基于宁波市地理市情监测方案的研究

曹学礼,曹建明

(1．宁波市测绘设计研究院,浙江宁波 315042; 2．宁波市地理国情普查办公室,浙江宁波 315042; 3．宁波市规划与地理信息中心,浙江宁波 315042)

基于宁波市地理市情监测方案的研究

曹学礼1,2∗,曹建明3

(1．宁波市测绘设计研究院,浙江宁波 315042; 2．宁波市地理国情普查办公室,浙江宁波 315042; 3．宁波市规划与地理信息中心,浙江宁波 315042)

介绍了宁波市地理市情监测的目标、要求、内容和方法。宁波市地理市情监测从基本地理要素监测、专题监测和监测服务信息平台三个方面展开,其中基本地理市情要素监测包括:自然地理、人文地理、经济地理三个方面;专题监测目前主要为平原地表沉降监测、城市易积水区监测、城市扩张监测和土地利用与土地覆盖监测。

市情监测;基本地理要素监测;专题监测;信息平台;自然地理;人文地理;经济地理

1　引 言

宁波市地理市情普查在第一次地理国(省)情普查的基础上,充分结合宁波市的实际,增加了多项普查内容。市情普查作为一项重大的市情调查,是全面获取地理市情信息的重要手段,普查结果能全面反映宁波地表自然、生态以及人类活动等地理市情的基本信息,能更好地服务大局、服务社会、服务民生。“宁波市地理市情普查与监测平台”的建设是基于充分利用第一次地理国(省、市)情普查数据的需求基础上,该平台对高效管理海量数据、整合多尺度多类型数据信息、挖掘普查数据蕴含的特征规律、提高数据分析结果对政府决策辅助能力等方面都具有重大意义。但此次地理市情普查只是一期数据,为了动态掌握地理市情信息,需要后续定期或不定期地对地理市情进行监测,为“宁波市地理市情普查与监测平台”提供及时的、现势的地理市情数据信息,从而动态掌握宁波市最新的地理市情信息。为此,宁波市政府拟出台“关于加强地理市情监测,促进社会经济发展的若干意见”,宁波市地理国情普查领导小组办公室抓住良好机遇,积极谋划地理市情监测工作,探索地理市情监测方法,初步形成了地理市情监测方案。

2　地理市情监测的要求

2．1地理市情监测的目标

以第一次全国(省)地理国情普查全面开展为契机,以服务市政府行政决策和服务民生为导向,以各行业地理信息数据整合和国情监测体系建设为手段,以提高市地理市情普查及监测主管部门管理能力为立足点,以增强道路市情信息服务能力和水平为核心,建成国内领先、具有宁波地方特色、服务宁波社会经济建设、民生发展的地理市情监测体系和信息服务平台,建成具有宁波特色的地理市情监测工作机制。

(1)保障宁波地理市情数据的现势性:

通过构建监测指标体系,明确监测内容、监测范围、监测单元与监测频率,再通过监测实施部门按照监测要求对宁波市地理市情普查与监测平台进行数据的更新和维护,保证普查与监测平台内数据的现势性。

(2)通过多期数据比较分析得到宁波地理市情的变化规律与特性:

通过动态监测,得到不同时相的地理市情信息,实现宁波市地理市情普查与监测平台数据库的动态管理机制,形成历史数据库,对多期数据进行不同程度横向和纵向的变化分析,分析出宁波市地理市情的变化规律及特性。

(3)提高宁波市地理市情普查与监测平台的服务能力

通过数据的不断更新,更好地为基础测绘及相关部门进行服务、为政府决策提供及时的数据支持、为普通民众提供最新贴近民生的信息,提高宁波市地理市情普查与监测平台各方面的服务能力。

2．2地理市情监测的原则

(1)监测内容的选取需要考虑基础测绘部门的业务内容;应具有动态变化性、高应用价值性;应包含政府关注及贴近民生的指标;需兼顾政府关注的敏感点和公众关心的聚焦点。

(2)监测方法、监测粒度、监测单元与第一次地理市情普查保持一致。

(3)监测范围、监测频率的制定要结合规划等相关部门的业务特点。

(4)监测工作的开展要落实到具体负责部门。2．3 地理市情监测的要求

(1)监测范围

根据不同的监测指标要求,地理市情监测指标的监测范围可分为全市域、市管六区建成区、沿海区共3个范围级别。

全市域:宁波市行政区划内的所有区域,包括陆地和海域两部分。

建成区:宁波市城市中基础设施和地面建筑已经建成的地区。

沿海区:宁波市行政范围界限内的海洋区域。

(2)宁波地理市情监测单元

①行政区划单元

地理市情部分监测要素为一定区域内数值的统计,如人口、地区产值等,对于此类监测要素其监测单元一般为行政区划,根据监测要素的不同需要监测单元可划分为县(市、区)、乡镇、行政村(街道)3个级别。

