地理国情普查内业上图与编辑技术设计方案

1 地理国情普查内业上图与编辑技术设计方案 一、项目概况 1、项目来源与背景： 为全面掌握我国地理国情现状，满足经济社会发展和生态文明建设需要，国务院于 2013 年 2 月 28 日下发了关于开展第一次全国地理国情普查的通知（国发 20139 号），决定于 2013 年至 2015 年在全国开展第一次地理国情普查工作，全面查清我国陆地国土范围内的自然和人文地理要素的现状和空间分布情况，为开展常态化地理国情监测奠定基础。 2、测区范围及任务：测区范围为桃源县 2000 平方公里，项目内容包括地表覆盖数据内业上图与编辑、地理国情要素内业上图与编辑。 3、已有资料情况：测区内已有 分辨率正射影像图、行政区划数据、2012 年度土地变更调查数据、 1： 1 万数字高程模型、 1： 1 万数字线划图、 1： 5万数字线划图，林业、水利等专题数据，内业解译成果和外业调查成果 。 4、设计技术依据：见主要参考文献。 二、设计主要内容 1、地表覆盖数据内业上图与编辑。完成地理国情普查项目地表覆盖数据内业上图与编辑技术设计。完成已有数据导入、地表覆盖分类上图、属性录入、拓扑处理、生产技术流程设计。 2、地理国情要素数据 内业上图与编辑 。完成地理国情普查项目地理国情要素 内业上图与编辑 技术设计。完成已有数据导入、地理国情要素分类上图、属性录入、拓扑处理、生产技术流程设计。 三、设计基本要求 1、平面坐标系统采用 2000 国家大地坐标系，分带采用 3 度分带，投影采用高斯 程基准采用 1985 国家高程基准。比例尺为 1： 1 万，按 1：1 万国际标准分幅。 2、设计方案可行，精度合理； 技术指标符合规范要求；采用测绘新技术和新方法。 3、设计完成后，应提交毕业设计书、按 1： 1 万国际标准分幅的内业上图与 2 编辑成果数据约 1 平方公里。 四、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 选题 2013 年 12 月底前 2 查阅资料、调研 2014 年 方案设计论证、实验 2014 年 数据处理分析、写出初稿 2014 年 修改初稿，写出第二稿并交老师审阅 2014 年 完善方案设计、写出正式稿 2014 年 打印、上交设计 书 2014 年 5 月底 8 答辩 2014 年 5 月底 五、应收集的资料及主要参考文献 1、应收集的资料： 测区范围内地理概况、交通、气象、居民等情况；已有资料；相关测绘规范和标准；相关文献；其他相关资料。 2、主要参考文献： （ 1） 武汉 大学 第三版） M. 北京 : 测绘出版社 （ 2） 武汉 大学 . 误差理论与测量平差基础 M 武汉 大学 出版社 （ 3） 孔祥元，梅是义控制测量学 (上、下册 )（第二版） M 武汉 大学 出版社 （ 4）李征航，黄劲松 量与数据处理 M. 武汉 ： 武汉 大学 出版社 （ 5）杨晓明等数字测图 M. 北京 : 测绘出版社 3、技术设计依据： (1)湖南省第一次全国地理国 情普查总体方案（ 2013 年） (2)湖南省第一次全国地理国情普查实施方案（ 2013 年） (3）地理国情普查内容与指标（ 1 2013） (4）地理国情普查基本统计技术规定（ 2 2013） (5）地理国情普查数据规定与采集要求（ 3 2013） (6）地理国情普查数据生产元数据规定（ 4 2013） (7）数字正射影像生产技术规定（ 5 2013） 3 (8）遥感影像解译样本数据技术规定（ 6 2013） (9）地理国情普查成果资料汇交与归档基本要求（ 7 2013） (10）多尺度数 字高程模型生产技术规定（ 8 2013） (11）地理国情普查检查验收与质量评定规定（ 9 2013） (12）地理国情普查外业底图制作技术规定（ 0 2013） (13）地理国情普查外业调查技术规定（ 1 2013） (14）地理国情普查内业编辑与整理技术规定（ 2 2013） (15）地理国情普查过程质量监督抽查技术规定（ 3 2013） 4 地理国情普查技术设计书 1. 概 述 . 务来源 . 的 . 区范围 、 任务 及行政隶属 . . 业区自然地理概况 . 有资料情况 . . 策法规依据 . 理国情普查技术依据 . 它文件 . 辑 . 有数据导入 . 表覆盖分类上图 . 性录入 . 扑处理 . 