秦文静
摘 要:本文围绕近年来,河南省地图院为河南省民政厅行政区划管理工作所做的任务进行了简单的描述,希望更多的人了解地理信息技术。在大数据时代,地理信息数据成为各行各业的基础框架数据,通过地理信息技术提高工作效率,实现共建共享、互联互通。
关键词:地理信息技术;地理信息数据;行政区划管理
中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1671-0037(2018)8-83-3
DOI:10.19345/j.cxkj.1671-0037.2018.08.020
Abstract: This paper briefly described the tasks that Henan Map Academy had done for the administrative division management of Henan Civil Affairs Department in recent years. We hope that more and more people will understand geographic information technology. In the era of big data, geographic information data have become the basic framework data of all walks of life, through geographic information technology we can improve work efficiency, and achieve co-construction, sharing, interconnection and interoperability.
Key word: geographic information technology; geographic information data; administrative division management
1 引言
行政区划是行政区域划分的简称,是国家为了进行分级管理而实行的区域划分[1],直接关系到行政管理效能、资源科学配置和生产力合理布局,事关一个地区发展稳定大局和长治久安。1985年国务院颁布了《行政区划管理条例》(以下简称《条例》,在2016年又对《条例》进行了征求意见。
在人类活动中,80%活动与位置有关。地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义,是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、性质、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。
在信息化大数据时代,地理信息技术通过编制标准界线详图、建立行政区域界线管理系统、界线巡查系统、地名管理系统等有效地提高了行政区划管理水平;在《条例》征求意见稿中申请变更行政区划提交的材料中更是明确了需提供“行政区划现状和变更示意图”。本文以近年来基于地理信息技术手段为行政区划管理工作所做的案例为中心,重点分析应用效果,以期为地理信息技术在其他行业的应用提供参考。
2 行政区划管理工作
行政区划管理工作主要包含区划管理、地名管理、界线管理等3方面工作。区划管理包括行政区划的调整、设立、政府驻地的迁移等;地名管理包括地名的命名、更名;界线管理包含界线的调整、勘定、联检、界樁设立、维护等工作。
3 地理信息技术
地理信息技术既包含传统地图编制、工程测量、大地测量等技术,还包含近20年新兴的遥感、卫星定位系统、地理信息系统等核心技术和虚拟环境、网络GIS等其他技术。以下简要介绍一下新兴的核心技术。
3.1 遥感技术
遥感,可理解为遥远的感知[2],是指在航空、航天器上搭载一定的技术装备,对地表物体进行远距离的感知,主要为航天遥感(卫星、飞船、空间站等)和航空遥感(飞机、无人机等),现阶段也有了基于高塔、车船等的地面遥感。近年来,世界各国在这方面都投入了较大的科研力量,在未来的战争中遥感技术将起决定性作用。而我国也自主研发了高分系列卫星、资源系列卫星等,传感器具有获取全色、多光谱、SAR数据等功能。遥感技术近年来主要应用于资源调查、地理国情监测、测绘、自然灾害防御监测等工作。
3.2 卫星定位系统
