華寧縣地理國情普查試點工作的經(jīng)驗及建議

韓俊 趙俊三

摘要

總結(jié)了在開展華寧縣地理國情普查試點工作中遇到的問題和采取的解決辦法以及項目生產(chǎn)組織實施過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)，并提出了進(jìn)一步修改完善普查技術(shù)方法和實施方案的意見和建議。

關(guān)鍵詞 地理國情;經(jīng)驗;建議;華寧縣

中圖分類號 S28 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A ?文章編號 0517-6611（2015）03-310-03

Experience and Suggestions on National Geographical General Investigation in Huaning County

HAN Jun， ZHAO Junsan*

（Faculty of Land Resources Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming， Yunnan 650093）

Abstract The problems encountered in national geographical general investigation in Huaning and the methods adopted to solve these problems were summarized， as well as the experience from organizing and implementing process of this project. Besides， some suggestions in terms of further improving the census technology and implementing the plan were put forward.

Key words Geographical conditions; Experience; Suggestions; Huaning County

作者簡介

韓?。?988-），男，云南昆明人，碩士研究生，研究方向：3S（GPS、RS、GIS）技術(shù)研究、國土資源規(guī)劃、土地利用開發(fā)等。*通訊作者，教授，博士，博士生導(dǎo)師，從事GIS理論及應(yīng)用、土地資源規(guī)劃等研究。

收稿日期 20141208

作為國家第二批地理國情普查試點省，云南省測繪地理信息局選取了基礎(chǔ)條件相對較好的玉溪市華寧縣作為開展2013年地理國情普查試點生產(chǎn)的區(qū)域。此次數(shù)據(jù)生產(chǎn)時間短、任務(wù)重，在整個項目的實施過程中遇到了不少的技術(shù)問題^[1-3]，包括前期使用Feature Station進(jìn)行地表覆蓋信息分割分類、地理國情要素提取的問題和遙感解譯樣本采集方面的問題。筆者就此次普查試點工作中的主要問題及解決方法進(jìn)行總結(jié)，并對有待解決的問題進(jìn)行了歸納，以期為以后更好地進(jìn)行地理國情普查工作提供參考。

1 地表覆蓋信息分類存在的問題及解決辦法

（1）前期數(shù)據(jù)采用Feature Station進(jìn)行影像分割時，影像分割尺度的確定。影像分割的尺度決定著分割的圖斑的細(xì)化程度，分割尺度越小則圖斑越精細(xì)，對應(yīng)其數(shù)據(jù)量越大，合并工作量則越大。因此在地形相對單一的地域應(yīng)采用較大的分割尺度，反之則應(yīng)使用較小的分割尺度。對于華寧縣，其大部分地域的分割尺度選擇150～250個單位會較好。

（2）采用Feature Station進(jìn)行影像分類時，主要是要依據(jù)影像的色調(diào)、飽和度、亮度等，對分割出的圖斑進(jìn)行地類類型的自動賦值。在這過程中影像上地類樣本點的采集至關(guān)重要。樣本點的采集可用1∶10 000植被數(shù)據(jù)作為部分樣本點，并根據(jù)實際情況對樣本點進(jìn)行刪減，這樣可提高樣本點采集的效率。同時，要注意樣本點的采集要全且分布均勻。

（3）此次數(shù)據(jù)在進(jìn)行數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中，由于圖框出現(xiàn)縫隙，從而導(dǎo)致了整合數(shù)據(jù)在部分圖幅間出現(xiàn)空面的現(xiàn)象。圖幅間縫隙的出現(xiàn)由于不是同一地類，因此不可使用疊加分析進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，主要通過數(shù)據(jù)的接邊進(jìn)行圖幅間縫隙的消除。在接邊時采用修改一邊邊界后再進(jìn)行要素裁剪的接邊方法，效率更高。

（4）在對面狀要素進(jìn)行修改時出現(xiàn)了部分要素細(xì)微移動，從而產(chǎn)生了面狀要素的重疊及空洞問題。當(dāng)對象移動距離在允許誤差范圍內(nèi)時，可采用多次疊加后分析消除細(xì)小對象的方法來解決;如果出現(xiàn)面積較大的對象，最好進(jìn)行單獨判別與融合。

