多是陳舊的，不僅無法提高工作的效果，而且還會對監(jiān)測結(jié)果的精度產(chǎn)生負面作用。

2.2 地表覆蓋圖斑出現(xiàn)質(zhì)量問題

地表覆蓋圖斑的漏更新問題，主要體現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)變化的圖斑沒有進行實際更新，或者兩期圖像比較中，沒有出現(xiàn)顯著變化，但是存在錯誤的圖斑沒有進行實際更正。這要求工作人員收集變更信息時，操作員不僅要檢查矢量邊界的套合情況，還要檢查屬性和基本類別之間的對應(yīng)關(guān)系。目前大多數(shù)獲取變更信息的方法都是在屏幕上進行可視化解釋的，一些操作員在小比例尺上解釋地圖，這很容易導致地表地圖點更新缺漏[1]。對于地表覆蓋分類數(shù)據(jù)，分類編碼的準確性直接影響未來統(tǒng)計成果的準確性以及與不同行業(yè)數(shù)據(jù)的一致性。因此，應(yīng)盡可能避免地表覆蓋圖斑分類不當或重復(fù)更新的問題，尤其是面積超過20000m2的大面積圖斑，這也是影響質(zhì)量的重要因素。地理國情監(jiān)測基于第一次全國現(xiàn)場調(diào)查和年度監(jiān)測成果，收集的數(shù)據(jù)應(yīng)與普查成果在分類和指標上保持一致。因此，懷疑有錯誤但缺少現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)支持的更新被視為不正確更新或多余更新。

2.3 地理國情要素出現(xiàn)質(zhì)量問題

由于地理國情要素數(shù)據(jù)在制作中所包含的專題數(shù)據(jù)種類繁多、錯綜復(fù)雜，各承擔單位所搜集的專題信息較為混亂，而且沒有形成一個規(guī)范的使用原則，致使作業(yè)人員在生產(chǎn)過程中對其采集原理和指標的理解存在一定的偏差。若操作員在監(jiān)測記錄時注意力不集中，或無法理解不同時間的圖像配準和投影錯誤，可能會引起記錄元件的中軸或邊線超過規(guī)定的像素差。漏更新通常是由于缺少相關(guān)更新，或?qū)D像數(shù)據(jù)和特殊數(shù)據(jù)的不完整分析和驗證[2]。如果工作人員無法協(xié)調(diào)土地屬性的更新，容易造成土地記錄丟漏。由于各地收集專題資料的技術(shù)水平存在差異，在專題資料完整性和時效性方面缺少統(tǒng)一標準，導致在生產(chǎn)中會出現(xiàn)對象屬性不一致的情況。常見的問題原因有兩點：①監(jiān)測人員缺乏對專題資料的深入分析或操作不夠謹慎細致；②專題資料之間的相關(guān)性缺少完善處理，導致要素對象屬性與實地調(diào)查結(jié)果不一致。在變化信息采集環(huán)節(jié)實際作業(yè)中，如果作業(yè)人員沒有完全掌握圖像識別、監(jiān)控內(nèi)容和相關(guān)技術(shù)標準，就會導致這一階段數(shù)據(jù)更新中出現(xiàn)錯誤或冗余，需要花費大量時間用于修改數(shù)據(jù)。

3 基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測質(zhì)量控制優(yōu)化措施

3.1 構(gòu)建土地資源監(jiān)測平臺

目前，隨著我國信息化技術(shù)的迅速發(fā)展，國土環(huán)境監(jiān)測技術(shù)日趨成熟。為此，必須在監(jiān)控過程中，將信息化技術(shù)有機結(jié)合起來，以地理信息技術(shù)為依托，構(gòu)建一套科學的土地資源監(jiān)控體系，實現(xiàn)對全國的地理國情的全方位監(jiān)控。建立監(jiān)控平臺，可以包含多種系統(tǒng)，如資源管理系統(tǒng)、土地建設(shè)系統(tǒng)和種質(zhì)資源系統(tǒng)等，并在此基礎(chǔ)上，利用公共地理數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，將國土資源監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)管理有機地結(jié)合起來，使其與現(xiàn)代先進科學技術(shù)完全融合。目前，我國的土地資源監(jiān)督體系還不健全，為保證土地資源監(jiān)測的基本條件，各級環(huán)境監(jiān)察機關(guān)要結(jié)合各地的實際情況，編制相應(yīng)的行政規(guī)劃，并在具體的檢測中對有關(guān)部門的工作責任進行界定和實施，確切落實工作人員職責。土地管理機制在實踐中很有應(yīng)用價值，相關(guān)部門可以借鑒成功的土地監(jiān)管案例經(jīng)驗，并結(jié)合自身管理體系進行適當改進，使其能夠適應(yīng)本區(qū)域的監(jiān)測與管理，保證對各種資源進行

