地理国情监测外业调查数据准备以及辅助工具开发

李 辉 孟 可 蒙晓峰 翟群英

（国家测绘地理信息局第一航测遥感院 西安 710054）

1 引言

外业调查工作主要解决地理国情要素和地表覆盖分类中内业无法定性的类型、边界和属性等问题并制作遥感影像样本数据库，为最终形成地理国情要素数据、地表覆盖分类数据成果和遥感影像解译样本数据库提供基础。外业调查矢量、影像数据是外业调查工作的基础数据，能否快速、准确的准备好外业调查数据是保证外业调查顺利进行、提高外业调查效率的关键。

2 外业调查矢量数据准备

外业调查工作开展之前，需要做一系列的数据准备，包括外业调查工作地图制作，外业调查方案，外业核查统计表等，外业调查矢量数据作为上述工作的基础数据，快速，准确，高效的准备外业调查矢量数据为外业调查工作提供保障。

2.1 外业调绘数据准备批处理工具功能

2017地理国情监测外业调查工作采用的是北京清华山维新技术开发有限公司研发的清华山维EPS软件（2013版），该软件所要求的数据格式与地理国情监测内外业成果数据的格式均不相同，地理国情监测成果数据格式分为分区数据和合区数据，均为经纬度坐标系的GDB格式，而清华山维EPS软件需要的数据格式为大地坐标的SHP格式（ARCGIS10.1以下版本含10.1版）或者ARCGIS9.3版本的GDB、MDB。因此需要做一系列的格式转换，转换过程如图1所示。

图1

按照《2017年基础性地理国情监测项目陕西局任务区监测数据生产专业技术设计书》[1]要求，国情监测内业数据分为合区数据与分区数据，根据地域类别又分为一般地区和城市地区，共6个数据集，分别存放于分区数据GDB与合区数据GDB中，国情监测外业调查数据只有一个GDB，由合区数据与分区数据共同组成，具体见表1。

合区数据为全省域范围数据，需要按照作业范围裁剪。逐一挑选图层、人工拷贝、手动裁剪耗时费力且容易出错。基于Arcgis、Python脚本自主开发了国情监测数据预处理工具，形成ArcToolBox工具。具有可视化界面，操作简单，可实现国情监测内外业数据成果转化，外业出测矢量数据准备等，将多步骤的软件操作，数据命名，文件存放一次完成，提高数据准备的工作效率，为后续的工作节省时间。

表1

2.2 外业调绘成果数据转化为清华山维数据格式工具

国情监测外业成果为GDB格式，经纬度坐标，目前清华山维只能读取10.1以下的SHP格式（含10.1版本）或者ARCGIS9.3版本的GDB、MDB的大地坐标数据。故需要格式转换，具体转换需如下四个步骤分别对应五个ArcToolbox工具：

（1）国情监测内业成果转化为国情监测外业数据成果并提取经纬度坐标系下外业所需要的图层，存于一个GDB文件中，这个GDB就是外业调查成果的基础数据，所有外业调查工作量均在这个GDB中体现，GDB中每个图层中均有内业疑问与外核结果字段，外业核查的结果在外核结果字段中体现。

（2）国情监测数据外业成果数据转成清华山维能读取的10.1以下版本SHP格式（包括10.1格式）并转化为大地坐标系，以上一步骤的外业调查成果为基础数据，把外业调查成果中所有的图层均到出一份SHP格式数据，作为辅助调查数据。

（3）做外核调查问题图层：由于地理国情监测数据的内业疑问图斑在各自的图层，这使得在清华山维外业模块中标注内业疑问较为复杂且在重启软件会失去标注，故需要把外部的内业疑问数据转化为清华山维数据内部图层数据，使得每次打开工程都会自动标注且耗费内存小。为了便于识别图内的内业疑问图斑，制作了特定的问号图标（带内容标注），如图2。

图2

（4）地理国情监测侧重于更新变化的信息，但对于版本数据，外业人员仍需要沿着规划路线选择性调查，对于人眼无法通视的区域，不需要数据，故根据正常视距，按照规划路线外扩500m保留数据，其余人眼无法通视区域数据已裁切。

外业调绘成果数据转化为清华山维数据格式工具是根据外业生产的需要而编写，外业人员只需设置数据输入，数据输出路径即可。

3 影像数据准备

清华山维软件使用的影像格式比较特殊，为EMG格式，普通的影像处理软件无法转化，需用清华山维EPS自身功能，通过ESRITIFF转化，此处要求TIFF占存储空间小于2G，我们常规作业影像数据为整景融合后16bit，IMG格式的DOM，无论那种传感器类型的影像，占用内存均在2G以上，这就需要进行一系列的处理，如降位，按区域裁切，IMG转TIFF格式，TIFF转EMG等。单景影像处理繁琐，故需要进行自动批处理，可把这部分耗时较长的影像处理工作放到晚上处理。工具交互界面可实现一键式操作，将繁琐的流程一步处理，处理的结果为按照规划路线外500m范围裁切影像，并降位为8bit影像，这样转出的成果即为小于2G的IMG格式，在借助ERDAS批处理工具把IMG转化为TIFF，最后在清华山维EPS中把tiff转化为EPS格式即可。

整体工具如图3。

图3

4 结束语

地理国情监测外业调查工作作为监测工作的重要组成部分，为地理监测成果质量好坏提供保障，因此准确，高效，智能的做好这项工作尤为重要，根据《地理国情监测外业调查技术规定》（GQJC07-2017）[2]，基于国情普查的经验以及国情监测外业人员的问题反馈，进行国情监测数据预处理工具的开发，实现批量处理外业调查矢量数据准备，缩短外业准备数据时间，提高外业调查工作效率，为国情监测以及其他监测项目提供参考。

[1]2017年基础性地理国情监测项目陕西局任务区监测数据生产专业技术设计书.

[2]《地理国情监测外业调查技术规定》（QJC07-2017）.