地理省情监测中地表覆盖数据易混淆地物区分方法研究

刘向宇　宋磊

摘 要：该文通过深入研究国家制定的《第一次全国地理国情普查总体方案》等相关技术要求，结合河南的自然条件和社會发展现状，以河南省某镇为实例，进一步分析了该地区1：2000系统数据和遥感影像数据的实际情况，对于内业影像解译时易混淆地物的区分方法做了详细的描述。

关键词：地表 覆盖 易混淆影 像解译

中图分类号：P201 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（a）-0203-02

为了更好地监测地理国情，搞好宏观调控、促进经济和社会可持续发展，建设责任政府、服务政府，国务院下发了《国务院关于开展第一次全国地理国情普查的通知》。我院为搞好这次的地理国情普查工作，深入研究了国家制定的《第一次全国地理国情普查总体方案》等相关技术要求，并在河南省某镇开展了地理国情普查试点工作，通过对试点地区地形地貌、系统数据和遥感影像数据的综合分析，总结出适合持续开展地理国情监测工作的数据处理方法，并对影像解译过程中易混淆地物的区分方法进行了叙述。

1 试点地区前期数据分析

某镇位于河南省东南部，总面积38.32km2，耕地面积30479亩，人口3.2万。该镇整体地势平坦，无山区分布，植被主要为人工种植的耕地，园地、林地、草地和城市景观树木。区域内拥有铁路及各种等级公路纵横交错，交通十分发达。

该镇具有交通便利、经济发达、社会稳定的自然条件和社会环境。几年来，按照“一区两地”的发展模式，大力发展园区经济。近年来随着该镇城镇建设总体规划的稳步实施和经济的快速发展，各种基础配套设施渐趋完备，区内供排水、供电、供气（天然气及暖气）、通讯、通邮等基础设施齐备，主干道纵横交错，并成立了环卫维修服务队和治安经警队，外部环境优美、整洁，生产、生活秩序稳定。随着经济结构的调整和经济的快速发展，这块发展外向型经济的理想之地将成为以电子及综合加工业为主的现代工业城镇。

1.1 已有资料情况

（1）河南省2011年0.5m分辨率1：2000河南省某镇卫星影像；（2）河南省2012年0.2m分辨率1：2000河南省某镇航空正射影像；（3）河南省2012年比例尺为1：2000的地形图系统数据。

1.2 现有技术标准

（1）《1：500、1：2000河南省基础地理信息要素数据字典》；（2）《1：500 1：1000 1：2000地形图数字化规范》GB/T 17160-2008；（3）《1：500 1：1000 1：2000地形图航空摄影测量内业规范》GB 7930-87；（4）《测绘产品质量检查与验收》GB/T 24356-2009；（5）国家测绘地理信息局地理国情监测相关原则和技术文档；（6）《国家基本比例尺地形图分幅和编号》GB/T 13989-1992；（7）《基础地理信息数字产品1：10000 1：50000数字正射影像图》CH/T 1009-2001；（8）《基础地理信息数字产品元数据》CH/T 1007-2001。其中地表覆盖分类数据的元数据参照正射影像；（9）《河南省地理国情普查数据规定与采集要求》TDPJ03-2013；（10）项目技术设计书。

2 内业解译分类与信息采集提取原则

以遥感正射影像为基础，利用收集整合的参考数据，采用人工解译结合的方式，参考基础地理信息、土地利用、自然资源等资料，以遥感正射影像为基础底图，按照国家相关标准中采集地理要素分类、分级表和技术指标的要求，开展内业判读与解译，补充或更新采集水系、交通、居住小区等要素实体，提取相关属性，并进行地表覆盖分类，分别按照要求形成相应的数据层。

解译时，运用解译标志和实践经验，通过判读、判译、预判、判绘等，对影像进行识别，从而获取实地信息。对于影像与地形图出入较大的地区或内业判读不清、无法解译的地类需要做好标记，提交外业部门到野外进行实地的逐一核实、修改、补充调绘，予以确认。