卫星定位系统:利用卫星,在全球范围内进行导航、定位等,具有全天候、全球覆盖、高精度、时效高等特点。GPS卫星定位系统由空间部分、地面控制部分、用户设备部分组成[3]。目前全球主要定位系统有中国“北斗”(BDS)、美国GPS、欧盟“伽利略”(GALILEO)、俄罗斯“格洛纳斯”(GLONASS)。“北斗”定位系统为提高其精度,还在地面上增加了地基增强系统。2018年河南省将全面完成地基增强系统的布设,总量达到254个。
3.3 地理信息系统
地理信息系统,简称GIS,就是把地图信息存储到计算机里,制成电子地图,使人们通过计算机迅速查询到目标,它是一种特定的十分重要的空间信息系统,具有采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述等功能[4]。数字城市、智慧城市的建设都离不开地理信息系统,或均需建立在地理空间框架数据的基础上。随着数据获取手段的增加,形成了各行各业的云数据,而GIS系统可以很好地挖掘利用空间维度和时间维度的云数据,找出其内在联系,并预测其未来发展趋势。
4 地理信息技术与行政区划管理的结合
中华人民共和国成立后,行政区划管理工作除了日常工作外,还进行了两项较大任务:地名普查和行政区域界线勘定。其中1979—1986年,我国开展了第一次地名普查,2014年7月—2018年6月,我国开展了第二次地名普查(现普查结束,进入成果转换期);1996—2001年,我国全面完成了省、县两级行政区域界线勘定工作。这两项大工程都结合了地理信息技术。
4.1 地理信息技术在地名普查中的应用
20世纪80年代的第一次地名普查,由于当时的计算机技术、网络技术、地理信息技术都还未发展起来,普查主要为人工方式,通过实地调查走访,填写地名卡片。成果主要有标准地名卡片(主要为乡级以上行政区、农村居民地等要素)、典(地名词典)、志(地名志书)等,这些成果主要留存于民政局、档案馆,向社会公开的较少。
第二次地名普查在进行顶层设计时,将地理信息数据、定位技术、GIS技术等纳入其中,并且要求承担作业单位应具备测绘资质。
首先,充分利用已获取的地理信息数据:国家统一下发1∶50 000地形图(去除与地名无关的涉密信息后的地形图)作为底图,并要求各地区收集现势性较高的1∶10 000地形图或更大比例尺地形图、遥感影像图、地理国情普查成果图件、各种地图(行政区划地图、交通图、水利图)等,将这些资料统一整理后形成适宜本地区开展工作的工作底图。收集到的遥感影像图分辨率均大于2.5米,可清晰地判断12大类地名的分布位置,对整个辖区内有个概略认知(很多具体承担业务单位为外地单位),结合收集到的乡镇街道提供目录、相关志书、文件、工商注册资料、数字城市地名址资料等可形成初判断,形成普查目录、确定普查工作量,为下一步人员安排提供依据。
其次,在地名普查外业工作中要充分利用地理信息定位技术,提高地名定位精度。第二次地名普查中要求使用国家2000坐标系,保证其平面位置精度不低于20米(一普中只用文字描述其大约方位,不进行实地测量和上图,无精度)。普查中,作业队伍使用专业定位设备(利用北斗卫星定位系统及地基增强系统),单点定位精度一般可达厘米级,部分较弱信号地区也可达分米级,无法实地测量的线状地物通过遥感影像(2.5米分辨率)解译,其精度在1米以内,解决了定位不准确问题。
再次,建立地名数据库,实现定位、查询、统计、分析等功能,实现普查成果共建共享。以工作底图为基础,建立基于空间位置的地名数据库,地名数据库空间数据包含行政区域界线、各级行政区、居民地、交通及其附属设施、水系及其附属设施、地貌等要素;属性数据库主要指这些空间信息的属性,包含标准名称、所属行政区、经纬度、地名来历、地名含义、地名沿革等。
最后,成果转换,编制图、录、典、志。这里的图指的是编制标准地名图集、地名挂图、建立公开的地名网站等。标准地名图集是国家级和省级的重要成果,是公开向社会发布的,今后再涉及图集中地理要素的名称时,均以此为准;地名挂图是每级普查成果的重要组成部分,是最终成果验收时的验收项,是以影像图或普通地图为底图,表达普查内容的名称及空间分布;地名网站是将地名数据库中可公开部分向公众开放,实现普查成果的最大利用。
在这些工作中每个环节均需利用到地理信息技术,特别是在成果转换中,利用地理信息技术手段,对普查成果进行脱密(删除涉密信息、进行制图综合、降低位置精度),为下一步成果使用打下了基础。总体而言,通过利用地理信息技术减少了工作量、提高了成果质量、丰富了成果类型、扩大了成果应用。
4.2 地理信息技术在界线管理中的应用
我国在1996—2001年开展的省、县两级行政区域界线勘定工作,在技术上完全以地理信息技术为支撑。勘界底图数据利用1∶10 000、1∶50 000、1∶100 000地形图,也是最终双方政府签字确定的界线走向成果之一(界线协议书和协议书附图),技术手段采用全野外实地測量。部分确实无法到达的区域,如原双方无争议,按原地形图上界线(测绘成果)走向签订协议。这次勘界工作是中华人民共和国成立以来,我国首次进行的界线测绘,形成了法定界,为边界安定提供了强有力的保障。