产技术流程设计 . 业上图与编辑 . 有数据导入 . 理国情要素分类上图 . 性录入 . 扑处理 . 产技术流程设计 . 5 . 织管理、资源保证措施 . 量保障措施 . 量控制措施 . 7. 上交和归档成果及 要求 . 本要求 . 果数据 . 档资料 . 6 地理国情普查内业上图与编辑 摘要： 地理国情普查是全面获取地理国情信息的重要手段，如何理解和落实好总体方案要求的各项技术指标，保证普查数据的完整、真实、可靠，需要有效的组织和认真负责的工作态度，也需要有针对性的技术指导，针对该项目普查底图制作、调查与核查、数据处理等几个生产环节。结合湖南省测绘二院的实际生产情况，谈一点经验和想法。 关键词：地理国情普查；质量控制 is of of of of is of of of of he on is 7 务来源 为全面掌握我国地理国情现状，满足经济社会发展和生态文明建设需要，国务院 于 2013 年 2 月 28 日下发了关于开展第一次全国地理国情普查的通知（国发 20139 号），决定于 2013 年至 2015 年在全国开展第一次地理国情普查工作，全面查清我国陆地国土范围内的自然和人文地理要素的现状和空间分布情况，为开展常态化地理国情监测奠定基础。为更好地贯彻国务院通知精神，湖南省人民政府办公厅于 2013 年 9 月 11 日下发了关于在全省开展第一次全国地理国情普查的通知（ x 政办函 2013110 号）（以下简称通知），对我省的地理国情普查工作进行部署，对各市（州）、县（市、区）政府组织开展本地区 有关的普查工作提出了具体要求。按照湖南省第一次地理国情普查领导小组办公室的统一部署，决定于 2013 年 10 月至 2015 年 12 月开展我省第一次地理国情普查工作。为了顺利的完成任务，根据国务院第一次全国地理普查领导小组办公室的具体要求，结合湖南省桃源县实际情况，编写本设计书。 务目的 利用高分辨率航空航天遥感影像数据、基础地理信息数据和其他专题数据等，按照统一的标准和技术要求，查清湖南省地形地貌、地表覆盖等地表自然和人文地理要素的现状和空间分布情况，形成普查成果数据，建立省级普查成果数据库，为开展常 态化地理国情监测奠定基础，满足经济社会发展和生态文明建设需求，提高地理国情信息对政府、企业和公众的服务能力。 测区范围、任务及行政隶属 测区范围为桃源县 2000 平方公里，项目内容包括地表覆盖数据内业上图与编辑、地理国情要素内业上图与编辑。 8 图 19 2. 作业区自然地理概况和已有资料情况 业区自然地理概况 桃源县，隶属于湖南省常德市，位于湖南省西北部，西与沅陵县、张家界市的慈利县、永定区交界，东与常德市的临澧县、鼎城区接壤，北枕石门县，南抵益阳市的安化县。 桃源县辖 18个镇、 22个乡（其中少数民族乡 2个）。土地总面积 地面积 人口 中农业人口 农业人口 口自然增长率为 沅水自西向东穿境而 过，呈缺口朝北的“ C”字形。境内河段长有 99 公里，有 48 条一级支流汇入。全境岗地、平原占总面积的 丘陵占 山地占 余为沅水干流水面。其土质，红壤居多，水稻土次之，还有黄壤、紫砂土等。 桃源县域处于中亚热带向北亚热带过渡地段，属于中亚热带季风气候。气候特点冷热四季分明，干湿两季明显，多年的了平均气温为 年平均气温分布除南部和西北部山区低于 外，其余的均在 间。月平均气温为 1月最低， 7月最高，为 3 10月都在 上。县域位于雪峰山北部以安化县为中心多雨区边缘，雨量由南向北逐减。年平均降水量1437毫米，年平均相对湿度 82%。年日照时数 1529小时，年平均日照率 5%。 有资料情况 1、 测区内已有 分辨率正射影像图 2、 行政区划数据、 2012 年度土地变更调查数据 3、 1： 1 万数字高程模型 4、 1： 1 万数字线划图 5、 1： 5 万数字线划图 6、 林业、水利等专题数据 10 3. 