在影像解译过程中应当遵守以下几点基本要求：（1）内业解译时，以该镇的行政界线为作业范围，以2012年0.2m正射影像为基准数据，将2012年重新分类分层处理的1：2000地形图系统数据和正射影像叠加，结合2010年地名地址调查数据、城市部件调查数据、城市用地现状数据和土地利用现状数据为参考，根据地物的光谱、形状、纹理和空间关系等信息确定好各类地物要素的边界，采集过程应保证面独立闭合且互不相交；（2）在影像解译时，根据分类中的各类要求综合相邻的同类用地；（3）所有地物都应当结合地形图和注记正确解译，对于内业解译过程中难以确定属性的用地，应当勾绘其轮廓线，以便外业调绘确定。（4）从原始系统数据提取的各层数据均在ArcGIS10.0中提取，提取所有字段并在后续的数据加工中一直保留原始数据的字段，不得删除。（5）地表在空间上被多种类型立体层叠覆盖的情况下：对于不同高低植被立体覆盖的范围，以顶层树冠的优势类型确定其植被覆盖类型；对于树冠遮蔽道路、树冠遮蔽沟渠的情况，地表覆盖中按照植被归类；对于高架路，按照上层道路归入路面；有屋顶绿化的范围，应归入房屋建筑区；桥面跨越大面积的水面，应归入水体类型。其他在空间上被多种类型立体层叠覆盖的情况，地表覆盖分类一般采用“就近就大”的原则，即以面积占绝对优势的类型为主。（6）植被覆盖类型中通过影像甚至实地核查均难以区分人工和自然的类型，一般采用“自然优先”的原则进行归类。（7）道路两边行道树处理：按照行道树垂直投影范围确定其为绿化林地层中。不管行道树是否压盖了道路面，即使行道树把道路整个压盖也要按树木枝叶垂直投影确定为绿化林地。

3 内业影像解译时易混淆地物的区分

在内业影像解译过程中，很多地物的图斑在影像上相似或相近，作业人员常常难以区分，因此需要将易混淆地物的影像截取出来，建立样本库，方便内业人员进行影像判读。由于篇幅有限，下面仅列举几类易混淆地物：

（1）天然草地与人工草地

一般来说，野外的空曠地区的草地是天然草地，单位、院落里的草地是人工草地，但是不能就简单地这样划分。有时单位、院落里也会有未经过人为改良的天然草地。区分这两种覆盖分类时，还需要认真判读影像，一般影像上边缘界限明显、有人为修剪痕迹的才是人工草地，如图1中标识区域；而界限不明显、生长得自然而茂密的应归为天然草地，如图2中标识区域。且根据地表覆盖分类中的“自然优先”原则，凡事无法确定为人工草地的，都应优先归入天然草地的相应类别。

（2）高覆盖度草地、中覆盖度草地与低覆盖度草地

在国情监测地表覆盖分类中，将天然草地按照覆盖度的不同又细分为：高覆盖度草地、中覆盖度草地和低覆盖度草地。在《地理国情普查内容与指标》中，将覆盖度大于50%的天然草地归为高覆盖度草地，覆盖度介于20%～50%之间的为中覆盖度草地，覆盖度介于10%～20%之间的天然草地为低覆盖度草地。但在实际解译过程中，覆盖度的计算并不容易，因此在实施过程中，为了更加便于操作，往往会制作解译样本。在本次实验片制作过程中，将图3中标识的区域作为高覆盖度草地的样本，图4中标识的区域作为中覆盖度草地的样本，图5中标识的区域作为低覆盖度草地的样本。

（3）人工草地与绿化林地

在地形图绘制过程中，按照河南制定的地方标准《1：500、1：2000 数据字典》和《1：5000、1：10000数据字典》的要求，道路两侧绿地会划归为花坛，在制作地表覆盖数据时，花坛的系统数据会被直接转换成绿化草地的覆盖面，而在实际制作过程中对照影像，会发现很多道路两边都有行树，其行树树冠的覆盖度已经达到了绿化林地的选取标准，此时就应该将改覆盖面归入绿化林地，如图6中标识的区域所示。

（4）泥土地表与碾压踩踏地表

泥土地表是自然裸露的，没有人工堆掘、夯筑、碾压形成的痕迹的地表；而碾压踩踏地表是由于人类社会经济活动经常性碾压、踩踏形成的次生裸露地表。与泥土地表单纯地以泥质或裸土为主的地表特征相比，碾压踩踏地表从影像上看具有明显的碾压、踩踏的痕迹。图7中标识区域展示的就是泥土地表的影像，而图8中区域标识的就是碾压踩踏地表，从影像上还是能够比较清楚地看出两者的差别。

4 结语

该论文在对该镇地表覆盖数据分类的过程中，对于该片区内易混淆地物的影像图斑进行了截取和对比说明。虽然取得了一定的成果，但要在接下来的全省域地表覆盖分类数据制作中，迅速准确地完成任务，还需要建立更为完善的解译样本库，尤其对于地表覆盖分类中易混淆的图斑，需对其影像进行详细的描述。地理国情监测工作是一个长期的、不断完善的工作。相信在不久的将来，随着地理国情监测数据库的逐步建立和完善，国家将能够更及时更准确地从地理的角度分析、研究和描述国情，准确掌握国情国力，提高政府管理决策的科学水平，服务和改善社会民生。

参考文献

[1] 《国家基本比例尺地图图式第1部分1：500、1：1000、1：2000地形图图式》[S]. GB/T 20257.1-2007.北京：中国标准出版社，2008.

[2] 国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.地理普查基础知识[M].测绘出版社，2013.

[3] 国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.地理普查基础知识[M].测绘出版社，2013.