（5）由于此次項目時間緊迫，且有地理國情要素與地表覆蓋分類同時進(jìn)行，因此在做道路裁切工作時是出現(xiàn)了跨圖幅道路路面寬度不一致，路面誤切的現(xiàn)象。對此需將原路面按照周邊地類進(jìn)行歸并，并對單條道路重新進(jìn)行裁切工作。

2 地理國情要素采集存在的問題及解決辦法

2.1 要素采集中存在的問題

在地理國情要素提取過程中遇到的問題主要歸結(jié)為以下幾點：

①跨度較長道路的寬度的確定;②面狀水系要素采集時高水界的判讀;③影像中線狀水系較難識別;④多個單位信息點位落在同一位置時的沖突;⑤如何更有效地整合利用現(xiàn)有資料。

2.2 解決方法

（1）對于跨度較長的道路，往往離城區(qū)近的一段路寬會比山區(qū)段寬一些，當(dāng)在影像上能明顯識別出道路的寬度在某一位置發(fā)生了較大的變化時，必須從圖上對道路進(jìn)行裁切處理，分段賦路寬的屬性值。分段處理以后，在進(jìn)行地表覆蓋要素路面分割時，就需要注意寬度變化處的路面接邊，保證路面接邊部位的合理性和美觀性^[4-5]。

（2）由于遙感影像存在時相性，不同季節(jié)拍攝的影像上呈現(xiàn)出來的水面是不一樣的，因此僅依據(jù)影像來判讀面狀水系的高水界線不夠科學(xué)。這里采取綜合多源數(shù)據(jù)與資料來進(jìn)行判讀。第一，先看高分辨率影像圖，大致劃分出水域與陸地的邊界線;第二，再與1∶10 000比例尺地圖數(shù)據(jù)和二調(diào)地類圖斑進(jìn)行比較;第三，協(xié)調(diào)高水界線與等高線的關(guān)系，最后全面綜合取舍做出較為合理的判定。

（3）影像中線狀水系的判讀也是一大難點。主要靠參考已有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料來完成，但依然不能保證采集數(shù)據(jù)的全面、合理，還需要配合外業(yè)核查才能完成。

（4）多個單位信息點位落在同一空間位置的情況是符合實際的?，F(xiàn)實中常常有多個單位都在同一個區(qū)域內(nèi)辦公。這里對每一信息點分別采集分別錄入屬性，且不同分類的信息點用不同的分類碼。獨立點位和獨立的屬性體現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的完整性。

（5）收集到的專業(yè)資料往往是表格或紙圖，資料中的部分要素準(zhǔn)確定位較為困難：如坑塘的名稱在水利部門的叫法與當(dāng)?shù)鼐用癫灰粯?，調(diào)繪時無法定位。類似此類問題下一步應(yīng)采取直接與各專業(yè)人員現(xiàn)場對接的方式解決，以確保專業(yè)資料能普查到位。

（6）要素代碼擴(kuò)充說明：BOUP層新增加“NAME”字段，用于存儲行政村等地名名稱，擴(kuò)充CC碼“1118”用于存儲自然村，“1119”用于存儲山峰等自然地名;BUCP層中單位院落與工礦企業(yè)盡量完整采集，GB碼盡量對應(yīng)到地理信息分類碼的大類;部分要素在國標(biāo)里未能確定GB碼，暫時統(tǒng)一賦值為“999999”;LRDL層中，增加存放了村道，GB為420800。

（7）宗教場所、休閑娛樂區(qū)等要素雖然面積不夠指標(biāo)，只要能確定范圍或者定位位置的，也采集保留在相關(guān)數(shù)據(jù)層。其中宗教場所未能確定范圍的也保留點在BUCP層。

（8）由于縣界與影像套合誤差大，按縣級政區(qū)裁出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)一些不連續(xù)的河流、道路、結(jié)構(gòu)線等要素，此次試點未作處理，待明確界限使用與協(xié)調(diào)原則后完善。

