地理國情普查成果在1∶10000地形圖更新中的應用

梁麗芳 王新廣 王燕云

摘 要：地理國情普查成果的分類體系著重立足于基礎地理信息要素分類，成果實現(xiàn)的技術方法、采用的技術手段與基礎地理信息生產(chǎn)也有共通之處。本文采用基于數(shù)字正射影像采集為主，充分利用地理國情普查成果更新省級1∶10000地形圖能夠節(jié)省大量的外業(yè)調繪工作、節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

關鍵詞：地理國情普查；數(shù)字正射影像圖；1∶10000地形圖；更新

地理國情普查是在全國陸地范圍內(nèi)，采用航空航天遙感、全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等測繪地理信息先進技術，充分利用最新獲取的各行業(yè)測繪地理信息數(shù)據(jù)，對反映地表特征、地理現(xiàn)象和人類活動的各類地理環(huán)境要素進行的空間化、定量化和屬性化的普查。普查成果是包括地形地貌、植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地、交通網(wǎng)絡、居民地與設施和地理單元等各類專業(yè)資料的重要測繪地理信息成果，其分類體系著重立足于基礎地理信息要素分類，成果實現(xiàn)的技術方法、采用的技術手段與基礎地理信息生產(chǎn)有共通之處。本文針對地形圖要素中應用最廣、變化較快、共通性強的水系、居民地、交通、植被四類要素，將地理國情普查的內(nèi)容與指標與省級1∶10000地形圖采集內(nèi)容與指標進行了對比分析，基于數(shù)字正射影像圖采集的基礎上，將地理國情普查成果應用于1∶10000地形圖的更新。

1 更新方案

數(shù)字正射影像圖（DOM）具有像片的影像特征和地圖的幾何精度，信息豐富、直觀、整體精度高、使用方便，具有良好的可判讀性和可量測性，從DOM中可直接提取自然地理和社會經(jīng)濟信息，因此，采用基于DOM采集為主，內(nèi)、外業(yè)一體化的方案更新1∶10000地形圖是一種簡便實用的方式。

由于外業(yè)調繪工作的成本較高，如果能將地理國情普查成果充分利用起來，作為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集的參考和補充，從而減少外業(yè)調繪的工作量，會節(jié)省大量的人力、物力和財力，提高生產(chǎn)效率。

具體作業(yè)方案是：在原始地形圖上套合DOM，確保未變化的矢量要素與其同名影像套合的偏差在平面位置中誤差允許的范圍內(nèi)，在DOM上采集能準確判繪的水系、交通、居民地、植被等要素。當發(fā)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)與其DOM同名影像位置的套合誤差在某些部位超限時，應以DOM為準，對矢量數(shù)據(jù)進行修正。對于地形起伏相對較大或高大建筑密集的區(qū)域，需要導入已有的解析空三加密資料，通過全數(shù)字攝影測量工作站的立體環(huán)境，對局部變化的地形和地物進行修、補測；在影像上不能通過準確判繪進行采集的地區(qū)和要素，通過加載地理國情普查成果作為參考進行補充采集；根據(jù)內(nèi)業(yè)采集的成果對最終不能準確判繪的要素進行外業(yè)補調、核查；最后根據(jù)外業(yè)調繪成果進行內(nèi)業(yè)編輯，形成更新后的地形圖成果。

作業(yè)流程如圖1：

2 地理國情普查成果分析與應用

地理國情信息分類對象主要包括地表形態(tài)、地表覆蓋、和重要地理國情要素三個方面。地表形態(tài)數(shù)據(jù)反映地表的地形及地勢特征，也間接反映了地貌形態(tài)；地表覆蓋反映地表營造物和人工營造物的自然屬性或狀況；重要地理國情要素信息反映與社會生活密切相關、具有較為穩(wěn)定的空間范圍或邊界、具有或可以明確標識、有獨立監(jiān)測和統(tǒng)計分析意義的重要地物及屬性。

根據(jù)地理國情普查總體實施方案，將地理國情信息分為了12 個一級類，58個二級類，133個三級類，其中的大部分要素能夠與1∶10000地形圖的要素建立對應關系，所不同的是某些要素屬性項及采集要求有所區(qū)別，在用于1∶10000地形圖更新時需要選取利用其相同屬性項的值，并對地理國情數(shù)據(jù)做必要的綜合、取舍，以滿足1∶10000地形圖的采集要求。

2.1 水系

2.1.1河渠

地表覆蓋信息采集要求最小圖斑對應的地面實地面積為 400平方米的水面范圍；地理國情要素要求采集長度大于 500米的時令河與常年河、實地長度大于 1000 米的干涸河的河道范圍和長度大于 500米的固定水渠，寬度大于20米的采集范圍線構面，同時采集結構線，小于 20 米的采集中心線，并賦要素屬性。

