关于地理国情监测内外业一体化作业模式的探索

李越

（辽宁省地理空间成果应用中心，辽宁沈阳 110034）

地理国情监测是在第一次全国地理国情普查项目基础上，由国务院批准，原国家地理信息局组织开展的全国性的国情监测工作。地理国情监测综合不同时期的高分辨率卫星影像、基础测绘成果和相关专业资料等，对地形、水系、交通、地表覆盖等要素进行动态的定量化、空间化监测，并统计分析其变化量、变化率、分布特征、地域差异、变化趋势等。形成反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其发展变化规律的监测数据、地图图形和研究报告。地理国情监测通过对地理国情进行动态地测绘、统计，从地理的角度来综合分析和研究国情，为政府、企业和社会各方面提供真实可靠和准确权威的地理国情信息[1]。

地理国情监测是一项精度要求高且技术流程繁琐的工作，不仅需要收集和利用各种不同种类的资料作为监测依据，还要经过卫星影像纠正、解译样本制作、影像判读、外业核查、数据库整理、质量检查、数据入库等多个作业流程，才能获得准确的监测成果。在保证地理国情监测数据质量的同时，为了能够提高工作效率，采用内外业一体化的作业模式就成为了有效的生产手段，也是现阶段测绘工作需要大范围推广的一种作业模式。

一、传统作业模式

地理国情监测初期，作业人员利用高分辨率卫星影像数据进行内业判读，分类标记出无法准确判读的要素，并叠加影像数据制作纸质调绘底图。经外业人员实地核查，把正确的要素信息准确、清楚的标记在调绘图上，内业人员再根据外业调绘成果修改矢量数据，形成地理国情监测数据库成果。

这种传统的作业模式不仅使项目周期长，还存在一些弊端。首先，使用纸质底图调绘受外界自然环境影像较大，大风天气里很难在调绘底图上标注核查信息，同时还要使用拍照设备采集外业核查照片，这就给调绘人员的工作增加了很多困难；其次，容易产生不必要的错误，由于调绘底图上叠有影像，使调绘底图自身的负载量已经很大，再附加外业核查信息，明显增加了内业人员的辨认难度；另外，现阶段政府部门一直在推行绿色办公，节约资源，而使用纸质调绘底图要消耗大量纸张，在外业调绘后还要对调绘底图扫描存档，必然会造成资源浪费。

二、一体化作业模式

随着现代科技的快速发展，为了减少传统作业模式在生产过程中出现的问题，科研人员研发了内外业一体化辅助系统，制定了新的一体化作业模式。这种作业模式将纸质底图用移动设备替代，通过一体化桌面辅助系统，制作电子调绘底图导入移动端。核查人员使用移动端设备进行外业核查、解译样本采集、照片采集等一切外业工作，还可对数据中存在的问题进行标记、修改等操作，最后将外业核查成果导出，整理监测数据库修改。

与传统作业模式相比，一体化作业模式优势明显，不仅弥补了传统作业模式的不足，还具有其自身特点。第一，外业核查使用的移动端设备将多种外业设备融为一体，方便携带和使用，因此，缩短了外业工作时间，提高了外业核查的准确性，使工作更高效；第二，保证了数据使用的唯一性，有利于对实地变化要素进行补测，防止后期数据整理时遗漏数据；第三，作业人员带着问题进行核查可以做到有的放矢，能把实地与数据有效结合起来，对以后的解译提供更多的实践经验，提高解译的准确性，同时也可培养更具专业水准的全方位测绘人才[2]；第四，一体化作业模式全程使用数据存储形式，为数据的读取和存储都提供便利条件。

三、一体化系统的应用

黑龙江地理信息工程院研发的地理国情监测内外业一体化系统是目前较为先进的一体化系统，主要结合了桌面端辅助系统和移动端系统两部分来实现一体化的作业模式。

1.桌面端辅助系统

桌面端辅助系统主要功能是与移动端数据对接，包括调绘底图制作和调绘成果后处理两个功能模块。

（1）调绘底图制作

调绘底图的制作是以县区为单位，首先，对矢量数据做预处理，按照固定目录组织结构，将GDB格式数据转化成Shape格式数据，同时生成变化要素图层；然后，批量处理影像数据，包括定义投影、生金字塔和统计数据并降位压缩。在定义投影时，程序遍历文件夹下所有影像文件，逐个定义投影，支持多级文件目录。生成影像金字塔和统计数据时，程序根据用户设置进行影像压缩和降位。综合评估影像数据量大小和影像显示效果，可以有选择性的对影像进行压缩和设置输出的影像位数。