引用 文件 策法规依据 1)国务院关于开展第一次全国地理国情普查的通知（国发 20139 号）（ 2013 年） 2)第一次全国地理国情普查实施办法（国地普发 20131 号） 3)第一次全国地理国情普查质量管理办法（国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室）（ 2013 年） 4)第一次全国地理国情普查成果审核与发布办法（国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室）（ 2013 年） 5)第一次全国地理国情普查档案管理办法（国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室）（ 2013 年） 6)湖 南省人民政府办公厅 关于在全省开展第一次 全国 地理国情普查的通知（ 湘 政 办函 2013110 号） 理国情普查技术依据 1)湖南省第一次全国地理国情普查总体方案（ 2013 年） 2)湖南省第一次全国地理国情普查实施方案（ 2013 年） 3）地理国情普查内容与指标（ 1 2013） 4）地理国情普查基本统计技术规定（ 2 2013） 5）地理国情普查数据规定与采集要求（ 3 2013） 6）地理国情普查数据生产元数据规定（ 4 2013） 7） 数字正射影像生产技术规定（ 5 2013） 8）遥感影像解译样本数据技术规定（ 6 2013） 9）地理国情普查成果资料汇交与归档基本要求（ 7 2013） 10）多尺度数字高程模型生产技术规定（ 8 2013） 11）地理国情普查检查验收与质量评定规定（ 9 2013） 12）地理国情普查外业底图制作技术规定（ 0 2013） 13）地理国情普查外业调查技术规定（ 1 2013） 11 14）地理国情普查内业编辑与 整理技术规定（ 2 2013） 15）地理国情普查过程质量监督抽查技术规定（ 3 2013） 它文件 1)测绘技术设计规定（ 1004 2)测绘技术总结编写规定（ 1001 3)国家基本比例尺地形图分幅和编号（ 13989 4)数字测绘成果质量要求（ 17941 5)数字测绘成果质量检查与验收（ 18316 6)公路线路标识规则和国道编号（ 917 7)公路等级代码（ 919 8)中华人民共和国铁路车站名称和代码（ 0302 9)中华人民共和国行政区划代码 2260 2007 10)国民经济行业分类（ 4754 11)数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法（ 7408601： 2000 ） 12)基础地理信息要素分类与代码（ 13923 13)湿地分类（ 24708 14)中华人民共和国铁路线路名称代码（ 25344 15)省道路线名称和编号（ 16)中国开发区审核公告目录（ 2006 年版）（中华人民共和国国家发展和改革委员会、中华人民共和国土资源部、中华人民共和国建设部公告 2007 年第18 号） 17) 1： 50000 河流、湖泊与水库编码原则（国家基础地理信息系统 1：50000 数据库建库工程标准） 18)全国河流名称代码 19)湖南省县级以下行政区划代码 20）湖南省省级基础地理信息数字测绘成果数据规定 （第二版）（ 12 本设计书中规定了的技术要求以设计书为准，设计书中没有规定的则以相应标准为准。如国家、省另有最新的技术规定，则以相应最新规定执行。 4. 地表覆盖数据内业上图与编辑 有数据导入 图 4用 试版将已有桃源县遥感影像添加至软件中。 表覆盖分类上图 表覆盖分类原则 13 米的多分别率影像，最小图斑定为 20*20 像素。 可能是一二级类通过内业能够识别，三级类外业辅助。 表覆盖分类内容 表 4性录入 作界面，添加数据。 添加数据文件，第一项为 件的 二项添加 件，第三项为 格数据的 ，如图 4 14 图 4K 按钮，完成数 据文件链接。 择选择 出 of 图 4 15 图 4件， 选中 件的“层数”字段，单击鼠标右键，选择 .，弹出 话框，设置参数选项，单击 成对 件“层数”属性的录入。如图 4示，同样，利用上述步骤，继续进行其他属性数据的录入可 以完成所有属性数据的输入。 图 416 定无误后，保存所有编辑文件，并关闭 用程序。 扑处理 拓扑分析 :由桃源县的遥感影像进行了之前的要素采集， 然后针对这些要素进行拓扑分析，检查其线性属性。 检查修改 :通过拓扑分析，对检查出来的线性错误进行修 改，在 的线性属性中常出现的错误有：（ 1）线段悬挂不封闭 （ 2） 包含多点 （ 3）点面不一致 （ 4）线段自相交等错误。 拓扑构 面： 在检查修改错误之后，再重复第一步的拓扑分 析，有错误则继续修改，无错误便进行构面，构面的操作步骤为：处理 图形拓扑化处理。 