因此，地理國情數(shù)據(jù)的河渠中心線可直接用于地形圖更新，但地理國情數(shù)據(jù)對水面的采集指標要求較細，進行水涯線更新時需進行必要的取舍和綜合，同時，地理國情數(shù)據(jù)沒有進行干支渠的劃分，需要根據(jù)水渠寬度進行區(qū)分。

2.1.2湖泊、水庫、池塘

地表覆蓋信息采集要求最小圖斑對應的地面實地面積為 400平方米的水面范圍，與1∶10000地形圖的采集指標一致，因此，地理國情數(shù)據(jù)可直接用于地形圖的更新。

2.2 居民地及設施

1∶10000地形圖中的居民地及設施對應的是地理國情數(shù)據(jù)中的房屋建筑（區(qū)）和構筑物，地理國情信息提取根據(jù)房屋的建筑高度、結構、排布規(guī)律、建筑密度以及路網(wǎng)和其他明顯界限確定的房屋建筑區(qū)或為某種使用目的建造的構筑物區(qū)域，最小圖斑對應的地面實地面積為1600平方米，側重的是地表覆蓋特征。

而1∶10000地形圖居民地及設施的表示要求接近真形，能夠反映街區(qū)式居民地、單幢房屋、其他建筑物及設施的外形特征，并按真實方向表示。因此，地理國情數(shù)據(jù)中的房屋建筑（區(qū)）和構筑物不便用于地形圖的更新。

2.3 交通

2.3.1鐵路

地表覆蓋信息采集路基范圍的路面；地理國情要素要求采集鐵路正線的中心線，與1∶10000地形圖的采集要求基本一致，因此，地理國情數(shù)據(jù)可用于地形圖的更新，有時需根據(jù)相應的圖式及規(guī)范要求確定不同的線路類型。

2.3.2公路、城市道路及鄉(xiāng)村道路

地表覆蓋信息要求采集寬度大于3米且長度大于500米以上的路面；地理國情要素要求采集所有通車的寬度大于5米的公路和城市道路的中心線及連接行政村與外部路網(wǎng)的農(nóng)村硬化道路的中心線。地理國情數(shù)據(jù)與1∶10000地形圖數(shù)據(jù)采集指標基本一致，地理國情數(shù)據(jù)可用于地形圖的更新，必要時需要結合道路屬性及其他資料區(qū)分鄉(xiāng)村道路的類別。

2.3.3道路構造物及附屬設施

隧道、橋梁、碼頭、車渡等道路構造物及附屬設施在地理國情數(shù)據(jù)中被劃分在構筑物類別中，地理國情要素要求采集長度大于100米的隧道、橋梁、車渡及面積大于1000平方米的碼頭，采集指標較大，不符合1∶10000地形圖數(shù)據(jù)采集要求。

2.4 植被

地表覆蓋信息要求采集的最小圖斑對應的實地面積為400平方米，能滿足1∶10000地形圖數(shù)據(jù)采集要求，但更新過程中需要根據(jù)相應的圖式及規(guī)范要求進行必要的綜合、編輯工作。

2.5 地名及屬性信息

地理國情數(shù)據(jù)中的地理單元包括行政區(qū)劃單元、社會經(jīng)濟區(qū)域單元、自然地理單元和城鎮(zhèn)綜合功能單元，所有單元都需要具有名稱屬性。而且，地理國情數(shù)據(jù)中要素采集的屬性項比較完整，地名及屬性項值的獲取是從各權威專業(yè)部門收集獲取，并經(jīng)過外業(yè)核查確定的，將地理國情數(shù)據(jù)中的地名及屬性信息用于1∶10000地形圖更新可大大減少外業(yè)調繪的工作量。

3 結語

通過對地理國情普查成果與1∶10000地形圖采集內(nèi)容與指標的對比分析結果得出：采用基于數(shù)字正射影像采集為主，充分利用地理國情普查成果，采用內(nèi)、外業(yè)一體化的方案更新省級基礎地理信息矢量數(shù)據(jù)可節(jié)省大量的外業(yè)調繪工作、節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。隨著國情普查從基底普查轉入動態(tài)監(jiān)測，地理國情普查的成果轉化與應用推廣必將成為測繪工作者的又一重大研究課題，以地理國情普查為契機，突破傳統(tǒng)基礎測繪的局限，創(chuàng)造性地開發(fā)利用已有數(shù)據(jù)資源，結合不同領域專業(yè)數(shù)據(jù)，縮短基礎地理信息數(shù)據(jù)更新周期，保持數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，將會充分發(fā)揮基礎地理信息工作在服務社會、服務經(jīng)濟、服務民生中的先行保障作用。

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作者簡介：

梁麗芳（1981-），女，河北石家莊人，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事測繪地理信息成果管理、GIS應用與開發(fā)。