关于地理国情普查若干问题的探讨

张贵俊

(内蒙古自治区地图院,内蒙古呼和浩特 010051)

关于地理国情普查若干问题的探讨

张贵俊

(内蒙古自治区地图院,内蒙古呼和浩特 010051)

本文就地理国情普查整体技术路线,包括遥感影像内业解译、解译成果外业调绘核查以及成果质量控制等整个普查的过程及相关问题进行了总结和探讨,并提出了几点看法。

地理国情 地理国情普查 解译质量控制

地理国情普查主要包括与人类活动相关的交通网络、居民地与设施、地理单元等国情要素的普查和与自然资源环境相关的地形地貌、植被覆盖、水域、荒漠与裸露地等地表覆盖信息的普查。普查的总体技术路线是利用高分辨率影像资料，结合当地的基础地理信息成果和各行业的专题数据，充分利用遥感和地理信息系统技术，以图幅为单位，整体采用“内业-外业-再内业”的技术路线，即采用内业自动与人机交互解译、外业调绘核查、核查成果内业整理的方法开展普查信息的采集。

1 地理国情普查整体技术路线分析

1.1 普查资料的预处理

本次普查所采用的基础数据资料有高分辨率影像，基础地理信息数据资料和其他专业部门的资料。

高分辨率影像是进行地理国情普查的基本工作底图，要对国家下发的卫片资料进行正射纠正。如果生产区域内存在多源影像数据，正射影像生产优先选用空间分辨率和光谱分辨率更高、时相更靠近生长季、现势性更新的影像。

对基础地理信息数据和专业部门的资料进行坐标转换，图形和属性对照，为地理国情要素和地表覆盖分类影像判读和属性录入提供重要参考。

1.2 地理国情数据内业采集的方法

地理国情普查是一项覆盖面广、工期短、任务重、要求高的任务。内业采集方法的选择和规划至关重要。传统的作业方法以野外判读为主，其劳动强度大、周期长、效率低。随着遥感技术的发展，传统的数据采集方法不再适应当今社会的作业要求，而基于高分影像的遥感技术室内判读是一种很好的方法。影像解译要按照从整体到局部、从可以准确判读的地物到模糊地物、从大类到小类、内业定界外业定性的方法采集。内业预判解译成果直接影响外业核查的工作量和核查后内业整理的工作量。内业解译时，要对确实判读不准确的地物进行标识，外业进行重点核查。

1.2.1 基于现有基础地理信息数据和高分影像的人机交互解译

对于作业区基础地理或专题资料信息数据丰富、质量较好的情况，则充分利用基础地理或专题信息资料。对其中可以利用的数据进行提取加工，人工更新编辑后，作为计算机自动分类的参考数据，然后对其他类型数据进行自动分类。此方法充分发挥了人的认知能力和计算机的数据处理能力，有利于更准确、有效的对遥感影像进行解译。大大提高了采集的准确度与生产效率(如图1)。

1.2.2 基于高分辨率影像的计算机自动分类

自动分类可大大节省人力及生产时间，而且可保证面对象之间拓扑关系严密。但是算法精度不高、图斑破碎、后期处理复杂。

对于作业区影像时相合适、清晰度高、无云遮挡时可优先采用计算机自动分类的采集方法;对于自然地表覆盖如水体、植被等易自动解译的类型一般优先采用计算机自动分类的采集方法;对于作业区基础资料匮乏的情况下，应先进行计算机的自动分类。

计算机自动分类后要对分类结果进行人工核查，核查分类对象的错分、漏分，对达到采集指标要求但未实现自动提取的分类对象，进行人工添加，错分的对象，进行人工剔除;属于同一类型的相邻对象，进行对象合并;不同对象分入同一图斑的，进行对象拆分。空间位置上位于某种对象内部非该对象，达到采集指标要求的，则划分到对应地表覆盖类别中;未达到采集指标要求，且自动分类未分类为对应地表覆盖类别的，归为相应植被类别(如图2)。

1.2.3 直接进行人工解译

直接进行人工解译可以充分利用人的经验和认知能力，解译结果科学、准确，但是费时费力，效率太低，并存在个人判读差异。而且容易产生一些拓扑关系的错误。

对于作业区域影像质量较差，时相不好、清晰度不够、有云遮挡的情况，直接选用人工解译的方法。对于人工地表覆盖比如房屋建筑区、构筑物、人工堆掘地、荒漠与裸露地表这种自动分类难以实现的类型，一般优先考虑采用人工解译的方法进行采集(如图3)。

1.2.4 解译成果的属性和内容补充

根据收集到的各部门的专业资料对地理国情要素成果进行属性内容的补充，并对影像上难以解译出的人文要素对象进行补充，专业资料包括交通、民政、水利、教育、医疗等方面的资料。补充的内容越丰富，后期成果统计分析的内容越全面，分析报告内容越充实，普查成果越有意义。