产技术流程设计 图 417 表覆盖分类数据编辑 基于所采用的数字正射影像图或数据，参照地 表覆盖的范围以及外业调查成果，对地表覆盖图斑的范围、位置及类型进行 适当编辑修改，包括对相关图斑的拆分、合并以及修改。 图 4栋房屋离连片房屋建筑区距离较小，但与周 边其他房屋建筑在形状、结构及排列上明显不同的单独房屋应编辑为独立房屋 建筑。对于乡村地区集聚程度较低、自然散乱分布、被其他类型分隔的房屋建 筑，编辑为独立房屋建筑。 地表分类数据编辑过程中，应注意道路、水体 、构筑物等地理国情要素与地表覆盖分类数据同时表达时，二者之间的空间位 置和属性逻辑关系的正确性。其中道 路中心线一般应穿过相应路面图斑范围内；堤 坝要素中心线应穿过堤坝地表图斑范围内。 18 应正确表示道路的类别、等级、位置，反映道路网的结构特征，通行状况，分布密度以及与其它要素的关系。道路应表示其“是否高架”属性（ 其中，实地长度大于 2高架路段根据外业调查情况，按 求录入其性，取值范围为 14；其余路段的 为 0 图 419 业上图与编辑 有数据导入 利用 试版将已有桃源县遥感影像添加至软件中。 理国情要素分类上图 筑物属性与上图 参照外业调查数据对构筑物要素的几何形状进行编辑和属性信息的补充录入。 宽度大于 20 米水系上船闸按其轮廓线构面表示，水闸按线状要素编辑。位于宽度小于 20 米的河道上的闸，采集其定位点，位置定在闸门的中心位置。宽度大于 20 米水系上船闸按其轮廓线构面表示，水闸按线状要素编辑。位于宽度小于 20 米的河道上的闸，采集其定位点 ，位置定在闸门的中心位置。 排灌泵站为灌溉、排水而设置的抽水装置、出水建筑物、泵房及附属设施的总体，参照外业调查或收集并经外业核实的资料数据结合影像采集定位点。 高速公路出入口采集高速公路中心线与匝道中心线的相交位置；当高速公路出口与入口在同一位置时，应分别采集。 20 图 5 地理单元上图 对于界线范围准确程度（ 性项编辑时，若该对象不是实地勘测划界，而是根据其他的资料编绘形成，填写“概略”；经实地勘测划界，或依据 的数据源是通过测绘方法获得且精度符合本次普查要求的，均填写“测量”。 当一个单位院落同时包含学校、医院、政府、社会福利机构等四类单位院落时（如： *学校，为一贯制学校，同时包含小学、初中），行业代码需表示相关分类，用“ /”分隔开（如 :8230）；如同一个地址包含了多个单位院落（分别挂牌，如学校与社会福利机构等共用一个地址）时，采集一个定位点且赋不同属性，用“ /”隔开。除了此四类单位院落外，几个单位院落共用同一个地址时，一般只需要采集一个点，属性填写行政等级最高或规模最大、最主要单位的相关属 性值。 21 图 5扑处理 如图 5制作过程中对底图进行基本要素采集。 图 522 如图 5进行拓扑构面 图 5产技术流程设计 因融雪等原因形成的干涸河流或时令河流（上无来源下无去处），结合外业调查数据，编辑时可不表示。 实地宽度小于 20m（城市地区为 5m）的单线河渠的“ 性项应该赋值。当单线河（渠）道宽度变化超过 10m，应断开而且记录不同的宽度。宽度大于 20m（城市地区为 5m）的双线河段、渠段不需记录该属性项。 河流穿越水库、坑塘和湖泊时，则需要采集河流结构线并赋主流线相应属性。如穿越水库、坑塘和湖泊的上游河流为干涸河、时令河，下游为常年河，穿越湖泊的河流结构线与下 游保持一致。 湖泊、坑塘、水库等，如果只有上游或下游河流与之相连，沿河流走向按多边形中心线采集河流结构线。 双线河流结构线走向应沿主航道采集，汇入双线河的单线支流与双线河流结构线之间加河流结构线并连接，以保持两者的连通性；延伸部分算作单线支流的结构线。 23 图 5确表示道路的类别、等级、位置并反映道路网的结构特征，通行状况，分布密度以及与其它要素的关系。道路应表示其“是否高架”属性（ 其中，实地长度大 于 2高架路段根据外业调查情况，按 求录入其性，取值范围为 14；其余路段的 为 0。 24 图 5注意道路间连通关系的合理性。公路、城市道路、乡村道路分别存储在不同的数据层中，应注意相互之间拓扑关系，相交处若互通则需打断生成两条线段，生成伪节点。除立交桥匝道，公路之间的连接道路应按公路的要求表示。 图 525 织 管理、资源保证措施 业编辑成果入库前检查 检查地表覆盖图斑是否有相交、重叠和图斑之间有裂缝等现象，并进行修改编辑，确保各地表覆盖图斑之间无缝衔接。 