应用遥感解译的地理国情普查技术探讨

王国波

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。本文是笔者结合生产实践，概述了地理国情普查各个要素即遥感解译样本、地表覆盖、国情要素和元数据各要素的采集流程。

关键词：地理国情普查 遥感解译样本 地表覆盖 国情要素 元数据

中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（c）-0134-02

1 国情普查的定义、内容和分类

1.1 地理国情的定义

地理国情主要是指地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系，是基本国情的重要组成部分。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。其目的是查清我国自然和人文地理要素的现状和空间分布情况，为开展常态化地理国情监测奠定基础，满足经济社会发展和生态文明建设的需要，提高地理国情信息对政府、企业和公众的服务能力。

地理国情是国情的一部分。狭义来看，是指与地理空间紧密相连的自然环境、自然资源基本情况和特点的总和；广义来看，是指通过地理空间属性将包括自然环境与自然资源、科技教育状况、经济发展状况、政治状况、社会状况、文化传统、国际环境和国际关系等在内的各类国情进行关联与分析，从而得出能够深入揭示经济社会发展的时空演变和内在关系的综合国情。

1.2 普查的对象和内容

普查对象：我国陆地国土范围内的地表自然和人文地理要素。

普查内容：一是自然地理要素的基本情况，包括地形地貌、植被覆盖、水域、荒漠与裸露地等的类别、位置、范围、面积等，掌握其空间分布状况；二是人文地理要素的基本情况，包括与人类活动密切相关的交通网络、居民地与设施、地理单元等的类别、位置、范围等，掌握其空间分布现状。

1.3 地理国情信息分类对象

地理国情信息分类对象主要包括地表形态、地表覆盖和重要地理国情监测要素三个方面，即从不同角度对基本地理国情、综合地理国情和分专题的地理国情进行比较全面的描述。

2 国情普查总体技术路线

以正射影像数据为依据。收集整理最新生产的1∶10000和1∶50000基础地理信息数据及第二次土地调查资料、交通、水利、林业、规划、民政等多行业专题数据，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。

3 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、交通运输数据等专题数据，进行分析和整理编辑，按照地理国情信息普查内容要求，更新与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，开展水城县地理国情普查信息获取工作。

4 遥感解译样本数据

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折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。解译样本数据的典型性、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，关系着整個地理国情调查成果的质量。

5 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》（GDPJ01-2013-订正本）的要求，以正射影像为基础，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摇杆解译样本，对解译成果进行人工分类和修正，得到地表覆盖数据。根据外业调查与核查成果对地表覆盖LCA层进行编辑、整理、修改，形成地表覆盖数据。

6 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，必须以地理实体（或地理对象、地理要素）形式采集的道路、水系、构筑物以及地理单元数据，这些数据只能以矢量方式表示。这些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、具有可以明确标示、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1所示。endprint

7 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，主要包括以下几个方面。

（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。

（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）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。

（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。

8 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地提高了数据质量，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。

9 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。

10 结语

开展全国地理国情普查，可以系统掌握权威、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、建设資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。

参考文献

[1] 马万钟，杜清运.地理国情监测的体系框架研究[J].国土资源科技管理，2011（6）：104-111.

[2] 张景华，封志明，姜鲁光.土地利用/土地覆被分类系统研究进展[J].资源科学，2011（6）：1195-1203.endprint