浅谈地理国情普查中地理国情要素数据的生产——以张掖市山丹县为例.pdf

第 6期 2 0 1 5年 1 2月 矿 山 测 量 MI NE S URVEYI NG No 6 De C 201 5 d o i： 1 0 3 9 6 9 j 1 s s n 1 0 0 13 5 8 X 2 0 1 5 0 6 0 1 5 浅谈地理 国情普查 中地理 国情 要素数据 的生产 以张掖市 山丹县为例 高晓 蓉 ， 徐丹 ( 甘 肃省基 础地 理信 息 中心 ， 甘 肃 兰 州 7 3 0 0 0 0 ) 摘要 ： 地理国情要 素数据是地理国情普查成果数据的重要组成部分。文中以张掖市山丹县的地理 国 情要 素数 据 生产为 例 ， 说 明 了地理 国情要 素数 据 的整 个 生产 过程 ， 重 点 阐述 了水 系和道 路 要 素 生产 中专题 资料利 用及 数据拓 扑 、 逻辑 关 系等 的处理 原则和 方 法。 关键 词 ：地理 国情要 素 ；数据 提取 ；专题数 据利 用 中图分类 号 ： P 2 0 8 文 献标识 码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 1 3 5 8 X( 2 0 1 5 ) 0 6 0 0 4 8 0 4 l 地理 国情 要素数 据概 述 内容 体 包括 如下 ： 地理国情 要素数据分别存储 在不 同主题 的 3 6 个 层 中 ， 可 分 为 4 个 大 的类 别 ： 道路 ， 水 域 ， 构 筑 物 和 地理 单元 。地 理单 元 类 中有 包 括 各 级 行 政 区 、 中 心城 区 、 保 护 区 、 开 发 区、 遗 产 、 风 景 名 胜 、 城 镇 综 合 功能 单元 等 的 2 6个 层 。如 图 1 所示 。 图 1 地理国情要素数据的构 成 2地 理国情 要 素数据 提 取 地 理 国情 要 素数 据 的提取 是 在充 分 利 用 基础 地 理信息数据和各种行业专题数据的基础上 ， 通过对 多源遥感数据的人机交互解译和采集、 外业核查 、 人 工质量检查 、 与地表覆盖数据合并后数据集 的质检 软件 检 查 、 修 改 完善 等过 程完成 的 。 地理国情要素与地表覆盖之问存在拓扑关系限 制 ， 地 理 国情 要 素 数 据 的 提取 相对 于地 表 覆 盖 数 据 具 有 一定 的滞 后性 ， 如 图 2 。 2 1 数据 准备 需从三个方面进行数据准备 ： 基础地理 信息数 据的准备 ； 影像数据 的准备 ； 行业专题数据 的准备 。 48 图 2地理国情要素数据提取流程 ( 1 ) 影像 数据 影像数据 的准备包括 影像 的获取、 购买、 纠正 等。准备工作由省普查办安排相关部 门进行。 ( 2 ) 标 准 标 准 ( 参 见表 1 ) 是地 理 国情要 素 数 据 生产 中需 要 遵守 的重 要依 据 。 表 1有 关 标 准 1 G B T 2 5 3 4 42 0 1 0铁 路线 路编码 2 G B T 9 1 7 2 0 0 9公路路线标识规则和国道编号 G B T 4 7 5 4 2 0 1 1国民经济行 业分类 ( 国家统 计局 网 站 ) 2 0 1 3年统计用 区划代码和城 乡划分代码 ( 国家统计 局 网 站 ) 5 G B T 1 3 9 2 3 2 0 0 6基础地理信息要素分类与代码 第6 期 高晓蓉等： 浅谈地理国情董查主些 垦 盍墼塑 2 0 1 5 年l2月 ( 3 ) 国家 下发 的权 威数 据 国家下发的权威数据是全 国各地地理 国情普查 中都必须使用的参考资料 。 ( 4 ) 基础地理信息数据 基础地理信息数据是地理 国情要素数据生产最 重要的数据源 ， 根据地理信息数据的 G B码 ， 将其归 人相应 的国情要 素数据集 中， 再 按照国情要 素数据 的采集指标进行修改完善。 ( 5 ) 行业专题数据 包括从 国土、 教育、 卫生、 文物、 交通、 园林、 规划 等各个行业部 门收集 的专题数据 ， 以空间数 据或非 空间数据 ( 表格、 文档、 多媒体 ) 的形式提供 ， 是地理 国情要素数据生产 中的补充参考资料。 