3 遙感解譯樣本采集中的經(jīng)驗

根據(jù)《遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)程》，地面照片及遙感影像實例的屬性項多，且要求相當(dāng)嚴(yán)格，同時需具備有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，較為復(fù)雜，遇到的相關(guān)問題解決方案如下：

（1）為解決入庫問題，特組織相關(guān)技術(shù)骨干開發(fā)了遙感影像解譯樣本建庫工具，解決了此子項目中的一系列技術(shù)問題，利用該軟件工具可以實現(xiàn)批量建庫，同時進(jìn)行建庫成果質(zhì)量檢查。

（2）數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表“PHOTO”中修改的字段是“FILE”字段，數(shù)據(jù)類型修改為“string（64）”;PHTM數(shù)據(jù)類型由日期型修改為“string（19）”;樣點地理環(huán)境描述字段名為“MEMO”，類型不變。

（3）數(shù)據(jù)表“SMPIMG”修改字段是“IMGFILE”字段，數(shù)據(jù)類型修改為“string（64）”;“SRCTYPE”字段數(shù)據(jù)類型修改為“string（19）”;SRCRES字段數(shù)據(jù)類型修改為“float”?！癝RCTIME”字段數(shù)據(jù)類型修改為“string（19）”。

（4）樣本數(shù)據(jù)規(guī)定里數(shù)據(jù)庫采用2007版以上的 Access 數(shù)據(jù)庫，格式為“.mdb”，而2007版以上的只能保存為“.accmdb”格式。

以上字段的修改是在屬性錄入遇到問題后，與國家基礎(chǔ)地理信息中心溝通后進(jìn)行的修改。

4 元數(shù)據(jù)填寫遇到的問題及解決辦法

此次地理國情普查元數(shù)據(jù)記錄通過與生產(chǎn)環(huán)節(jié)的結(jié)合，采用空間數(shù)據(jù)掛接屬性的方式記錄。元數(shù)據(jù)填寫顧及各項內(nèi)容所涉及的生產(chǎn)階段，遇到的問題及解決辦法有^[6-7]：

（1）由于內(nèi)業(yè)采集數(shù)據(jù)時，地表覆蓋和地理國情要素是不同作業(yè)員分開完成的，針對這種情況，調(diào)查人員將地理國情要素的采集情況記錄在MIDC里，并擴(kuò)充了MIDC_LCA來記錄地表覆蓋的采集情況。

（2）外業(yè)調(diào)繪核查情況分為攝影核查和紙圖核查，前者主要按設(shè)計線路進(jìn)行，記錄在了MFSV線狀要素類型里，后者由不同作業(yè)小組分幅完成，記錄面更合理，所以擴(kuò)充了MFSV_A圖層，記錄分幅核查情況。

（3）按照《地理國情普查數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)規(guī)定》的完整性要求，最終匯交的元數(shù)據(jù)的各面要素層每一層必須完整覆蓋成果數(shù)據(jù)的范圍，不能出現(xiàn)空洞和交疊等問題。實際填寫時，使用的參考資料情況的記錄有重疊。調(diào)繪、檢查等時間字段已經(jīng)按要求填寫到北京時間。

5 有待解決的問題

5.1 ?自動解譯圖形效果較差

此次試點前期采用“自動+人工”的解譯方式進(jìn)行地表覆蓋分割分類，效果不佳;后期僅針對圖幅中地表較為單一的地區(qū)采用了自動解譯的邊界。由于自動解譯結(jié)果邊界不夠光滑，圖形效果較差，且數(shù)據(jù)節(jié)點太多，數(shù)據(jù)量大，加上云南省地表覆蓋情況復(fù)雜，導(dǎo)致分割出的圖斑較破碎，給后期編輯處理帶來很多不便，大大增加工作量。因此，后期的地表覆蓋分類數(shù)據(jù)采集基本上是采用人工解譯方式進(jìn)行的。建議國家專門針對我國南方地區(qū)地表覆蓋較為復(fù)雜情況，定制開發(fā)特定的自動解譯軟件。