（2）调绘成果后处理

外业调绘后的辅助数据需要拷贝到电脑端进行整理，并且将数据格式由Shape转化为GDB，为样本照片处理和解译样本库的制作做准备。

从辅助数据的媒体点（MEDIA）层筛选出样本照片点，将样本照片点中的经纬度等信息写入拍摄的样本照片，保存为照片的EXIF。通过读取外业调绘辅助数据（*.gdb）的地面照片点信息，确定样本点所在镶嵌线，进而根据镶嵌线确定裁切小影像（即遥感影像实例）所采用的遥感影像，最后将小影像信息和地面照片信息保存到解译样本MDB数据库中。

2.移动端系统

移动端系统分为数据管理模块、调绘核查模块、数据编辑模块，能够全方位满足外业核查时的操作需求。

（1）数据管理模块

数据管理模块设计了数据离线、数据提交、辅助数据离线和辅助数据提交四个功能，主要是用于数据的上传和下载，该功能基于无线网络，考虑到数据的保密性，在实际生产中并未使用该功能。

（2）调绘核查模块

调绘核查模块是移动端系统的核心模块，而调绘核查模块中最重要的功能则是外业实地核查功能。该功能结合外业工作特点设计了录入核查内容、编辑要素属性、查看核查状态、样本照片拍摄情况和量测等具体功能，在外业核查时，可使用电磁笔在移动设备上记录核实信息、添加描述说明，核实后的图斑会自动变换显示颜色，用以区分未核实图斑。在所有功能没有激活的情况下，还可直接用电磁笔进行原笔迹标绘。

拍照功能主要应用于拍摄外业核查照片和样本点照片。在进入拍摄模式后，系统会根据陀螺仪的定姿功能查看终端的拍照位置，实时显示方位角、俯仰角、横滚角及实时GPS卫星接收个数等信息。拍摄过的照片，会根据 GPS 信息在拍照位置留下照片点，照片点保存在辅助图层分类下的MEDIA层内。除拍摄功能外，还可用录音和录像功能辅助记录核查情况。

调绘查询模块的规划线路功能可在外业出测前预先设定出行路线，避免遗漏待核查图斑和核查路线重复。规划路线可以随时进行编辑，方法与矢量编辑一致。需要删除规划路线时，可以按住电磁笔上键单击路线，但不能同时删除多条规划路线。

（3）数据编辑模块

数据编辑模块具备了要素编辑的基本功能。不仅可以对要素进行增减、分割和合并等处理，还能够实现图形整形、裁切和捕捉等，方便核查人员修改矢量数据，甚至可以承担数据的后期整理任务，极大程度地提升了数据编辑的操作空间。

3.作业中的注意事项

目前，地理国情监测内外业一体化技术还不是非常成熟，在实际应用时有几点需要作业人员注意。

（1）桌面端辅助系统使用过程中，建议采用ArcMap 10.2.1以上版本，如果低于该版本，需要修改注册表值。

（2）对核查人员的业务能力要求较高，不仅要有常规的外业工作经验，还要熟练掌握内业数据编辑处理的能力。

（3）外业拍摄照片要尽量保证多接收GPS卫星信号，且不要移动位置，否则会造成方位角信息与实际照片拍摄角度不符。必须移动位置时，尽量在拍摄照片视线方向线上移动，保持挪后位置与照片方位角一致。

（4）移动端保护壳上如果有磁铁会对平板识别方位角产生影响，造成设备拍摄照片方位角不准确，尽量使用不带有磁铁的保护壳或暂不使用保护壳。

四、结束语

地理国情监测内外业一体化作业模式是在各个环节上对监测工作的协调统一，是一种集约资源、提高工作效率，保证产品质量的先进生产模式。这种作业模式利用其自身特点和显著优势，将逐渐取代传统的作业模式，是测绘科技进步的必然产物，也是推动测绘事业发展的重要里程碑，为今后开展重大测绘工程项目开拓了新思路、引领了新方向。