广西壮族自治区地理信息测绘院 广西壮族自治区柳州市 545000
摘要:我国国土面积广大,地理国情监测工作也越来越受到重视。随着我国经济的发展,地理国情监测与测绘也在不断发展,对地貌、地理环境等特征详细统计有助于根据我国国情对经济规划进行科学部署。获得精准的地理国情监测数据后,国家才能有效做出宏观调控。随着测绘技术的不断提高,能用于地理国情监测的新技术也越来越多,测绘部门应有效利用资源,合理做出地理国情监测,为国家宏观调控提供资料。
关键词:地理国情监测;测绘;高新技术
引言
随着地理国情监测工作常态化的开展,地理国情监测数据的更新及对国家的山水林田湖彻底的探查,可为政府、企业和社会提供翔实的数据。元数据成果是地理国情监测中成果中一个重要的组成部分。元数据包括影像分析、参考资料信息、内业采集、外业检查、质量控制、成果验收等贯穿整个生产流程的数据。通过对这些数据的整理可以客观、真实地体现整个作业流程人员的安排、资料的利用及外业核实情况、质量检查情况,为地理国情监测和过程检查提供了必要佐证和依据。
1地理国情要素
(1)道路要素采集信息。覆盖分类获得的图斑信息与地理要素中采集的道路中心线信息需要保证一致性。除道路被植被或其他类型遮蔽的地方,地理要素中采集的道路(包括铁路、公路、城市道路和乡村道路)应该都落在对应位置上的地表覆盖类型的路面(包括铁路路面和道路路面)范围内。作为要素的道路可以根据当地的情况进行选择,但采集指标要求必须一致。(2)水域要素采集信息。一般来说,地表覆盖中采集的水面范围,只可能小于等于地理国情要素中采集的河道范围,除非采用的正好是洪水期拍摄的影像。浮游植物覆盖的水面应归入水面覆盖范围。按照影像资料反映的水面范围进行地表覆盖分类,并在元数据中完整准确记录所使用数据源的类型和时间特征。(3)构筑物要素采集信息。本类型包含的内容比较广泛,包括除道路和房屋之外的所有存于地表、可见的人造物。如果有未纳入分类的构造物,可以根据需要对分类体系进行扩展,也可以直接归入其他构筑物一类中。
2地理国情监测的测绘高新技术分析
2.1数据采集精度
影像上分界明显的地表覆盖分类斑界和国情要素的边界以及定位点的采集精度应控制在5个像素以内。特殊情况如高层建筑物遮挡等,采集精度原则上应控制在10个像素内。
2.2无人机航摄系统与地理国情监测
相对于卫星遥感影像来说,通过无人机获得遥感影像,在达到同样精度的标准上,无人机的成本更低,而且使用更加快捷,并且可以保证地理国情监测所需要的高分辨率影像。无人机内置高分辨率的数码设备,可以在平台指挥下完成航拍任务,无人机拍摄的影像可通过遥感数据处理技术,方便地传到后台服务器,地理国情监测以这些高分辨率的影像作为基础,准确完成监测。
2.3分类精度
分类精度包括分类正确性和完整性两个质量子元素。质量子元素分类正确性、完整性主要采用人机交互检查并结合外业人工核查的方式进行,主要检查、核查图斑分类是否正确,检查分类代码值是否存在接边错误;检查、核查变化区识别是否完整,包括多余和遗漏的错误。分类精度重要要素错误包括不良区域对应图斑的一级类分类是否存在错误,一般要素错误包括不良区域对应的图斑一级类正确、二三级类分类是否存在错误。重要要素、一般要素分别计算分值,取最小值。
2.4数据建库