5.2 界線與影像套合不佳

地理國情普查項目將以縣為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)組織和成果提交，而現(xiàn)有的縣級及以上界線資料均來源于1∶50 000的民政勘界協(xié)議書附圖，界線套合于新生產(chǎn)的0.5 m高分辨率影像上，會產(chǎn)生許多錯誤和偏差，對后期縣與縣之間的接邊產(chǎn)生較大影響。建議統(tǒng)一進(jìn)行縣級以上界線的協(xié)調(diào)處理，再下發(fā)專門用于地理國情普查用的縣級界線。

5.3 具體工作流程需進(jìn)一步優(yōu)化

此次試點項目從正式啟動到上交數(shù)據(jù)的時間僅有2個月不到，而試點任務(wù)中的“三駕馬車”——地表覆蓋分類、地理國情要素、遙感影像解譯樣本，都是相對較新的工作，大部分作業(yè)人員均需較長的時間來學(xué)習(xí)摸索和適應(yīng)，如按部就班地逐步進(jìn)行，在這么短的時間內(nèi)完成幾乎是不可能的。故采取3個子項目分組同步進(jìn)行的方式，將復(fù)雜繁瑣的任務(wù)“化整為零”，每位作業(yè)人員均只需掌握其所涉及的部分技術(shù)即可完成生產(chǎn)，從而可以較快地適應(yīng)試點工作的生產(chǎn)需求，節(jié)省了掌握全部技術(shù)的時間和精力，提高了項目實施的可行性。但在時間較為寬裕的前提下，這種3項任務(wù)并行的方法仍存在不少弊端，如同一地物，不同的作業(yè)人員認(rèn)知不一樣，導(dǎo)致出現(xiàn)系統(tǒng)誤差（如覆蓋的水面比實體的水體范圍大）;又如樣本采集時因?qū)φw分析不夠，有些分布較少的類型較難發(fā)現(xiàn)并出現(xiàn)漏采。故解譯樣本采集應(yīng)放在內(nèi)業(yè)解譯完成后再進(jìn)行，這樣有目的性、計劃性的采集樣本效率或許更高。

5.4 部分內(nèi)容重要但無法存儲

在現(xiàn)行的《普查試點方案》V2.0中，行政村的名稱在數(shù)據(jù)庫無法存儲，自然村及自然地名也無相應(yīng)的圖層存放;同時，諸如橋梁名稱只有面狀的才能存儲名稱，線狀與點狀的名稱無法存儲。

6 主要建議

6.1 進(jìn)一步改進(jìn)地理國情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)方式

盡管此次地理國情普查試點數(shù)據(jù)生產(chǎn)進(jìn)行得相對順利，但仍然有不少需要改進(jìn)的地方，具體如下：

（1）要結(jié)合實際工作需要，科學(xué)地組織項目生產(chǎn)，合理地安排好整個工作流程^[8]。在此次地理國情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)中，由于工期短，所以將道路裁切工作置于后期進(jìn)行，這就增加了后期碎小多邊形的消除工作，影響了進(jìn)度。

（2）最好基于局域網(wǎng)，充分利用地理數(shù)據(jù)庫的版本編輯和多用戶并發(fā)處理功能進(jìn)行數(shù)據(jù)生產(chǎn)，降低出錯率，提高工作效率。此次數(shù)據(jù)生產(chǎn)工作由于一些客觀原因，僅采用了單機(jī)分幅作業(yè)的生產(chǎn)方式，給數(shù)據(jù)處理尤其是數(shù)據(jù)接邊帶來不少麻煩。

6.2 建議增加符合云南實際的地表覆蓋內(nèi)容

鑒于地理國情普查試點項目中規(guī)定的內(nèi)容與指標(biāo)具有普適性，無法反映云南省特有的地表覆蓋情況，如華寧縣為解決持續(xù)干旱修建的大量愛心水窖，在遙感影像上隨處可見，但面積均達(dá)不到技術(shù)規(guī)范的上圖指標(biāo)，建議縮小指標(biāo);另外，云南特有的大面積種植煙葉、三七和橡膠林等的地表覆蓋類型也有必要專門進(jìn)行擴(kuò)充。

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