探讨地理国情普查的总体技术路线和工作流程

关海鹰

摘 要：地理国情普查是一项重大的国情国力调查，是全面获取地理国情信息的重要手段，是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基础性工作。通过生产实践，概述地理国情普查的总体技术路线和工作流程，并对其进行分析和探讨。

关键词：地理国情普查 地表覆盖 国情要素 遥感解译样本 元数据

中图分类号：P205 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（a）-0042-03

地理国情是基本国情的重要组成部分。地理国情普查作为全面获取地理国情信息的一种重要调查手段，其目的就为了是查清我国自然和人文地理要素的现状和空间分布情况，为我国开展常态化地理国情监测奠定基础。

开展全国地理国情普查，系统掌握权威、客观、准确的地理国情信息，是制定和实施国家发展战略与规划、优化国土空间开发格局和各类资源配置的重要依据，是推进生态环境保护、建设资源节约型和环境友好型社会的重要支撑，是做好防灾减灾工作和应急保障服务的重要保障，也是相关行业开展调查统计工作的重要数据基础。从另一方面来说，它能全面掌握我国地理国情现状，不断提高地理国情信息对政府、企业和公众的服务能力，满足当前经济社会发展和生态文明建设的需要。

1 国情普查总体技术路线

以省普查办下发的卫星正射影像数据为依据，收集整理第2次土地调查资料、交通、水利、林业、规划、民政等多行业专题数据及最新生产的1∶5000 0基础地理信息数据，采用EPS2008地理信息工作站地理國情内外业一体化软件，按照“先内业预判，后外业核查，遥感样本解译，再内业编辑整理”的作业方式，进行人机交互影像处理，多源信息辅助判读与解译，通过外业电子调查系统，开展地表覆盖、重要地理国情要素的普查与核查，建立本底数据库，通过基本统计与分析，形成一系列的成果图、表、册及报告。其工作流程如图1所示。

2 国情普查总体工作流程

将收集到的行政区划数据、水利普查数据、交通运输数据等其它专题数据资料，进行分析和整理编辑，按照地理国情信息普查的内容和要求，更新、生产基础地理国情普查框架数据。针对不同地理要素的特点，采用多源信息辅助判读与解译、自动处理与人机交互解译、外业调查与核查、地理国情信息统计与分析等技术手段，开展理国情普查信息获取工作。

2.1 资料收集和整理

2.1.1 正射影像

标准分幅DOM采用的是2000国家大地坐标系、高斯-克吕格投影、3°分带、1985国家高程基准，以景为单位的全色及多波段卫星影像。数字正射影像数据集由数字正射影像文件、记录影像地理坐标信息的影像信息文件和元数据文件三部分组成。

2.1.2 1∶1000 0和1∶5000 0DLG数据

最新“十二五”基础测绘1∶1000 0 DLG数据以及部分“十一五”基础测绘1∶1000 0 DLG数据，采用的是2000国家大地坐标系、高斯-克吕格投影、3°分带、1985国家高程基准，以及最新的1∶5000 0DLG数据，也采用的2000国家大地坐标系、高斯-克吕格投影、6°分带、1985国家高程基准。

2.1.3 专题资料

专题资料包括纸质和电子数据，将收集到的行政区划数据、水利普查数据、交通运输数据、教育医疗等其它专题数据资料，进行分析和整理编辑，并按规定要求进行提取，对已提取的基础地理信息数据进行补充，形成地理国情普查参考数据。

2.2 地表覆盖分类采集

地表覆盖分类信息反映了地表自然营造物和人工建造物的自然属性或状况。按照《地理国情普查内容与指标》（GDPJ 01-2013-订正本）的要求，以卫片正射影像为基础，利用更新、生产的地理国情基础框架数据和其他专业部门的资料，结合已经获取的遥感解译样本数据，采用人工解译的方式，开展地表覆盖类型内业判读与解译，生产过程中同时采集《地理国情普查数据生产元数据规定》（GDPJ 04-2013-订正本）中要求的元数据信息。