②空间监测单元

对于非数值监测而是在空间上分布的地理要素,其监测单元根据监测要素的内容来决定。

个体:当监测要素为点状地理实体(如消防设施)或抽象为点状地理实体(如医院、学校等)时,则其监测单元为个体,即以该监测对象为监测单元来监测其相关的属性变化情况。

图斑:当监测要素为面状地理要素(如耕地、开发区)时,则其监测单元为图斑,即以该监测要素所占的空间范围(图斑)为监测单元。

(3)宁波地理市情监测频率

根据监测指标的特性并结合宁波市规定的基础地理测绘的更新频率,地理市情监测指标的监测频率可分为:及时更新、每年一次、每五年一次,共3个级别。

①及时更新:地理市情要素的变化是不定期但数据须具有现势性(如公交站点分布),为了及时反映最新的变化情况,则每当指标要素变化时实施部门就相应地对地理市情普查与监测平台的数据进行及时更新。

②每年一次:对于大多数的自然地理指标(如耕地空间分布)、人文地理指标(如供电设施空间分布)、经济地理指标(如地区产值),则采用每年一次的监测频率,即监测对应指标年度内的变化情况。

③每五年一次:对于变化不显著的地理市情基础要素,监测周期可以适当长一些,如海岸线、海堤的长度,故这类要素的监测频率则定为每五年一次。

(4)宁波地理市情监测实施部门

根据地理市情监测原则,监测实施部门以基础地理测绘部门为主、以其他委办局部门为辅,监测部门包括:发改委、规划局、交通委、国土局、水利局、旅游局、经信委、科技局、公安局、民政局、统计局、文化广电新闻出版局、农业局、民族宗教事务局、林业局、海洋与渔业局、住建委、环保局、城管局、对外贸易经济合作局、教育局、卫生局、消防支队、电业局、热力公司、自来水公司、安监局、人防办、国资委、轨道交通指挥部、体育局等共31个相关部门和局委办,各监测实施部门按照监测指标体系中的监测要求,定期或不定期的对宁波市地理市情普查与监测平台中的相应指标进行更新和维护,同时各部门又能从普查与监测平台中相关数据的最新分析结果。

3　宁波地理市情监测的内容和方法

宁波市地理市情监测从基本地理要素监测、专题监测和监测服务信息平台三个方面展开,其中基本地理市情要素监测包括:自然地理、人文地理、经济地理三个方面;专题监测目前主要为平原地表沉降监测、城市易积水区监测、城市扩张监测和土地利用与土地覆盖监测。

3．1地理市情基本监测

地理市情基本监测是对单项要素进行的监测,从自然地理、人文地理、经济地理三方面来对基本监测内容进行归类,每项监测指标都有监测范围、监测单元或监测粒度、监测方法、监测频率、监测实施部门等5项监测要求,所以也可以根据不同的监测要求对监测指标进行归类。

地理市情基本监测指标根据监测原则从宁波市地理市情普查与监测平台的原有的统计指标中进行选取,按照自然地理、人文地理、经济地理的归类方式对监测指标进行归类整理,如表1所示。

(1)自然地理基本监测指标

自然地理基本监测指标是需要监测的地理市情自然地理要素的集合,分为地形地貌、农林植被覆盖、陆地水系水域、海洋海域4个部分,每个部分所包含的小类及各监测指标所含的要素信息。

(2)人文地理基本监测指标

人文地理基本监测指标是地理市情监测指标的主体部分,共包含行政区划、交通道路及交通线路、交通站点及交通附属设施、市政设施与应急避难设施、城市建成区建设、城乡建设、文化旅游、公共服务、生态环境保护共9个二级类,每个类别又含有各自的小类。

宁波市地理市情基本监测内容分类总表(个)　表1

图1　宁波地理市情人文地理监测指标

(3)经济地理基本监测指标

经济地理基本监测指标是指地理市情涉及的少量经济地理要素,可分为经济区划和经济指标两部分,每个部分包含各自的小类及对应的监测要素。

3．2宁波地理市情专题监测指标

(1)平原地表沉降区监测

地表高程数据通过InSAR影像数据得到,监测频率为每年一次,监测范围为全市平原地区,监测精度达到0．01 m,监测粒度为2．5 m。不同时相的地表高程数据做差值求出沉降深度及沉降分布范围,计算沉降坡向、沉降速度、沉降范围、沉积体积、沉降坡向、平均沉降深度。对于沉降深度或者沉降坡度较大的地区,应实行重点监测,运用水准测量和GPS测量等外业手段进行加密测量。

(2)城市一积水地区监测

城市积水区预测模型以气象部门提供的实时预报降水强度函数作为自变量,通过地表高程数据、地表透水性和地下管网排水能力等参数预测城市出现积水区的时间、积水范围和积水深度等信息,预测结果通过积水深度函数展示。相关预测通过服务平台向公众实时发布。在没有气象部门提供的实时预报降水数据的情况下,普通用户可以自定义降水强度函数,作为城市积水区预测模型的自变量,模拟城市发生积水的范围和深度等情况。对于可能发生积水的地区设置感兴趣点(Points of Interest,POI),输出POI模拟积水深度函数,自动提取积水时间、最大积水深度等参数。规划等行业部门可以对地表高程数据、地表透水性和地下管网排水能力等参数进行修改,输入自定义降水强度函数进行模拟,所得结果为规划决策作参考。如果发生城市内涝,应启动应急监测,监测方法采用无人机航拍配合实地测量,航拍和实地测量按照模拟预测结果的指示进行,要求查明积水范围、积水最大深度、积水消退时间。实测结果通过积水深度函数表达,与模拟结果进行对比分析,对城市积水区预测模型进行优化。