2 2地理 国情要 素数据 提取 的原 则 基于各 种数据进行地理 国情 要素数 据的提取时 ， 须 遵循 基本原则 ， 以使数据的产生更加科学合理 。 ( 1 ) 多源、 多时相数据综合利用 国情要素提取基于的遥感影像有 ： 省级普查办公室下发的基础影像 ： 空间分辨率 0 5 m， A D S S 0航空影像 ， 现势性 2 0 1 1 年至 2 0 1 2年。 城区范围 Wo r ld V ie w一2高分影 像 ： 0 5 m分辨 率 ， 2 0 1 4年 5月 获取 ， 现 势性 良好 。 资源三号卫星影像数据 ： 国家卫星 中心下发 ， 山 丹县全覆盖 ， 2 1 m分辨率 ， 2 0 1 3年 1月至 2 0 1 4年 2 月获取 ， 现势性较好。 提取地理 国情要素时 ， 不应 孤立地依据某种影 像数 据 ， 而应 综合 分析 ， 优势 互补 ， 综 合利 用 。 ( 2 ) 现势 性优 先 以上述三种影像数据 的利用 为例 ， 优先采用现 势性高的影像 ， 如图3 。 图 3 影像 数据利用遵守“ 现势性优先” 原则 对于时刻变化的地 面地物 ， 具备最好现势 性的 影 像是 对其 状 态 的最 好 表 述 ， 面 对 分 辨率 和 现 势 性 两个 因素， 优先 考虑现势性 ， 对 已经 发生变化 的区 域 ， 以最新的影像为准 ， 采集地理 国情要素数据。 ( 3 ) 权威数据为准 。 利用各种来源的数据提取 国情要素数据时会出 现不一致的情况 ， 应遵循 “ 权威部 门提供权威数据 ” 的原则 ， 以权威部 门提供的数据为标准。 ( 4 ) 外业 核查 检验 内业采集的地理 国情要 素， 必须经过外业实地 抽样核查。外业调查是保证地理 国情要素数据正确 率 、 补充完善内业判读工作 中无法确定或存在疑问、 信息不全要素等的一项十分重要的工作 。 2 3地理 国情要 素数 据提 取 方法 G e o w a y F o r N C是专 门针对地理 国情普查项 目 信息提取环节开发 的软件产 品 ， 甘 肃省的地理 国 情要素数据提取利用该软件 ， 制作好方案对照表 ， 将 基 础测 绘 数据通 过该 软件 的方 案整 理 ， 依 G B码 归类 入相应 的地理国情要素层 的要素类 中。本文称此时 形成的数据为初始的地理国情要素数据集。 在初始的地理国情要 素数据集的基础之上 ， 经 人工参考权威专题数据 ， 修改国情要 素数据 的空 间 范围( 位置 ) 和属性信息， 这是地理 国情要素数据生 产中最重要的环节 ， 需要综合利用专题资料 ， 并经过 全面考虑和判断 ， 形成地理国情要素成果数据。 2 3 1 专题数据利用 、 ( 1 ) 水利普查数据 第一次全 国水利普查数据是水域要素和构筑物 要素的重要参考资料 ， 以空 间数据( A r c G I S S h a p e file 格式 ) ， 现 势性 截至 2 0 1 1年 1 2月 3 1日。 国情要素数据 国情要素属性项 辩 名称 水渠长度 水库容量 图 4第一次全 国水利普查数据 的利 用 注 ： HY D L为 水 域 ( 线 ) ； H Y D A 为 水 域 ( 面 )； S F C P为 构 筑 物 ( 点) ； S F C L为构筑物( 线) ； S F C A为构 筑物 ( 面 ) 如 图 4在水域 要 素和构 筑 物 要 素位 置 和走 向的 确定时 ， 以水利数据为依据 ； 部分属性 项， 如水利行 业编码的填写也是完全依据水利数据的属性项。 ( 2 ) 道路 数据 4 9 一 一 一 馨 第 6期 矿 山 测 量 2 0 1 5年 1 2月 包括 “ 国省 干线 公 路 ” 数 据 和 “ 农 村 公 路数 据 ” ， 以空 间数 据 ( A r c G I S s h a p e file 格 式 ) 和属性 表格 ( x ls x ) 形式提供 ， 现势性为 2 0 1 2年底 。