地理國情監(jiān)測數(shù)據與國土三調數(shù)據的整合試驗研究

摘 要：厘清“國土三調”中“工作分類”與地理國情監(jiān)測中“內容與指標”之間的關系，重新定義地理國情監(jiān)測的分類體系，對開展自然資源調查監(jiān)測工作至關重要。該文從地理國情監(jiān)測在自然資源調查監(jiān)測的應用出發(fā)，通過對地理國情監(jiān)測數(shù)據與國土調查數(shù)據進行對比分析，從理論層面構建兩種分類體系的對應關系，再從實踐層面進行數(shù)據整合試驗并分析差異原因，最后提出銜接國土資源等自然資源調查的地理國情優(yōu)化建議。

關鍵詞：地理國情監(jiān)測? ?國土調查? ?數(shù)據整合? ?試驗

中圖分類號：P204? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract： It is very important for the investigation and monitoring of natural resources to clarify the relationship between the "work classification" in "the Third National Land Resource Survey" and the "content and indicator" in the geographical conditions monitoring and redefine the classification system of the geographical conditions monitoring. Starting from the application of the geographical conditions monitoring in the? investigation and monitoring of natural resources， by the comparative analysis of the geographical conditions monitoring data and the land resource survey data， this paper constructs the corresponding relationship between the two classification systems from the theoretical level， then carries out the data integration test and analyzes the reasons for the differences from the practical level ， and finally puts forward the optimization suggestions of geographical conditions linking the investigation of natural resources such as land resources.

Key Words： Geographical conditions monitoring; Land resource survey; Data integration;? Experiment

2020 年1 月17 日自然資源部發(fā)布的《自然資源調查監(jiān)測體系構建總體方案》中指出：當前自然資源調查中的基礎調查工作以第三次全國國土調查（以下簡稱“國土三調”）為基礎，自然資源監(jiān)測工作是在基礎調查和專項調查形成的自然資源本底數(shù)據基礎上開展的，地理國情監(jiān)測是自然資源監(jiān)測的專題監(jiān)測分項之一；現(xiàn)有分類體系存在概念不統(tǒng)一、內容有交叉、指標相矛盾等問題[1]。以“國土三調”成果為自然資源調查監(jiān)測“一張底圖”的基礎，對現(xiàn)有數(shù)據成果進行分析判斷，厘清“國土三調”中“工作分類”與地理國情監(jiān)測中“內容與指標”之間的關系，重新定義地理國情監(jiān)測的分類體系，對開展自然資源調查監(jiān)測工作至關重要。

已有研究較多關注地理國情應用于自然資源調查管理的思路框架及專題應用實踐，較少涉及實際操作層面的數(shù)據銜接試驗；或基于地理國情數(shù)據與土地利用數(shù)據的差異對比，探討在土地監(jiān)測管理中的應用服務[2]。該文從地理國情監(jiān)測在自然資源調查監(jiān)測的應用出發(fā)，通過對地理國情監(jiān)測數(shù)據與國土調查數(shù)據進行對比分析，從實踐層面進行數(shù)據整合試驗并分析差異原因，最后提出銜接國土資源等自然資源調查的地理國情優(yōu)化建議。

