基于地理国情监测内业作业方法的研究和思考论文_李芳,张贵和

江西省地理国情监测遥感院 江西南昌 330000

摘要:基础性地理国情监测是基于第一次全国地理国情普查内容体系开展的新一轮变化监测,是以普查时期成果数据为基础,综合考虑各相关行业多种需求而进行的常态化地理国情监测。作为基础性的支撑提供给全国各项专题性监测,作为持续、稳定、标准和权威的时间序列化地理国情信息成果用以满足相关行业的共性需求。

关键词:地理国情监测;内业作业;方法

国情是指一个国家的情况及社会性质,显示一个国家某一时期的综合实力,是一个国家在全球范围内地位的象征。地理国情是国情的重要组成部分,它从环境和资源的角度出发揭示经济社会发展的时空演变和内在联系,在实践中对各类国情进行关联和分析,其研究内容涉及诸多领域,包括所有与地理相关的、以及由于其变化而产生效应的政治、经济、文化、教育等诸多因素,具有区域、多维结构、时序、客观权威等特征。

1地理国情监测信息的研究框架

地理国情监测信息的研究主要由采集、分析、发布、反馈4个阶段构成。大范围基础地理信息的获取由国家测绘部门普查完成,具体行业和专题信息由相关单位,如环境、灾害、土地、农业、林业、电力、水利等配合完成,建立数据库,采集信息符合统一标准统一入库,各研究单位根据职能及需求获取相应信息,根据获取信息进行分析、反馈,进而形成循环往复的更新体制。

2数据预处理

普查时期数据由国家基础地理信息中心下发,其中,包括地表覆盖和道路、水域等要素层的分区数据库及构筑物、地理单元等要素层的不分区数据两种,在编辑数据之前需要针对各层数据进行整合处理,在方便编辑修改的同时,也为符合数据规定的成果汇交做准备。为防止由于人工疏忽所产生的数据丢漏、要素层之间对应不正确、缺省值填写不规范等错误,利用python脚本,将本底数据依据技术规定批量转入增量库中,完成监测阶段新增字段的批量填写。利用自动化处理的方式代替传统人工在图层间的拷贝数据,直接减少了误操作而产生的问题,显著缩短了预处理时间,提高作业效率。在实际生产操作中建议采用直接修改本底数据库的方式,提高作业效率。生产作业中,作业员在利用ArcMap软件编辑数据库时,可直接针对数据库中V_LCRA层进行物理编辑工作,而编辑过程中利用裁剪面工具及拓扑整形边工具等对地表图斑进行几何划分和修整,利用合并及程序赋地理国情信息分类码的方式快速有效地对地表图斑进行操作,减少作业过程中地理国情信息分类码赋值错误的问题,此方法迎合了作业员在普查作业中的一些采集方式。

3编辑方式

地理国情监测中地表覆盖可采取的方式有两种,一种方式是编辑增量库中UV_LCRA层,根据影像变化采集增量图斑并填写变化类型(ChangeType)和要素唯一标识码(FEATID);另一种方式为直接编辑处理本底数据中的V_LCRA层,后叠加分析提取,即直接修改本底数据库的方式。实际操作中可利用程序将常用的地理国情信息分类制作成按钮形式,采用鼠标一次点击的方式代替了人工敲击键盘填写4位数字地理国情信息分类码,从细微之处节约时间,积少成多,提高整体工作效率,同时,减少了手工输入可能出现的小概率编码错误事件。数据采集与编辑过程中,发现前一期数据明显有误,进行纠错的部分手工填写标识图斑变化的类型(ChangeType)为9。并在采集全部结束后,对数据进行拓扑检查和处理,确保相邻多边形之间不存在大于0.01m或0.00000008983153°的重叠、缝隙等拓扑错误。

4提取增量

在上一工序处理完成全部的地表覆盖数据采集工作后,与本底数据进行对比,利用程序自动化提取增量地表覆盖图斑数据。此自动化程序通过Python编写和执行,利用ArcGIS自身的空间分析、叠加分析等功能,结合Py-thon代码的串联和辅助整理,按照特征打碎提取数据,对提取出的数据加以整合,使整个过程具有高精度、指向明确的特征,实现变化部分一键式提取。输入指定的工作空间、编辑后的地表层数据、处理过拓扑问题的本底数据和输出指向标准增量图层,快速准确地提取出监测过程中需采集的变化部分(包括变化类型标识为9的纠错图斑),为下一工序自动赋值提供了数据基础。

运行脚本后,得到提取效果如图1所示,实线边框为编辑后数据(标注为下划线字体);虚线边框为本底库数据(标注为斜体);网格填充面为提取的变化部分数据。

利用编辑数据层与本底数据层进行叠加分析、自动提取增量的方式,避免了人工采集增量图斑可能产生的疏漏部分,避免了图斑采集过大或过小,使增量图斑更新本底数据库的作用最大化体现,增强了成果数据的完整性。由于增量提取是监测更新本底数据库的逆向操作,更大限度地保证了每一轮监测后地理国情监测数据库的地表层数据的自身拓扑一致性、统计结果的准确性,为监测成果更好地满足各相关行业应用需求提供基础保障。

5自动赋值

地表覆盖变化包括两种类型,一是原有相邻图斑在边缘处发生此消彼长的伸缩变化,简称为伸缩型变化;二是在原有图斑内新产生与周围类型完全不一样的图斑,简称为新生型。自动提取增量后,根据技术规定的要求对增量数据分别填写标识图斑变化的类型(ChangeType)和要素唯一标识码(FEATID)。标识图斑变化的类型:“1”表示在本底数据基础上发生了扩张或缩小;“2”表示增加了新类型的图斑(包括整个图斑覆盖类型发生变化且变化后与邻接图斑类型不同的情况);“9”表示监测过程中发现前一期数据明显有误,进行了纠错。在实际作业中可利用程序工具进行自动赋值,是国情自动赋值工具的运行界面。

图1提取效果示意图

6地理信息整合方法

对于收集到的中、小比例尺的基础资料,通过程序统一进行数据提取、组织重构、分类代码转化、属性信息转换等工作整合改造成为符合要求的数据。数据处理时使用的软件为ArcGIS,ArcGIS具有丰富的图形图像处理、编辑功能,可以直接进行“面采集”“面编辑”等操作,并且可以在采集的同时赋值其cc码,可以直接将道路、水系等绘制成实体面,也可以使用辅助线、标志点对耕地、草地、林地等植被的边界线进行采集。

7结论

随着社会的进步,计算机技术的蓬勃发展,测绘地理信息产业已经全面进入数字化时代,测绘技术由几十年前的单纯靠人力勘测手工绘图,经由一代代的发展,如今已逐渐被半自动甚至全自动的计算机技术所取代,数字化的应用在测绘领域所占的比重越来越大。本文基于地理国情监测生产作业实践,阐述了笔者针对传统作业方式产生的思考,对能够减少人工工作量的新型作业方式的探索和对提高作业效率和降低失误率方法的研究。

参考文献:

[1]国家基础地理信息中心.GQJC01-2016基础性地理国情监测数据技术规定[G].北京:国家测绘地理信息局,2016.

[2]李德仁,丁霖,邵振峰.关于地理国情监测若干问题的思考[J].武汉大学学报:信息科学版,2016,41(2):143-147.

论文作者:李芳,张贵和

论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期

论文发表时间:2017/11/13

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