地理国情监测在三次国土调查中的应用

发表时间:2020/4/14   来源:《基层建设》2020年第1期   作者:朱平平1 狄丽平2
[导读] 摘要:地理国情监测综合利用动态变化监测、地学统计、地理信息综合分析、数据挖掘等技术,以多种形式反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其发展变化规律,通过多种渠道报告地理空间、人文、社会、经济的动态变化和实时状态。
        1北京吉威数源信息技术有限公司  北京  100043 2巨野县自然资源和规划局  山东省  274900
        摘要:地理国情监测综合利用动态变化监测、地学统计、地理信息综合分析、数据挖掘等技术,以多种形式反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其发展变化规律,通过多种渠道报告地理空间、人文、社会、经济的动态变化和实时状态。地理国情监测为重大战略规划、管理决策、灾害预警提供重要依据,对于全面获取地理国情信息、准确掌握国情国力具有重要意义。
        关键词:地理国情监测;三次国土调查
        引言
        2017年10月16日,国务院印发《关于开展第三次全国土地调查的通知》,决定自2017年起开展第三次全国土地调查。第三次全国国土调查在第二次全国土地调查成果基础上,在全国范围内利用遥感、测绘、地理信息、互联网等技术,统筹利用现有资料,以正射影像图为基础,外业实地调查,达到全面掌握全国的土地利用状况等目的。地理国情普查与基础性监测是以高分辨率正射影像为主要数据源,同样采用内外业相结合的生产方法,经过外业采集、内业处理和严格的质量控制,其数据现势性高,可为第三次国土调查提供参考。
        1、地理国情工作概况
        1.1地理国情分类
        地理国情监测(普查)是一项重大的国情国力调查,是全面获取地理国情信息的重要手段,是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基础性工作。地理国情监测的监测对象为国土范围内的地表自然和人文地理要素,监测成果时间节点为每年的6月30日。
        根据国民经济社会发展和自然资源统一管理的需要,按照与时俱进的原则,国家层面对国情监测分类体系进行了必要的完善。2018年实施的GQJC 03-2018《基础性地理国情监测内容与指标》将监测内容分为10个一级类、59个二级类、143个三级类,其中一级类包括种植土地、林草覆盖、房屋建筑(区)、铁路与道路、构筑物、人工堆掘地、荒漠与裸露地、水域、地理单元和地形。《第三次全国国土调查工作分类》将调查内容分为13个一级类、55个二级类,对部分二级类细化了三级分类,其中一级类包括湿地、耕地、商业服务业用地、特殊用地、种植园用地、工矿用地、交通运输用地、林地、住宅用地、水域及水利设施用地、草地、公共管理与公共服务用地和其他土地。综合比较上述分类体系不难发现,二者存在较大差异,地理国情监测反映地表自然营造物和人工建造物的自然属性或状况,侧重于土地的自然属性;而国土调查按照实地现状来确定用地类型,侧重于土地的社会属性。地理国情监测以分类体系的精细化、针对国土现状的自然属性本质为特点,可以更好地满足山水林田湖草等自然资源的管理需求。
        1.2地理国情监测工作流程
        地理国情监测工作采用内外业相结合的方式开展,按照“内业为主、外业为辅”的原则安排任务。①收集与分析地理国情本底数据、行业专题资料、遥感影像等;②利用遥感影像自动识别或人机交互式采集地表覆盖变化信息,利用行业专题资料比对分析采集地理国情要素变化信息;③对疑问图斑或要素信息进行必要的外业调查与核查;④质量检查与验收;⑤数据库建设;⑥统计分析,监测报告与图件制作。
        1.3地理国情监测成果特点
        从数据成果上看,地理国情监测成果具有客观性。相较于年度土地变更调查等监测,地理国情监测更加侧重“所见即所得”的地表覆盖和要素情况的真实表达,而不是管理属性的变化监测。因此,利用地理国情监测数据成果可以真实表达全省自然资源山水林田湖草以及建筑的图斑分布情况,从而发现人类活动对自然资源的改变。