1? 地理國情監(jiān)測數(shù)據與國土調查數(shù)據對比分析

由于兩項工作立項之初分屬于不同的管理部門，因此二者的側重點也存在差異，如圖1所示。

2? ?數(shù)據來源與研究方法

2.1? ?數(shù)據來源

該文選取裕華區(qū)城鄉(xiāng)結合部區(qū)域為試驗對象，從圖2國土調查數(shù)據來看，試驗區(qū)內建設用地與農用地、未利用地等非建設用地的面積比約為１∶１，包含一定規(guī)模的鎮(zhèn)、鄉(xiāng)和村莊建設用地，而從圖3地理國情地表覆蓋數(shù)據來看，除鹽堿地表、沙質地表等個別地類缺失外，其余地類均有涉及，兩類數(shù)據反映出較為復雜的城鄉(xiāng)用地情況，對于兩類數(shù)據的對比分析具有典型代表性。針對水體資源，地表覆蓋分類中反映水域數(shù)據常水位水面的數(shù)據較為粗糙且缺失明顯，而地理國情要素中水域要素不僅反映高水位水面且相對細致全面，故采用地理國情要素中水域要素數(shù)據與國土調查數(shù)據進行對比試驗。在兩類數(shù)據銜接試驗后，采用2020年高分辨率遙感影像進行檢驗核查，分析兩類數(shù)據的一致性以及造成數(shù)據差異的原因。該文研究方法的技術流程如圖4所示。

2.2? ?研究方法

2.2.1? 構建分類體系對應關系

通過對地理國情監(jiān)測數(shù)據與國土調查數(shù)據所依據的兩種分類體系進行分析，依照“定義相近、最小細分、逐級合并”原則，以土地利用現(xiàn)狀分類為基準，將地理國情不同地類重新對應其中，建立兩種分類標準的對應關系[3]。

2.2.2? 進行空間數(shù)據銜接試驗

對國土調查數(shù)據進行格式、坐標轉換，統(tǒng)一兩類數(shù)據的空間坐標基準，使兩類數(shù)據在空間上可以進行疊加分析，為兩類空間數(shù)據銜接試驗做好準備。根據兩種分類標準的對應關系，進行不同地類的空間分析和數(shù)據統(tǒng)計，采用地類的重合面積與土地利用現(xiàn)狀分類用地面積的比值作為綜合評價銜接轉換效果的指標，計算特定地類的空間重合率，比較兩類數(shù)據成果在空間分布上的一致性，所有地類面積不重算、不漏算。

2.2.3? 分析數(shù)據整合差異原因

將高分辨率遙感影像與兩類數(shù)據進行空間疊置，分別對地理國情監(jiān)測數(shù)據、國土調查數(shù)據進行具體核查，分析造成數(shù)據銜接差異的原因，并對差異原因進行總結歸類，為地理國情監(jiān)測內容調整和今后地理國情監(jiān)測業(yè)務優(yōu)化完善提供依據和參考。

3? 分類標準對應關系

在地理國情地表覆蓋分類與土地利用現(xiàn)狀分類的對應關系中，前者基本可以與后者的農用地和未利用地各分類建立直接的“一對一”對應關系，僅有部分特殊覆蓋度要求地類無法建立，如地表覆蓋分類中喬灌混合林、稀疏灌叢以及固沙灌草等地類，在土地利用現(xiàn)狀分類中無法找到直接的對應類別[4]。兩者間建設用地區(qū)域基本一致，但由于地表覆蓋分類遵循“所見即所得”原則，側重土地的自然屬性，導致其與土地利用現(xiàn)狀分類中各建設用地分類無法建立建設用地內明確的對應關系，如房屋建筑區(qū)中可能存在宅基地、工業(yè)用地等多類建設用地地類。從具體地類來看，土地利用現(xiàn)狀分類中的耕地、園地、林地、草地、水域及水利設施用地（河流、湖泊、水庫、坑塘、冰川及永久積雪）、其他土地（鹽堿地、沙地）5個一級類及其大部分二級類，可與地表覆蓋分類建立直接“一對一”對應關系而用于數(shù)據整合試驗；部分二級類（如公路、機場用地等）雖然可以建立對應關系，但類別定義存在一定差異，還需補充地表覆蓋其他地類，如土地利用現(xiàn)狀分類中機場用地不僅對應地表覆蓋分類中停機坪和跑道，還應補充機場用地范圍內的綠化草地、房屋建筑區(qū)等；交通運輸用地、城鎮(zhèn)村及工礦用地等類別因與地表覆蓋分類在類別定義上差異較大，對應關系多是“一對多”或無對應，如將商服、工礦倉儲等建設用地歸并于城鎮(zhèn)村及工礦用地的二級類均以“一對多”關系對應于地表覆蓋分類中的房屋建筑區(qū)、道路、綠化林地、綠化草地等[5]。