(3)城市扩张监测城市扩张监测分别从城市的空间、容量和对周边地区辐射能力三个特征展开,每个特征包含若干项指标。城市空间扩张从水平和垂直两个方向描述,城市容量扩张从城市承载的人口、GDP、建筑密度变化等方面描述。辐射扩张主要描述城市与周边地区人员和物质联系。

(4)土地利用与土地覆被变化监测确定土地利用与土地覆被分类体系,要求全部分类图斑面积之和等于全市国土面积(包含海洋),同一级别的分类图斑不能有重合,分类有两个级别,与宁波市第一次地理国(省、市)情普查土地利用与土地覆盖分类保持一致。土地利用与土地覆被一级分类数据通过遥感影像解译获取,二级分类数据在遥感解译结果基础上辅助以实地勘测获取,遥感影像每年选择若干期Spot数据。监测粒度确定为2．5 m,监测频率为每年一次。不同年份的土地利用与土地覆被矢量数据做空间差值运算,计算出每种用地类型的减少、增加和不变的斑块的数量变化及其在空间上的分布。另外,可以根据多期数值和空间变化数据可以模拟出土地利用/覆盖在数值和空间变化的趋势。土地利用/覆盖数值及空间变化监测各类结果均可通过制图进行空间可视化表达。

3．3地理市情监测信息平台建设

监测的目的是提高地理市情信息的服务能力,建立宁波市地理市情监测信息平台是实现地理市情数据共同维护、共同开发、共同应用的基础和保障。结合具体应用需求,综合考虑地理市情数据特征,宁波市地理市情监测信息平台建设包括4个子模块:地理市情数据管理系统、地理市情数据统计分析系统、地理市情成果管理及发布系统和道路市情监测与服务系统。

4　结 论

地理国情监测是一项基础性、综合性、长期性工作,需要投入大量的人力、物力、财力做支撑,为此,必须基于国家政策,充分发挥政府组织实施和监督管理的主导作用,联合各级测绘地理信息部门及相关职能部门,整体谋划、统筹安排、共建共享、协同服务。宁波市地理国情普查办按照市政府的要求,全力推进地理市情监测工作,狠抓责任落实,实现全过程控制,加强技术培训,全面提升监测人员业务水平,建成强有力的监测队伍,充分利用航空航天遥感、地理信息系统、卫星导航定位、统计分析等先进技术,不断提高监测工作的信息化水平和效率,为各级政府和相关部门提供权威、客观、准确的地理市情信息,更好地服务于宁波市社会经济建设。

[1] 李维森．地理国情监测与测绘地理信息事业的转型升级[J]．地理信息世界,2013(5):11～14．

[2] 曹学礼,曹建明．基于宁波市地理国情普查方案的研究[J]．城市勘测,2014(4):30～33．

[3] 曹学礼,曹建明．基于城市地理国情普查内容的探讨[J]．安徽地质,2014(S):79～82．

[4] 张勇,肖琨,张雪等．武汉市地理国情普查专题资料的收集与利用[J]．城市勘测,2015(5):55～58．

[5] 张继贤．地理国情监测总体设计与技术系统[N]．

[6] 宁波市第一次地理国情普查领导办公室．《宁波市第一次地理国情普查实施方案》甬地发[2014]2号文[R]．

Study on the Geographical Situation of Ningbo City Monitoring Scheme Based on

Cao Xueli1,2∗,Cao Jianming3(1．Ningbo Institute of surveying,and Mapping,Ningbo 315042,China; 2．Ningbo Geographic National Census Office,Ningbo 315042,China; 3．Ningbo City Planning and Geographic information center,Ningbo 315042,China)

Ningbo geographic market objectives,requirements,content and method of monitoring．Ningbo basic geographic elements of geographic market monitor from monitoring,project monitoring and monitoring service information platform on three aspects,including basic geographic elements of market monitoring including:physical geography,human geography,economic geography,three aspects;Thematic monitoring is mainly plain ground settlement monitoring,urban water monitoring,the monitoring of urban expansion and land-use and land-cover monitoring．

monitoring the state of the union;geographic basic monitoring;special subjeCl monitoring;information platform;physical geography;human geography;economic geography

1672-8262(2016)01-68-04

P208．2,P205

B

∗2015—12—08

曹学礼(1956—),男,正高职高级工程师,主要从事测绘地理信息技术的研究和管理工作。

宁波市科协重点软科学研究课题(X201501-3)