基于高分辨率航空航天正射影像，按照《地理国情普查内容与指标》（GDPJ 01-2013订正本）要求，针对不同地理要素的特点，进行图斑的自动提取或人工采集，结合基础地理信息成果数据集各种专题数据和遥感解译样本，对解译成果进行人工分类和修正，得到地表覆盖过程数据。然后根据外业调查与核查成果对地表覆盖LCA层进行编辑、整理和修改，形成地表覆盖成果，其工作流程如图2所示。

2.3 地理国情要素数据采集

地理国情要素数据是指除按照地表覆盖要求分类之外，以地理实体（或地理对象、地理要素）形式采集道路、水系、构筑物以及地理单元数据，并且这些数据只能以矢量方式表示。地理国情要素数据反映与社会生活密切相关，具有较为稳定的空间范围或边界，具有可以明确标识，有独立监测和统计分析意义的重要地物及其属性。

地理国情要素数据采集，以正射影像底图为基础，整合利用地理国情基础框架数据，并参考专题数据等其他数据资料，开展地理国情要素数据的内业判读、采集。基础地理框架数据整合处理后的数据与正射影像叠加，如果差异在5个像素以内，可以直接沿用；如果差异大于5个像素，则利用正射影像对水体、道路、构筑物、地理单元及界线等要素实体重新采集，提取相关要素及属性信息。具体的生产流程如图3所示。

2.4 遥感解译样本数据的采集

遥感解译样本数据是用于辅助遥感影像解译收集获取的地面实景照片和对照遥感影像等样本数据。遥感解译样本数据包含两类，一是地面照片，二是遥感影像实例数据。两类数据分别从不同的侧面反映地物影像形态特征，起到相互印证的作用。在进行遥感影像解译时，对地理环境的正确认识是保证解译结果正确的基本前提，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，不但可以为遥感影像解译建立对相关地域的正确认识提供支持，还可以帮助解译人员更高效地认知遥感影像所蕴含的信息，也可以在解译结果的质量控制方面发挥重要作用，同时也为长期监测积累实地参考资料。解译样本数据具有典型性、多样性、充分性、一致性的质量特点，直接关系着遥感影像解译结果的正确性，关系着整个地理国情调查成果的质量，因而对于模棱两可不能准确表达地表覆盖的照片需要进行合理取舍。

2.5 元数据的采集

国情普查中元数据是针对地表覆盖分类与地理国情要素数据的元数据，按照GDPJ 04-2013的要求以空间数据的方式进行采集的。为确保忠实记录生产过程，便于核查和追溯有关问题，地理国情普查数据生产元数据的采集工作应和地理国情普查数据的生产过程相结合。地理国情普查数据生产元数据是反映数据采集过程相关信息的数据，是数据质量的重要组成部分。实际的生产证明了元数据采集和生产过程结合不仅有效的提高了数据质量，也有利于提高生产过程的综合效率。内业编辑与整理的元数据说明数据整理编辑的人员、方法、时间、内容以及相关问题处理情况。具体填写属性项按照《地理国情普查数据生产元数据规定》（GDPJ 04-2013订正本）的要求执行。

2.6 统计分析

地理国情统计分析是以地理国情普查数据形成的地理国情信息数据库为基础，结合社会、经济等同济数据，基于不同统计单元，对自然、人文等地理国情要素进行统计分析，是地理国情监测的必要过程。

（1）形成了反映地形地貌、植被覆盖、水域、荒漠与裸露地表、交通网络、居民地及设施、地理单元等地理国情内容基本状况的基础地理信息；（2）形成生态协调性指数、城镇发展指数、基本公共服务均等化指数和区域经济潜能指数等地理国情指数；（3）从资源、生态、经济、社会等方面，形成反映地理国情信息的空间分布、空间结构、空间关系、地域差异的地理国情分析评价报告，客观准确地揭示其空间分布规律和发展演化趋势。