科學和高效的監(jiān)測，通過改變現(xiàn)有的管理方式，實現(xiàn)對現(xiàn)有的土地資源監(jiān)控更為科學、高效。

3.2 加強監(jiān)測人員培訓

監(jiān)管機構(gòu)人員包括作業(yè)人員和質(zhì)量檢查員，監(jiān)管機構(gòu)是影響監(jiān)管質(zhì)量的主要因素，監(jiān)管人員在地理國情指標、技術(shù)法規(guī)、聯(lián)合故障排除和其他相關(guān)指標方面的熟練程度、實際作業(yè)的個人細心程度與工作態(tài)度，都會影響到最終成果質(zhì)量，因此對監(jiān)測人員進行作業(yè)培訓，提高其技術(shù)水平和質(zhì)量意識非常重要。技術(shù)培訓不應(yīng)局限于項目開始之前，而應(yīng)擴展到監(jiān)測工作的各個方面與每個環(huán)節(jié)[3]。同時，需要加強對技術(shù)水平相對較低監(jiān)測人員的培訓力度，提升其專業(yè)水平，確保整體數(shù)據(jù)質(zhì)量達標。培訓負責人必須結(jié)合以往的培訓效果和員工需求，對培訓需求計劃進行分類、選擇、調(diào)整和修改，最終選擇合理的培訓內(nèi)容、培訓主題和培訓方法，建立系統(tǒng)化、多層次的培訓體系，延伸培訓路徑，最終保障培訓投資能夠有效地反饋到監(jiān)測人員身上。還可以定期組織監(jiān)測人員參加業(yè)內(nèi)交流學習活動，或采取遠程教育的方式，選取合適的培訓內(nèi)容，搭建溝通交流平臺，使監(jiān)測人員的能力水平得到提升。

3.3 優(yōu)化變化信息采集環(huán)節(jié)流程

采集變化信息環(huán)節(jié)是質(zhì)量控制的關(guān)鍵要素，大多數(shù)監(jiān)測質(zhì)量問題都與其存在緊密關(guān)聯(lián)，在實際地理國情監(jiān)測中優(yōu)化了這一連接流程，如圖1所示，增加了變更信息的預(yù)識別，注重質(zhì)量控制，最終獲取到了優(yōu)質(zhì)的控制效果。

圖1 變化信息采集優(yōu)化流程

首先，所有相關(guān)作業(yè)人員必須提前識別變化信息，變化信息的預(yù)識別使用簡單的矢量圖來對變化圖斑進行標識，而無須更新數(shù)據(jù)。重點關(guān)注人類活動頻繁的區(qū)域、存在多種類型變化或數(shù)量較大的重要區(qū)域，如城市附近。其次是組織有經(jīng)驗的質(zhì)檢員對變化信息預(yù)識別成果的質(zhì)量進行驗證，檢驗成果分為優(yōu)秀、合格和不合格，合格的作業(yè)人員可以正式識別變更信息，對未通過預(yù)評估的不合格作業(yè)人員，由本單位技術(shù)負責人或質(zhì)檢員對其進行再次培訓，直至變化信息預(yù)識別通過合格標準。具有良好預(yù)識別成果的作業(yè)人員可以直接將預(yù)識別和采集變化信息的兩個步驟結(jié)合起來，進一步提高工作效率。此外，變化信息預(yù)識別的合格成果可直接應(yīng)用于變更檢測、生產(chǎn)過程跟蹤，能夠保證數(shù)據(jù)質(zhì)量與工作效果。在提交檢測成果前，必須保證質(zhì)檢工作的全面落實，嚴格地對圖面與圖斑進行檢查，仔細核對變化信息量，確保提交的產(chǎn)品成果不存在數(shù)據(jù)信息錯誤。經(jīng)過修改以后的數(shù)據(jù)應(yīng)當與上一階段數(shù)據(jù)進行對比，確保修改后的數(shù)據(jù)不存在新的問題。質(zhì)檢部門要充分利用共享的數(shù)據(jù)資源，提高監(jiān)測效率與質(zhì)量，不斷進行質(zhì)檢方法的科技創(chuàng)新，基于互聯(lián)網(wǎng)和云技術(shù)做好地理國情大數(shù)據(jù)的整合和共享，創(chuàng)建一個質(zhì)量檢查大數(shù)據(jù)的支撐數(shù)據(jù)庫，可以整合來自多個來源的數(shù)據(jù)，形成一個數(shù)據(jù)池供用戶上傳和下載解釋樣本、專家知識等內(nèi)容。還要構(gòu)建大數(shù)據(jù)深度學習提取的海量變化信息模型，對質(zhì)檢工作起到輔助效果，提高質(zhì)檢效率，確保質(zhì)量管理科學化與公正化，確保全面化與客觀化的質(zhì)量控制成果。