4? ?數(shù)據整合轉換試驗

由于地表覆蓋分類與土地利用現(xiàn)狀分類中的商服用地、工礦倉儲用地、住宅用地、公共管理與公共服務用地、特殊用地等建設用地難以建立直接的對應關系，且當前采用的國土調查數(shù)據中城鎮(zhèn)村用地類別數(shù)據尚未進行細分，因此只對歸并后的“城鎮(zhèn)村及工礦用地”與地表覆蓋分類數(shù)據進行整合試驗。

根據兩種分類標準的對應關系，將地理國情覆蓋分類對應于土地利用現(xiàn)狀分類的各地類面積進行匯總統(tǒng)計得出，兩類數(shù)據的整體重合率為74.0%，不同地類的整合一致性存在較大差異，盡管“一對一”對應關系下的地類一致性相對較高，但對應關系的建立并不能實現(xiàn)兩類數(shù)據的“完美整合”[6]。

從地理國情數(shù)據與國土調查數(shù)據的疊加分析可看出，二者的差異圖斑主要存在于耕地（水田、水澆地及旱地）、交通運輸用地（公路用地、農村道路）、水域及水利設施用地（坑塘水面、溝渠及水工建筑用地）、其他土地（設施農用地）等。

5? ?整合差異原因分析

利用高分遙感影像對兩類數(shù)據銜接試驗的一致性進行檢驗核查，從調查內容與地類定義、數(shù)據來源與影像時點、最小上圖圖斑面積等方面分析造成兩類數(shù)據差異的原因，具體分析如圖5所示。

如地理國情監(jiān)測會將鐵路、公路征地范圍的樹木、草坪單獨歸類為綠化林地、綠化草地或護坡灌草，而土地利用現(xiàn)狀分類將其作為附屬用地歸并于鐵路用地、公路用地（如圖6所示），地休耕輪作或暫時種植經濟作物，導致實際地表發(fā)生變化，如長草、積水、林木生長等，土地變更調查仍將其認定為耕地，而地理國情監(jiān)測僅認定55.8%的耕地，其余則采集為溫室大棚（9.2%）、高覆蓋度草地（6.8%）、苗圃（5.7%）、喬灌木混合林（4.4%）等。

6? ?結語

在機構改革的背景下，理清地理國情與國土資源及相關調查監(jiān)測的差異，優(yōu)化完善地理國情監(jiān)測內容，對于促進地理國情監(jiān)測在國土資源等自然資源調查監(jiān)測中的銜接應用顯得尤為重要。該文從理論和實踐兩個層面對地理國情監(jiān)測數(shù)據與國土調查數(shù)據進行對比分析和銜接試驗，分析了造成兩類數(shù)據差異的原因。

參考文獻

[1]王歡. 基于低空遙感和智能移動終端的土地利用現(xiàn)狀調查[D].北京：清華大學，2018.

[2] 劉光輝，周人秀，謝寶發(fā)，等.淺析基礎性地理國情監(jiān)測行業(yè)資料分析與利用[J].地理空間信息，2021，19（12）：110-113，7.

[3]閆盼盼. 我國自然資源統(tǒng)一確權登記制度研究[D]. 北京：中國地質大學，2020.

[4]胡云華，李建勇，陳勇，等.第三次全國國土調查與地理國情監(jiān)測調查要求和分類的對應關系分析[J].測繪與空間地理信息，2020，43（7）：57-62.

[5] 何德俊，張士柱，蘇勤龍，等.淺析地理國情監(jiān)測圖斑底圖數(shù)據的變化更新[J].地理空間信息，2022，20（5）：89-92.

[6]鄭巧云，曾海波，王強，等.基礎性地理國情監(jiān)測與國土調查耕地數(shù)據差異分析[J].國土資源導刊，2020，17（2）：69-73.

作者簡介：賈幸雨（1991—），男，本科，工程師，研究方向為攝影測量和國土調查。