浅谈地理国情监测数据变化信息自动识别方法研究要点构架

许中胜

（安徽省第二测绘院，安徽 合肥 230031）

1 引言

地理信息技术发展迅速，地理信息数据广泛应用于各个领域。在检测地理国情的过程中，其数据的变化信息尤其重要，对数据变化信息进行充分地挖掘，对空间数据库的不断更新有着积极的意义，同时也能为相关决策提供一定可靠数据支撑。要准确获取地理国情监测数据的全过程数据变化信息，满足相关从业人员对此变化信息的需求，提高监测效率，就必须设计与架构一个能实现地理国情监测数据变化信息自动识别的方法。

2 矢量数据变化监测概述

矢量数据变化监测是现阶段地理国情数据监测的重要组成内容，其以计算机图像处理系统为基础，其对不同时段地理国情监测数据的变化进行识别与分析。当前矢量数据变化监测应用于地理国情数据监测仍然面对着诸方挑战，国内外学者在此方面进行了多方位的研究，沙玉坤等学者通过变化检测模型，能够实现线状矢量数据的自动检测，并准确把握线要素的形变、缩短、延长、消失、新增等变化。

李霖、万元等学者根据地理信息数据变化相关需求，能够精准检测出各个阶段的地理数据变化信息，虽然众多学者对矢量要素进行了综合的考虑，但是对地理国情下地表覆盖的各种要素变化却缺乏一定的检测研究，比如矢量数据变化监测在数据检测方面还存在着精准度不高、效率低、设计规则存在缺陷、类型单一等问题。地理国情监测数据类型众多，包含有较大的数据量，且根据国家相关行业要求，地理国情监测数据变化信息有着严格的填写规则，在这种情形下，要实现地理国情监测数据变化信息自动识别，解决以上问题，需相关人员严格把握要点构架。

3 地理国情监测数据变化信息自动识别方法研究要点构架的思路

地理国情监测数据有着规则严格、类型多、数据量大的特点，需依据相关规定以及国家标准进行规则填写，综合考虑属性与空间的双特性，利用几何约束与叠置分析等重要技术，探究一种地理国情监测数据变化信息自动识别方法。这种自动识别方法对监测数据与本底数据展开数据预处理，然后通过预先设定监测容差值采取叠置分析，进而得到准确的中间分析数据，然后确定空间数据的具体类型，对其进行针对性的几何约束，依托变化信息设定的填写规则，分层次进行点要素、线要素与面要素各种形式变化信息的全方位自动识别工作。

4 变化信息自动识别方法

变化信息自动识别方法可从以下三个步骤进行简单论述。

4.1 叠置分析

要实现地理国情监测数据变化信息的全面自动识别工作，其关键流程即是首先通过一定的方式获取变化信息属性与空间方面的双特性，以此为基础在监测数据与本底数据之间构建连接关系。叠置分析在地理信息系统中常用于各项空间潜藏信息的提取，其与位置查询有着本质不同，依托叠置分析能够实现新图层的生成，并且在输入图层时一些要素在经过叠加图层时，会被其边界分割。经叠置分析，新生成的数据图层会融合两个或者多项图层要素全部属性，不仅能够促使新空间关系的生成，而且能够实现范围内的全部图层属性关系的更新。变化信息获取的关键因素步骤即为通过叠置分析之类的方式在属性与空间方面实现两重叠置特性。

4.2 针对地表覆盖层分类数据变化信息的全方位自动识别工作

针对地表覆盖层分类数据变化信息的全方位自动识别工作，其判断条件为：

其一，满足以下两个条件可以优先判断其属于新生：CC＜变化信息＞CC＿与PIArea.Area大于ARC。其中ARC代表的是面积容差，CC代表的是本地数据中关于地理国情的分类代码，CC＿代表的是对地理国情实施监测的分类代码，PIArea.Area指的是在同一叠置分析基础上进行相关技术处理，然后得到的面要素数据面积；

其二，满足以下两个条件中的其中一项即可判断为伸缩：其中一个条件为CC与CC＿相同并且PIArea.Area大于ARC，另一个条件为在已经参与判断之后再次进行判断，满足上述两个条件的基础上，满足（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs大 于ARC与（PIArea.Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs大 于ARC。其 中Shape＿Area指的是监测面状的对应数据面积，Shape＿Ar＿1指的是本地面状对应的数据面积，根据《基础性地理国情监测检查验收与质量评定规定》所示，ARC值在1～0.1mm之间。

4.3 针对地理国情要素数据变化信息的全过程自动识别

4.3.1点状变化信息自动识别

点状变化信息自动识别可根据以下条件进行判断：处于同一性叠置分析情况下，满足CC＜变化信息＞CC＿，则可以判别为新生，若是反向同一性叠置分析情况下，CC＜新生变化信息＞CC＿则可以判别为删除。

4.3.2线状变化信息自动识别

线状变化信息自动识别可根据以下条件进行判断：若是同时满足CC＜变化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC与Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Leng1)＜CRC则判断为新生；若满足CC＜变化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC与Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Le＿1)＜CRC时则判断为删除；若满足CC＜变化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC与Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Leng1)＞CRC时则为伸缩，或者是CC等于CC＿、pIPolyline.Length＞CRC、Math.Abs(Shape＿Leng1-Shape＿Le＿1)＞CRC也可判断为伸缩。其中pIPolyline.Length指的是线状数据长度，Shape＿Leng1指的是本底线状对应的数据长度，Shape＿Le＿1代表的是线状的本底数据长度，根据相关规定，CRC取值1～3m之间。

当符合以下四个条件的要求时可视其为切分打断：其一，属性没有发生根本改变；其二，更新要素位置上在空间处于相邻状态；其三，本底数据的总体长度与检测文件经过分隔产生的长度和相等；其四，地理国情被访问的本底数据确定为同一要素。

4.3.3面状变化信息自动识别

面状变化信息自动识别可根据以下条件进行判断：若是满足CC＜变化信息＞CC＿、PIArea.Area大于ARC、（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs小于ARC则代表新生，若是满足CC＜变化信息＞CC＿、PIArea.Area大于ARC、（PIArea.Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs小于ARC则代表删除；若是满足CC＜变化信息＞CC＿、PIArea.Area大 于ARC与（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs大于ARC则代表伸缩，或者CC等于CC＿、PIArea.Area大于ARC、（Shape＿Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs大于ARC也可代表伸缩；其中Shape＿Area指的是面状数据本底面积，PIArea.Area-Shape＿Ar＿1指的是本地面状对应的数据面积。根据相关规定，CRC取值1～3m之间。

5 结语

针对规则严格、类型多、数据量大的地理国情监测数据，本文根据相关规定与我国标准构建填写规则，综合考虑空间与属性这两种特征，通过对几何约束与叠置分析的应用，提出了全新的地理国情监测数据变化信息自动识别方法，这种变化信息自动识别方式原理简单，比较容易构建，这对于简化监测操作流程，进一步清晰化监测数据变化，提升工作效率有着积极的作用，促进了我国地理国情监测数据的更广泛应用。