        从获取方式上看,地理国情监测成果具有先进性。地理国情监测采用的是亚m级分辨率的(全省大部分覆盖)遥感影像处理技术、全球定位技术和GIS数据处理技术,同时通过外业数字调查与核查方法确认,精度更高、方法更可靠;能够提供自然资源定性、定量数据,弥补传统统计数据的不足,为做好自然资源统计制度提供权威、客观的数据成果。
        从监测周期和数据内容上看,地理国情监测成果具有可比性。目前地理国情监测为年度监测,更新时间节点为6月30日,成果频次较高,数据内容分类指标达到143个三级类。利用多期持续性的监测成果进行综合对比分析,可准确揭示资源环境、生态状况等的空间分布和发展变化规律;且与自然资源相关的水利、森林资源、湿地资源等其他调查分类标准相比,分类指标体系更加全面、细致和丰富,可为更多的领域提供数据支撑。
        2、地理国情监测在第三次国土调查中的应用
        结合第三次国土调查的调查内容和特点,选取某镇作为实验区,进行第三次国土调查的应用研究。该镇总面积141平方公里,建设用地变化较大,位于城乡结合部,对于建设用地的调查、城乡一体化衔接调查具有代表性;辖区范围内地形地貌全面,有利于全面进行土地利用现状调查。
        2.1信息提取
        2.1.1资料收集
        为完善对实验区土地利用现状信息提取的不足,提高信息提取成果的质量,在进行信息提取前收集资料进行分析研究,并辅助解译标志的建立。收集到的资料包括:国家下发的不一致信息图斑、国家下发的最新年度土地利用现状调查数据库、国家下发的遥感影像、城镇地籍调查数据库等数据资料。
        2.1解译方法选取
        此次实验所用无人机遥感平台搭载的是数码相机,属于无人机上常用的光学载荷。光学载荷相机因其独特性对地物仅获取光谱信息,对于自动分类提取的方法适用性低。利用利用光学载荷获所获取的影像,具备分辨率高、纹理清晰的特点,符合人眼对自然界物体的观察习惯,并且能够准确反映绝大多数地类的形状、质地和色彩。因此,此次实验区的内业解译方式选择人工目视解译。
        2.2解译标志建立
        解译标志是指在遥感图像上能反映和判别地物或现象的影像特征。它是解译者在对目标地物各种解译要素综合分析的基础上,结合成像时间、季节、图像的种类、比例尺等多种因素整理出来的目标地物在图像上的综合特征。
        解译标志按照方法的不同,可分为直接解译标志和间接解译标志。直接解译标志是指能直接通过地物在影像上表现出来的纹理、色彩、形状、阴影等判别地物类型的影像特征,间接解译标志是指需要根据地类之间的联系以及结合地物数量、分布等数据的分析后判别出地物类别的影像特征。
        根据实验区无人机遥感影像的光谱特征,结合所属的植被覆盖类型、自然概况、地形地貌特征及土地利用结构、分布规律与耕作方式等情况,建立了调查区典型地类解译标志。
        2.3实地外业调查
        内业解译工作完成后,以乡镇为单位,制作外业调查底图。本次调查实验区采用数字外业调查底图。
        将内业解译成果与变更调查数据库进行对比分析,提取变化图斑图层。针对变化图斑中的地类,结合国家下发的不一致图斑,套合0.2米分辨率的航拍影像,筛选出需要外业实地拍照举证的图斑。
        基于内业矢量化成果,叠加航拍正射影像,套合整合处理后的不一致图斑层、永久基本农田数据等图层,制作外业调查底图。
        外业调查底图重点突出需要外业调查的图斑,对其进行标注,方便外业调查。
        外业调查后对内业解译成果进行整理与修改,形成外业成果。
       
        图2 实验区外业调查后成果
        结语
        综上,地理国情普查完成了普查数据采集、标准时点核准、数据库建设和数据统计分析等工作,全面查清了我国各类地理国情要素的现状和空间分布,掌握了我国地理国情“家底”,常态化地理国情监测工作也己经开展。目前很多地区已完成第三次全国国土调查的初始调查工作,一些单位,尤其是偏远地区的作业单位,采用地理国情数据作为三调的参考数据,很大部分减少了外业调查的工作量,提高了作业速度,同时保证了内业判读的正确性。
        参考文献:
        [1]蔡建德.无人机技术在第三次全国国土调查中的应用[J].价值工程,2019(24).
        [3]唐德平.第三次全国国土调查的制约因素与改进建议[J].住宅产业,2019(08).
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