省级基础地理信息与地理国情监测数据一致性研究

张忠民

（安徽省测绘产品质量监督检验站 安徽合肥 230031）

1 引言

随着测绘地理信息产业的发展，常态化开展省级基础地理信息数据更新与基础性地理国情监测是一项基础性测绘地理信息工作。省级基础地理信息地形要素数据（称“地形数据”）与地理国情地监测的表覆盖分类和地理国情要素数据（称"监测数据"）有很大的相似性。开展地形数据与监测数据的一致性研究，在保证数据质量的前提下，对地形数据和监测数据相互转换使用，提高数据生产的效率和成果质量，确保地形数据和监测数据的一致性具有非常积极的作用。

国内学者对地形数据和监测数据相互转换及一体化处理等作了一些研究，其中邹瑜、江峰、赵敏等针对数据的组织结构、地理要素和属性内容等方面进行研究分析，获得DLG数据转为地理国情数据或者地理国情数据用于DLG数据更新的方法[1-3]；石晶、郭卫芳、杨邦礼等就基础测绘和地理国情普查数据生产技术流程和生产过程的相似性及差异性进行了探讨，提出了协同生产、一体化处理方法，达到提高数据生产效率的目的[4-6]；赵永亮、蔡艳辉等就地理国情普查成果在基础测绘成果质检中的应用方法进行了初步探讨，实现提高质检工作的效率和准确性的目标[7]。

2 要素分类体系及特征

地形数据与监测数据的要素分类体系及表达方式间存在一定的重合性。地形数据与监测数据对于同一地物的表达虽然不完全一样，但是有部分内容是相同的[8]，如分类体系、采集指标、采集要求等有所不同，但在道路、水系、行政区划单元、植被等要素的采集方面有相似之处[4]。这就为地形数据与监测数据的一致性研究提供了基础。

地形数据分为9个要素大类，除地名要素外，其他8大类要素分成45个中类、217个小类、464个子类，分类代码用6位十进制数字码，涉及34类属性项，39个数据层[9]。监测数据分为10个一级类，59个二级类，143个三级类，分类代码用4位数字字母码，涉及65类属性项，一般地区为41个数据层，城市地区为52个数据层[10]。地形与监测数据有13类相同属性项，属性项字段名不同但属性值相同的有二类，如HYDC与EC、WQL与WQ；数据大类间相互对应关系见表1。

表1 数据关系对照表

地形数据具有自然地理要素和人工构筑物、设施空间及属性特征[1]等，侧重于对现实世界的抽象表达和客观反映，但缺乏信息的综合集成和知识的深度挖掘；而监测数据侧重于地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系[5]。地形与监测数据的几何特征完全一致，空间位置具有相似性，要素有部分属性项具有相同的属性值，地形数据偏重于图形，分类更细，要素数量远远多余监测数据；监测数据偏重于属性，地形数据的属性数量要少于监测数据的属性数量[1]，监测数据更加关注要素属性信息的完整性，要素的属性信息更加丰富。

3 一致性研究内容与分折

3.1 研究内容

由于地理国情监测目的与省级基础测绘存在较大差异，二者的成果在形式和内容上也存在许多不同[3]。针对地形数据和监测数据的共同特性，从四个方面对要素的一致性进行研究：

（1）几何类型：按点、线、面对要素进行区分。

（2）空间位置：研究要素的连接、重合、重叠关系和包含关系。

（3）属性值：研究要素间是否有相同的属性值。

（4）采集指标：地形数据与监测数据一致性只研究具有相似性的要素，各自独有的要素不在研究范围，总体上监测数据的地表覆盖要素采集指标小于地形数据，监测数据的地理国情要素采集指标大于地形数据，采集指标为要素一致性研究的基础。

3.2 研究分折

经过对地形数据与监测数据涉及要素逐一进行一致性研究，获得所有相似性要素一致性研究的结果，按要素的几何类型进行分类描述。

3.2.1 地理国情点要素

（1）加油站、村委会、闸、排灌泵站、高速公路出入口、机场、港口、火车站、汽车站等要素位置重叠，且具有名称、类型等相同属性。

（2）居民小区、工矿企业、行政企事业单位等封闭的城镇综合功能单元，有相同名称等属性，但二者位置一般不重叠，因为监测数据要素位置采集在主要出入口或大门口中心，地形数据采集在要素函盖区域的中心或主要建筑物的中心，导致二者空间位置的偏离。

（3）立交桥监测数据采集为点，地形数据采集立交桥边线，二者不确定是包含关系，但点一定落在边线的区域内。

3.2.2 地理国情线要素

（1）单线铁路、公路、城市道路、乡村道路、匝道、堤坝、隧道、闸、车渡、河流结构线、单线水渠、桥梁、码头等要素，地形数据与监测数据位置是重合关系，均具有名称、等级等相同属性值。

（2）复线铁路及两条以上并行铁路具有特殊性，地形数据采集在所有并行铁路的几何中心线上，监测数据采集在居中一条铁路中心线上，二者位置可能不重合，但间隔不大于10米。

（3）河流与水渠因地形数据与监测数据采集指标的不一致，导致宽度5～20米的河流与水渠监测数据采集为线，地形数据采集为面，但二者具有包含关系，类似的还有溢洪道等要素。

（4）行政区划管理单元及开发区保税区、国有农林场、自然文化保护区、行蓄滞洪区等社会经济单元（包括其面要素），地形数据与监测数据采集的位置是重合的，具有相同属性，能够直接相互利用，而无需人工干预。

3.2.3 地理国情面要素

（1）非栈桥式码头、水渠等要素，地形数据与监测数据位置是重合关系。

（2）河流、湖泊、水库、坑塘地形数据采集常水位，国情数据采集高水界，二者具有包含关系，具有名称、通航性质等相同属性值，类似的还有湿地保护区、沼泽区等。

（3）栈桥式码头地形数据采集为线，国情数据采集为面，二者为包含关系。

（4）大于20米双线水系船闸监测数据采集为面，地形数据采集范围线，几何类型不同，但二者为连接关系（线与面边线重合）。

3.2.4 地表覆盖面要素

（1）广场、露天体育场、露天停车场、停机坪及跑道、露天堆放场、固化池、温室大棚、建筑工地、沙质地表、岩石地表等要素，地形数据与监测数据位置是重合关系。

（2）水田、旱地等种植土地及成林、竹林等林草覆盖，地形数据与监测数据在相同采集指标下，二者为重合或包含关系，否则为重叠关系，类似的还有露天采掘场等。

（3）城墙要素地形数据采集为线，监测采集为面，二者具有包含关系。

（4）房屋建筑（区）地形数据与监测数据采集指标不一致，二者一般为重叠关系，也可能为重合或包含关系，类似的还有路面、工业设施等要素。

地形数据与监测数据要素一致性研究结果，具体内容示例见表2。

表2 一致性研究结果

地形数据和监测数据点、线、面要素间也具有连接、重叠和包含关系，比如河流与水库、城市道路与公路、匝道与高速公路等连接关系，河流、道路与境界的重叠关系，桥与道路、高速公路出入口与高速公路、闸与水系等包含关系。

4 结束语

研究地形数据与监测数据的分类指标与属性内容，了解和掌握地形数据与监测数据的空间属性关系，是进一步研究地形数据与监测数据一体化库数据生产技术流程，实现地形数据与监测数据间的有效转换利用的基础性研究，有助于地形数据与监测数据一体化采集以及数据质检程序的研制；同时质检人员进行地形数据与监测数据一致性检查，能够有效提高质检工作的效率和准确性。