图1 道路数据辅助分割

图2 计算机自动分割成果

1.3 地理国情普查的外业调绘与核查

外业调绘核查是对内业判读分类成果的核准，发现判读过程中的误判，指导修正判读数据。又是对新增变化图斑进行外业采集的过程。外业调绘核查是确保我们地理国情普查成果准确程度的关键方法。外业调绘有平板电子调绘与传统的纸质调绘两种方式。调绘核查前要规划好核查路线，避免走冤枉路，还要保证不漏掉任何核查的地物。调绘核查要做到“四到”即走到、看到、问到、画到，确保调查质量。

1.3.1 外业调绘底图的制作

在融合后的正射影像上，叠加内业判读解译成果，对解译矢量成果数据进行简单的符号配置，并有选择的对部分名称、属性进行标注。用于地表覆盖、地理国情要素的外业调查与核查。

核查底图中的地表覆盖分类应采用地理国情分类编码表示相应的地表覆盖类型，但是由于编码给人的感觉不是很直观，可以对其编码进行汉字对照，将其编码转换为直观的文字简称进行标注。对于地理国情要素，采用相应比例尺地形图符号表示相应的国情要素，可对其主要要素属性进行图面标注。核查底图的比例尺根据图幅的信息负载量进行确定，合适比例尺的选择也是保证外业核查效率的关键。前期工作做好，这样更能保证调绘针对性和准确性，大大提高外业调绘核查的效率。

1.3.2 调绘核查的方法

外业调绘核查是基于调查底图，按照规划好的核查路线对疑问要素、疑问图斑和解译样点进行重点核查和样本数据的采集，并沿规划路线对内业解译的信息分类要素、属性及图斑进行抽样核查。采用图上标绘和填写调查表相结合形式开展实地调查与核查，形成外业调查核查成果。内业根据外业核查结果及解译样本，对分类和解译结果进行整理修改，最终形成地理国情基本要素数据、地表覆盖分类数据。

1.3.3 调绘核查的内容

(1)外业调绘、核查涵盖所有地表覆盖分类和地理国情要素内容;(2)对内业分类与解译工作中通过专业资料无法确定属性的地理要素实体，进行核查，对其属性内容进行补充;(3)内业标注的影像上无法准确确定类型的图斑(比如园地和林地，灌木林与幼林等)为重点核查对象。通过核查对其进行定性;(4)对比影像实地新增或变化的地方，由外业补测，如果在影像上可以直接定位的，在影像上标绘，当无法确定其准确位置时，可采用手持GPS采集;如果变化情况较严重，外业采集工作量太大时，可以在普查时点核准时利用普查时点时的影像再进行补充;(5)地理国情普查中重点要求的城镇综合功能单元进行调绘，补充;(6)采集解译样本数据。利用具有对照关系的地面照片和遥感影像为主的解译样本数据，可以为遥感影像解译者建立对相关地域的正确认识提供重要支持，并可在解译结果的质量控制方面发挥重要作用。

图3 全人工判读解译结果

1.4 外业核查成果的内业整理

对外业调绘核查成果进行整理，根据核查成果对相应的地理国情要素和地表覆盖分类数据进行编辑、修改。这是一个比较重要的过程，直接关系到采集成果的质量，对后期统计分析也有一定影响。对于分类有误的图斑应当引起内业人员的注意，逐渐积累出分类经验，提高内业地表覆盖分类的正确率。这反过来会减少外业核查的工作量，它们相互促进，有利于提高生产效率和成果质量。

2 建立地理国情普查的质量保证措施

2.1 建立可靠的质量保证体系

首先要对参加普查的人员包括内业采集人员、外业核查人员进行培训，提高生产人员的整体素质和作业水平;作业单位要建立自检、互检、部门检查和单位验收制度;上级主管部门要对阶段性成果进行质量控制，最终成果的验收。

2.2 质量控制的内容

(1)数据采集精度的检查，对比影像，看是否有超出技术规定所规定的采集误差范围，如果超出，按照影像改正。(2)图形数据的检查，检查图幅范围内图形要素表示是否完整，有无遗漏，遗漏的按照相关数据添加。(3)属性数据检查，检查图形数据的分类是否正确，必填字段是否填写，是否按照相关资料进行属性内容的补充。(4)拓扑关系的检查，检查图形数据是否存在线打折、线相交、悬挂点、悬挂线等情况，拓扑面之间是否有重叠、缝隙等情况。

3 结语

根据拥有的基础数据和专业资料情况，选择合适的分类解译技术方法，尽可能充分发挥内业的作用。

重视自动分类，充分挖掘自动分类在国情普查数据采集中的潜力，提高数据采集效率。

根据影像图幅范围内地表覆盖的复杂性与变化程度，合理安排自动分类、人工解译、外业的工作量和投入的比例，既保证分类精度，也节省时间。

统一的作业标准是保证任务顺利完成的技术基础，按照统一的标准对作业人员进行集中培训，统一认识，提高水平，保证提取结果的一致性和准确性。

[1] 李俊峰.关于地理国情监测的探讨》(北京测绘).

[2] 马万钟,杜清运.《地理国情监测的体系框架研究》(国土资源科技管理).

[3] 马平华,刘永宏.《浅谈遥感技术在第二次土地调查中的应用》(中国科技信息).