其 中， 空 间数 据层是国情要素数据层 L R D L和 L V L L道路走向、 属 性填写的重要依据 ， x ls x属性表格是上述国情要素属 性填 写 的依据参 见 图 5 。 同时 ， 由于 山丹 县农 村 公 路 在 “ 十 二 五 ” 期 问改 造扩建项 目， 农村公路( 包括专用公路、 乡道和村道 ) 变化较大， 采用山丹县交通局提供 的“ 山丹县 十二 五 农村公路规划建设项 目表 ( 公路 ) ” 作 为公路属 性填 写 的重要 补 充参 考 资料 ， 很 多农 村 公 路 的路 面 宽度和技术等级等都加 宽升级 ， 结合影像可 以进一 步核实补充资料的正确性 。 道路数据 国情要素数据 国情要素属性项 图 5道 路数 据 的 利 用 注 ： L R D L为公路 ( 线) ； L V L L为乡村道路 ( 线 ) ( 3 ) 其他专题资料的利用 其 他专 题 资 料 包 括 工 业 园 区空 间范 围 ( A r c G I S g d b ) 和属性 ( d o c ) ， 第三次全国文物普查不可 移动文物 登记 表 ($ d o c ) ， 地 籍数 据 ( Ma p G I S格 式 ) ， 矿产核查数据( A r c G I S： c md b ) 及其他林业 、 民 政 、 教育、 卫生专题的数据 ( 以表格和图片为主) 。 利 用工 业 园 区数 据 ， 采 集 B E R A 2 ( 开 发 区、 保 税 区 ) 要 素 ； 将 文物 的 G P S测 点 坐 标 空 间化 ， 结合 影 像 判断 ， 采集 B E R A 5 ( 自然、 文化遗产) 要素 ； 地籍数据 是 B U C P ( 城镇综合功能单元 ( 点) ) 、 B U C A( 城镇综 合功能单元 ( 面) ) 中企事业单位 、 小 区位置和范围确 定 的重要依据 ； 教育 、 卫生数据是 B U C P层学校、 医 院属 性填 写 的依 据 。 2 3 2 地理国情要素数据逻辑关系处理 地理 国情 要素 数据 涵盖 地 表 自然 和人 文地 理要 素 的多个 方 面 ， 涉及 内容 多 。人 工解 译 过 程 中需 要人 为处 理要 素 间的关 系 ， 包 括 以下 三种 ： ( 1 ) 国情要 素 自身空 间关 系 50 公 路 、 城 市 道路 、 乡 村 道 路 三 个 层 ， 相 通 道路 线 必须做打断处理 ， 不通 ( 相交且立体交汇) 则不打断。 公路经 过城 市 中心 城 区成 为 城 市 道 路 ， 必 须 保 持公路要素的连通性 ， 同时在城市道路层采集城市 道路 ， 且公路要素与城市道路完全重合 。 高速公 路 出入 口应位 于高 速 路 中心 线 与 匝道 中 心线相交的位置( 而不是收费站) 处等。 ( 2 ) 国情 要素 自身属性 关 系 实地 同一 条水 系的水 域 面属 性 与水 系 结构 线 属 性必须保持一致 。 实地 同一个 构 筑 物 如 堤 坝 ， 其 线状 要 素 必 须 位 于面 状要 素范 围 内等 。 ( 3 ) 国情 要 素与地 表覆 盖数据 的空间关 系 除规定的特殊情况外 ， 国情要素道路线必须落 入地 表覆 盖数 据 的路 面 范 围内。 国情要素水系结构线必须落人地表覆盖数据 的 水 面范 围 内。 地表覆盖数据的水面必须落入或等于 国情要素 数据的水域范 围等。 图 6水 域 线 与水 域 面 逻辑 关 系 示例 如图6所示 ， 地理 国情要 素的水域线 和相应的 水域 面之 间必 须 满 足 一 定 的 逻 辑 关 系 ： 没 有 落 人 任 何水 域面 内的水 域线是 水 系 水 渠 的 中心线 ； 落 入 水 域面 内 的水 域 线成 为结 构线 ( G B码 赋 9 9 9 9 9 9 ) ， 其 属性 仍然使 用本 身 的属 性 。 限于篇 幅 ， 以 上仅 罗 列 了小 部 分 地 理 国 情 要 素 数据 需满 足 的拓 扑 、 逻 辑关 系作 为示 例 。 