在已建成的历年全国地理国情信息数据库基础上,按照承前启后、面向统计分析和监测应用、每年一版数据的原则,开发完善入库检查、处理与入库工具软件,对当年地理国情监测生产的成果数据进行批量入库检查、预处理、建库处理等系列处理后,集中入库到数据库中,并进一步升级完善数据库管理信息系统的功能,构建当年全国地理国情信息数据库;并根据监测数据采集过程中的生产标记,对当年监测中进行了纠错的图斑,对全国地理国情信息数据库中历年对应的内容进行修正。对汇交的正射影像数据完成检查整理,对生产元数据中记录的主要影像数据源和补充影像数据源涉及影像完成入库管理,形成一套在线的正射影像数据库;汇交的其他成果影像进行整理并建立数据目录后,按照统一要求进行归档管理。
2.5空天地一体化遥感技术
地理国情监测的强弱取决于对地观测能力的强弱。地理国情事件之间的关系以及整体因素的内容,必须通过现有的卫星系统和低空地面传感器相互配合才能获得。如果卫星系统仅仅缩短周期,不能和低空地面传感器配合,仍然不能获取地理国情信息中快速变化的对象。地理国情具有响应快、综合性高等特点,只有形成空天地一体化、网络化对地观测传感网系统,才能形成有效的地理国情监测体系。传感网环境下的空天地数据融合、同化与协同信息处理是实现快速、精确、全面获取复杂时空环境下地理国情的有效途径。随着激光雷达技术的飞速发展,激光点云和光学影像的融合等多源遥感数据融合技术值得关注。同时,需要大力加强遥感影像反演地理国情要素的方法研究,建立地球系统科学信息系统,实现全球观测海量数据的定量管理、分析与预测、模拟是遥感当前重要的发展方向之一。
3质量检查
地理国情监测项目中,质量检查贯穿整个项目成果过程。(1)主要检查项。1)几何问题,如面缝隙、面重叠、尖角等;2)地表覆盖分类问题,如不合理分割、不达指标的小图斑、不该出现的地物代码等;3)地理国情要素属性问题,如要素属性是否在值域内、与资料不符的要素是否外业核实等;4)地理国情监测数据库测试的内容包括:资料质量、运行环境、数据库质量、系统结构与功能、系统管理与维护;5)统计分析成果检查内容包括:数据集、报表、统计数据汇编、报告;6)逻辑问题,低等级道路汇入高等级道路是否相交打断,水域要素是否完全包含水面(1001),构筑物要素中的堤坝是否包含在地表分类的堤坝(0721)中,水域要素的高水位是否画到地表分类的道路或房屋上等;7)其他问题,如每项分类的样本数量是否足够、外业轨迹覆盖是否达标等。(2)软件检查。质检软件反馈结果以矢量数据的形式表达,共四个,MultipointErrors、PointErrors、LineErrors和PolygonErrors,分别记录着地表覆盖分类点状错误、地理国情要素点状错误、线状错误和面状错误。
结语
综上所述,地理国情监测工作能够全面掌握且准确客观地提供国家地理国情信息,为国家发展战略的制定与实施、国土开发格局的优化等提供重要依据,为我国的生态环境保护与节约型友好型社会的建设奠定了重要基础。为了确保科学且精准地获得真实的地理国情监测信息数据,全面控制监测成果质量,保证监测成果的权威性、严谨性与精准性,本文结合实际工作经验,分析总结了地理国情监测成果质量控制的流程与方法。
参考文献:
[1]李维森.地理国情监测与测绘地理信息事业的转型升级[J].地理信息世界,2013,5.
[2]黄妤,杨泉.分析地理国情监测以及测绘技术实践[J].低碳世界,2014,23.
[3]徐柳华,陈捷,陈少勤.基于Ipad的移动外业信息采集系统研究与实验[J].测绘通报,2012,12.
[4]刘若梅.对地理国情监测的再认识[J].地理信息世界,2013,20(1):27-30,37.
[5]郭昕.浅谈地理国情普查数据生产元数据制作[J].北京测绘,2015,29(4):4-7.
[6]杨旭东,刘博文,王淼,等.地理国情监测外业调查元数据整理方法研究[J].北京测绘,2018,32(9):1046-1049.