检查各要素之间的相互关系，保证拓扑关系的正确性。特别对于道路、水体、构筑物等地表覆盖分类图斑与对应的地理国情要素数据之间所存在的约束关系的正确性。 检查各层属性项的填写是否正确无误，属性项之间的逻辑关系是否正确，属性赋值应符合规定的取值范围，取值与实际相符。 检查各层属性项的字段定义以及在属性表中的排序是否正确，是否存在字段漏定义现象 ，以确保各数据层能正确的拼接。 检查数据组织、格式、版本以及坐标系统的正确性、统一性。 检查方法可采用程序自动检查、人机交互检查及人工对照检查等方法组合使用。数据编辑与整理时，在深入研究分析资料形式、使用方法、数据质量要求、数据组织及成果归档要求等方面的基础上，针对影响数据质量的各项数据质量因子与指标，确定采用可操作的检查方法。各检查方法的特点如下： 人工对照检查：通过人工对照检查核对纸质介质的外业调查成果、专题资料或可视化的图形数据，从而判断检查内容的正确性。具有简便、易操作的特点。 程序 自动检查 : 通过设计模型算法和编制计算机程序，利用空间数据的图形与属性、图形与图形、属性与属性之间存在有一定的逻辑关系和规律，检查和发现数据中存在的错误。 人机交互检查 : 利用程序检查将有疑点的地方搜索出来，缩小范围或精确定位，再采用人机交互检查方法，由人工判断数据的正确性。 据拼接与整理 各生产单位按照所承担的作业单元（一般为县级行政单元），对不同图幅的普查数据按照作业单元进行拼接，形成以作业单元为范围的普查数据，并按照所在行政单元进行裁切，得到相应行政单元的地理国情普查数据成果。 在拼接过程中，对拼接处属性相同的线状要素、面状要素进行要素融合，保证拓扑关系正确。应合并相邻的同类地表覆盖图斑，消除线要素不合理的伪节点（应注意保留不同道路层互通时，合理存在的伪节点）。 在拼接与裁切后，各要素应保持位置的准确和空间关系的合理。 拼接与裁切后的数据成果的要素数据分层与属性项应符合地理国情普查数据规定与采集要求的要求。 拼接与裁切后的数据成果以 式存储。 如果受计算机软硬件系统功能和性能限制，完全合并后不便于保存和访问的大实体 ，可只做部分合并，尽可能减少同名实体个数。 量保障措施 行分级负责制度 项目实行成果质量分级管理负责制，各生产单位分别对所承担的工作负责。为 26 确保成果数据质量达到要求，应设立相应项目负责人、技术负责人、质量负责人等，做到分工明确，责任到人。 项目实行全过程的质量监控与管理，加强对作业过程中每一个工序的质量监控与管理，不合格的过程成果不得传递给下工序，全程跟踪生产的质量状况，严把质量关。强化各种形式的质量检查，发现问题及时整改，确保成果质量。 广泛开展对各级管理人员、作业人员、质检人员的技术培训，加强各单位、各环节之间的技术交流，正确领会技术规定中各技术指标及工艺流程等方面的技术要求与关键点，做到技术规定与实际生产的协调与统一。 质量检查 过程中，要对重要质量特性进行重点检查，对有普遍性或带有倾向性的质量问题应进行全面检查，杜绝存在重大或普遍的质量问题。生产环节或上一级检查提出整改的问题，下一环节或下一级检查要进行重点、全面的核查。对于不合格或同类缺陷出现较多的成果，要做进一步的核准确 认。 在数据生产过程中，国家测绘地理信息局根据需要组织开展过程质量监督，进一步加强生产过程质量控制力度。 27 图 6工对照检查：通过人工检查核对实物、数据表格、或可视化的图形，从而判断检查内容的正确性。本方法具有简便、易操作的特点。 程序自动检查：通过设计模型算法和编制计算机程序，利用空间数据的图形与属性、图形与图形、属性与属性之间存在有一定的逻辑关系和规律，检查和发 现数据中存在的错误。本方法具有速度快、效率高等特点，缺点是计算机自动识别的正确性不够高。 人机交互检查：数据中很多地方靠程序检查不能完全确定其正确与否，但程序检查能将有疑点的地方搜素出来，缩小范围或精确定位，再采用人机交互检查方法，由人工判读数据的正确性。本方法具有速度与正确性最佳比率的特点，质量控制中应大力推广。 回放图辅助检查：符号化数据在机器上检查不容易对要素的综合取舍程度在全测区范围内进行整体的控制，可采用输出回放图辅助进行图形综合和要素选取程度的检查。 在深入研究分析湖南省地理国情普查 生产技术规定、工艺流程、资料使用要求、 28 数据质量要求、数据组织及成果归档等方面的基础上针对影响数据质量的各项数据质量因子与指标，确定采用可操作的检查方法。