2 3 3 质量 检查 与外 业核查 地理 国情 要 素数 据 必 须 与地 表 覆 盖 数 据 一 起 ， 严格 按照 过程 一 查 、 过 程 二 查 、 外 业 底 图检 查 、 外 业 核查 、 数据 整理 整合 、 成果 一查 、 成 果 二 查 的流 程 ， 并 在修改完成后， 经 由国务 院第一 次全 国地理 国情普 查领导小组办公 室下发 的质量检查软件检查 ， 反复 修改， 直至无误成为成果数据。由于质检软件算法 第 6期 高晓蓉等 ： 浅谈地理 国情普查 中地理 国情要 素数 据的生产 2 0 1 5年 l2月 设 计 的问题 ， 它检 查 出来 的 问题 ， 必须 经 人 工 一一 确 认排除， 合理 的并不需要修改。 3总 结与展 望 地 理 国情普 查 工 作 是 一 项 综 合 性 的 系 统 工 程 ， 技术要求高 ， 工作难度大 ， 时间要求急 。山丹县 的 地理国情要素数据生产 中遇到 了许多技术难题 ， 在 省普查办的支持和项 目组的努力下 ， 很好地解决 了 问题 ， 完成了普查任务。本文对生产 中的总结 的经 验 ， 对今后开展工作有借鉴和参考意义。 同时 ， 由于 地 理 国情 要 素数 据 的 复 杂 性 和 对 专 题资料利用 的高智能化 ， 目前 国情要素数据 的生产 大 部分 依靠 人工 解译 ， 优点 是 准 确率 高 ， 但 自动化 程 度较低 。然而利用 自动解译得到的结果很难直接应 用于实际生产 中 ， 提高国情要素数据提取 的 自动 化程度仍然依赖于遥感技术的进一步发展。 参考文献 ： 1 G D P J o 3 2 0 1 3 地理国情普查数据规定与采集要求 s 2 G D P J l1 2 0 1 3 地理 国情普查外业调 查技 术规定 s 3 张洪喜 浅谈 G e o w a y F o r N q祆件在 吉林 市地理 国情普 查 中的应 用 J 测绘与 空间地理信息 ， 2 0 1 5 ， 3 8 ( 5 ) 4 国务 院第一 次全 国地 理 国情普查领 导 小组 办公 室 地 理 国情普查 内容与指标 M 北京： 测绘 出版社 ， 2 0 1 3 5 汤育红 地理 国情普 查地 表覆 盖与 国情要 素信 息的提 取方 法探讨 J 测绘与 空间地理信息 ， 2 0 1 3 ， 3 6 ( 1 2 ) 6 任毅 面向地理 国情 监测 的道路 和水 系信 息提 取 与分 析 J 重庆 ： 重庆交通大学， 2 0 1 4 ( 6 ) 作者简介 ： 高 晓蓉 ( 1 9 8 3一) ， 女 ， 汉族 ， 甘 肃 定西人 ， 硕 士 ， 工 程师 ， 现在甘肃省 基础 地理信 息 中心工 作 ， 主要 从事 测绘 与 地理信息系统应用与研究、 遥感技术应用等工作。 ( 上接第 4 7页) 表 1 不同方案的拟合高程与水准的较差 占 县 方案 1 较差 方案 2较差 占县 方案 1 较差 方案 2 较差 弓 ( m m) ( m m) 弓 ( m m) ( m m ) 但对于城区环境 ， 由于收到高楼 、 树木和“ 天井 ” 等特 殊环境 的制约， 单一 G P S系统同时可视 的 G P S卫星 数 目减 少 ， 为此 ， 辅 助 B D S系 统 的卫 星 ， 能 有 效地 提 高大地高的解算精度 ， 精度提高的百分 比在 2 9 4 9 6 8 之 间。 4 结 论 以某市 D级卫星定位 网为例 ， 研 究了二次曲面 模 型 与该 地 区的吻合 情况 ， 得 出如 下结论 ： ( 1 ) 构 建 了 B D S G P S联 合 定 位 的伪 距 模 型 ， 在 其 时 间和 空 间基 准统 一 的基 础 上 ， 完 成 了相 应 的数 据处理 ； ( 2 ) 建 立 了二次 曲面模 型 ， 并 在该 地 区与水 准成 ( 收 稿 日期 ： 2 0 1 50 91 4) 果作 了对 比 ， 确 定模 式 与地 区具有 完好 的适 用性 ； ( 3 ) 引