近年来,我们结合地理信息技术,在勘界的基础上围绕界线管理,编制了《河南省县级行政区域界线详图集》(以下简称《详图集》,研发了“河南省行政区域界线管理系统”(以下简称“界线管理系统”)、“河南省省级界线三维系统”(以下简称“三维系统”),在界线勘定及联检中,又研发了“界线巡查系统”,这些成果被广泛应用于日常工作。
4.2.1 《详图集》、“界线管理系统”、“三维系统”。勘界后的协议书附图是标准地形图(机密成果),由双方政府签字盖章,在日常工作中不便于使用,为此,编制了《详图集》。《详图集》以附图为基础,编制界线两侧各5千米,形成带状图(减少涉密内容,降低泄密风险),既反映了界线走向、界桩位置,又将界线周边情况(道路、居民地、水系、地貌等)进行了反映,以市为单位装订成册。《详图集》编制完成后,成了查阅日常工作用图,只有遇到争议时才查阅原附图。
地图有直观、总揽全局的特性,但在快速查找、统计分析等功能上相对较弱,为弥补图集缺陷,我们利用GIS技术,自主研发了管理系统。“界线管理系统”以《详图集》数据为基础,将数据进行分类,形成空间数据库,根据管理需要,建立专题数据属性库(界线、界桩),实现了界线的定位、查询、统计、分析等GIS功能。该系统还将界线勘定过程中重要文件进行扫描,附属到界线属性库中,通过点击界线或界桩,可查阅勘界时形成的协议书、协议书附图、界桩登记表、会议纪要等相关原始文件。
近年来,河南省处理与周边省份边界资源纠纷时,均采用了外业实地定位纠纷地—套合《详图集》数据—GIS统计分析—形成纠纷报告的流程。在河南和山西省界交界处,煤炭非法开采案件中,利用数据准确判断开采地在山西省境内,应由山西省监督管理。通过明确了管理主体,成功避免了由于界线不清造成国家资源破坏、浪费。
河南省地势西高东低,太行山脉、秦岭山脉余脉(伏牛山脉)、桐柏-大别山脉从西南方向形成包围。河南省与山西省、陕西省、湖北省界线基本处于山区,很多地方很难进入,在勘界时按照走山脊或山谷(分水线或合水线)的特点部分采用原地形图上界线。地形图地貌采用等高线的方法表示,非专业人员很难判别地形与界线关系,为此,我们通过地理信息数据(DEM),利用地理信息技术,生成省界周边三维立体模型,使省界走向浅显易读。
4.2.2 “界线巡查系统”。勘界结束后,界线管理工作重点转入巡查、调整,维护边界稳定。随着经济社会的发展,土地资源越来越少,特别是在城市周边,经常发生占地时双方争抢土地资源,发生事故或需要承担责任时,双方相互推脱,并且随着人员的调整,很难把界线走向描述清楚。“界线巡查系统”将勘定的法定界线加入手持移动端设备,并且加入影像图和普通电子地图,将界线和影像图、电子地图叠加,通过GIS功能(实地距离预警、标注、查询等)进行界线巡查。
“界线巡查系统”在使用过程中,为避免泄密,我们采取单机版,为了便于数据上传、整合,研发了PC端。主要功能包括以下方面:①定位功能:移动端设备可加装北斗地基增加系统定位卡(精度可提升到分米);②照片拍摄、上传:拍摄照片只接具备经纬度、可手动标注位置信息、备注信息(如变化情况)拍摄照片可上传到PC端,并可在同系统内进行上、下级交换;③距离预警:界线是无形的,随着人员变化和界线周边地物变化,实地定位难度较大,通过预警系统可提示距离界线的距离,提升工作效率;④使用权限:根据使用单位,设定使用权限,根据权限调用界线及影像和电子地图数据(县级只能调用和自己相关数据、市级只能调用本市县界和与本市相关数据、省级可调用全省数据);⑤标注、修改、删除等通用功能。
5 结语
近年来,我国进行了经济、人口、水利、土地、农业等很多全国性普查,普查成果对外公布的主要为文字和表格,在使用上由于缺乏空间位置支撑,形成了交换壁垒,很多普查成果无法高效地服务于经济建设。
在行政区划管理工作,通过地理信息数据和技术,效率明显得到了提升,并且行政区划成果得到了应用,在与其他厅局数据共建共享时,通过简单加工即可实现快速提供,减少了复投入。
参考文献:
[1] 中国大百科全书编委会.中国大百科全书[M].北京:中国大百科全书出版社,2011.
[2] 卢小平,王双亭.遥感原理与方法[M].北京:测绘出版社,2012.
[3] 徐绍铨,张华海,杨志强,等.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社,2002.
[4] 李建松.地理信息系统原理[M] .武汉:武汉大学出版社,2006.