3 生产过程中发现的一些问题和经验

3.1 地表覆盖分类图斑与地理国情要素数据之间的约束关系

部分地表覆盖类型图斑与对应的地理要素数据之间存在一定的约束关系，主要包括。

3.1.1 水体要素和水面范围

覆盖分类的水面类型图斑一般位于河渠、湖泊和库塘等水体实体的内部，只有依据的影像正好是丰水期拍摄的，两者的范围才可能完全一致。

3.1.2 道路要素和路面范围

地表覆盖中归为路面类型的图斑范围内可能会有对应的符合要素采集条件的道路要素；但由于遮蔽、数据源识别能力等原因，有些道路要素的地方其地表覆盖分类不一定是道路类型，可能是植被或其他遮蔽道路的覆盖类型。也就是说，所有按要素采集的道路中心线，在未被完全遮蔽且影像可识别的地区，必须与地表覆盖中的道路图斑保持空间位置和属性值的一致性。

3.1.3 房屋建筑区与单位院落

单位院落与房屋建筑区之间不存在一一对应的关系，但位置上有关联性。单位院落的范围内，一般应该存在属于房屋建筑区的地表覆盖类型。

3.1.4 堤坝覆盖类型与堤坝要素

堤坝要素用线表示，应该位于作为地表覆盖类型的堤坝图斑范围内。

3.2 内业数据编辑与整理

地理国情普查内业编辑与整理主要工作包括：地表覆盖分类数据编辑、地理国情要素数据编辑、数据拼接、遥感影像解译样本数据内业整理及元数据制作等。基于外业调查成果，结合数字正射影像及专业数据资料，对内业采集的地表覆盖分类和地理国情要素数据进行类型、边界、属性的修改编辑、接边、拼接，整理遥感影像解译样本数据，制作内业编辑与整理阶段元数据等，经过质量检查，形成满足相关技术规定要求的地理国情普查成果，构建成地理国情普查数据库。

3.3 外业核查与数据质检

3.3.1 地表覆盖数据和要素采集数据外业检查发现主要质量问题

（1）城区部分低矮独立建筑易表示错误，实地楼层达到4层，应用多层独立建筑表示；（2）农村地区个别低矮房屋建筑区表示不合理，从实地判断，建筑密度在40%左右，不能用高密度低矮房屋建筑区表示，应采集为低密度低矮房屋建筑区；（3）有用于养殖的房屋建筑表示成了其他构物，不合理；（4）水渠中有不与周围连通成系统的，应该舍去；（5）单位名称与实地不符。

3.3.2 遥感影像解译样本成果数据主要质量问题

（1）个别样本点数量不足，未达到要求；（2）地理环境描述属性项内容前后不一致；（3）部分样本不具有典型性。

3.3.3 元数据主要质量问题

（1）数据格式出现错误；（2）部分参考专题资料填写有误，有的不存在，有的冗余；（3）记录时间相互矛盾，如元数据中二查时间和一查时间及外业调绘时间等等出现时间点矛盾。

4 结语

地理国情普查是一项开创性工作，为测绘地理信息事业带来空前的挑战和机遇。地理国情的内容已经超越了传统地理信息范畴，能够更直接有效体现国家地理信息和其中运行规律。地理国情普查不仅是未来实现我国经济社会可持续发展的重要基础性工作，也是我国各行各业以及人民大众不断增长的信息需求而促使政府提高工作能力的必然要求。优化国土空间开发格局、实现资源合理配置、制定国家发展战略与规划、推进生态环境保护、建设资源节约型和环境友好型社会等等，处处彰显着国情普查存在的必然意义。

地理国情是基于空间位置的国情信息，我国各级测绘地理信息部门重任在肩，责无旁贷。所谓机遇与挑战并存，困难和希望同在。当地理国情普查工作结束后，不但能够首次获得我国全面可靠的地理国情信息，而且能够实现我国测绘地理信息事业水平的极大提升，为未来我国地理国情监测奠定各方面的基础，这样才能无愧于国家、无愧于人民，同时无愧于我们所有测绘地理信息工作者。

参考文献

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