3.4 優(yōu)化監(jiān)測技術(shù)手段

在進行地理國情監(jiān)測的基礎(chǔ)上，要根據(jù)實際情況，因地制宜地選擇合適的監(jiān)測手段和技術(shù)，提高工作的效果與效率。正確運用遙感技術(shù)能夠迅速獲取相關(guān)工作人員所需的資料與數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)的監(jiān)測工作做好準備。將遙感技術(shù)運用于具體工作中，能夠全面獲取土地資源各方面的資料，從而有效地促進國土資源的利用，從而達到提高實時獲取土地資源開發(fā)過程變化數(shù)據(jù)的目的。利用無人機技術(shù)進行監(jiān)測，可以更高效地獲得準確土地資源信息，對監(jiān)測工作的準確進行具有重要意義。在進行數(shù)據(jù)歸納與總結(jié)時，首先要評估有關(guān)資料，然后依據(jù)現(xiàn)有的資源儲備，進行相應(yīng)探討，確定資源狀況的具體情況。為了保證分析所用數(shù)據(jù)信息的精準性與可靠性，需要借助各種先進技術(shù)，例如，無人機技術(shù)、遙感技術(shù)等，對這些數(shù)據(jù)進行準確的監(jiān)控和評估。目前的工作作業(yè)方式中，采用質(zhì)檢軟件能夠有效提升數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的質(zhì)量，對提高數(shù)據(jù)檢驗效果、提高檢查成果質(zhì)量起到了重要的推動作用。多年來，我國地理國情監(jiān)測任務(wù)繁重，加之各部門質(zhì)檢系統(tǒng)的軟硬件配備不多，各單位質(zhì)量監(jiān)督管理人員能力存在不足，使得質(zhì)量管理系統(tǒng)在短期實施過程中僅限于監(jiān)督環(huán)節(jié)，在后續(xù)的集中整改過程中，很容易發(fā)生問題。為此應(yīng)當提前使用質(zhì)檢軟件，在生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)時就投入使用，并運用質(zhì)檢系統(tǒng)對關(guān)鍵質(zhì)量要素進行全面核查，可

以有效地防止整改過程過于集中，并通過對質(zhì)檢資源的合理調(diào)配，極大地提升質(zhì)檢效果。

3.5 編制技術(shù)指導文檔

編輯細致的技術(shù)文件來指導標準化，可以有效避免監(jiān)管機構(gòu)對技術(shù)要求不同的理解而產(chǎn)生的質(zhì)量問題。監(jiān)測圖像作為地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的主要來源，在現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量保證中起著非常重要的作用。在收集變化信息之前，對采集到的圖像進行詳細的分析，描述圖像的現(xiàn)狀和應(yīng)用原理。專題數(shù)據(jù)可以涵蓋幾個合作領(lǐng)域，由于數(shù)據(jù)使用標準不同，需要對上述數(shù)據(jù)進行全面分析、分類和轉(zhuǎn)換，以提取更有效的信息，滿足監(jiān)測要求。同時，必須根據(jù)特殊材料的實際情況制定詳細的操作說明，以避免特殊材料使用不明確導致數(shù)據(jù)不一致。在操作過程中，技術(shù)負責人必須深入生產(chǎn)，及時收集、總結(jié)和分析監(jiān)測過程中出現(xiàn)的各種特殊性問題，并準備一套常見問題和相關(guān)操作說明，使作業(yè)人員遵守規(guī)則。

4 結(jié)束語

隨著自然資源活動的整合和統(tǒng)一，地理國情監(jiān)測的重要性在于最終的成果應(yīng)用，但其質(zhì)量是使用成果的關(guān)鍵。當前監(jiān)測中還存在監(jiān)測對象因子較少、監(jiān)測裝備水平落后、地表覆蓋圖與地理國情要素錯誤等問題，為了提升監(jiān)測結(jié)果的準確性，應(yīng)當采取一定優(yōu)化措施，例如構(gòu)建土地資源監(jiān)測平臺、加強監(jiān)測人員培訓、優(yōu)化變化信息采集環(huán)節(jié)流程、優(yōu)化監(jiān)測技術(shù)手段、編制技術(shù)指導文檔等方式，從而提升地理國情監(jiān)測的質(zhì)量控制效果。