广东省年度地理国情监测思路探讨及技术研究_王伟娟.pdf

第 卷 第 期 年 月测绘与空间地理信息 ，收稿日期：作者简介：王伟娟（），女，河南郑州人，工程师，学士，主要从事测绘信息化、地理信息数据处理整合及自然资源调查监测等方面的应用研究工作。广东省年度地理国情监测思路探讨及技术研究王伟娟，刘明素，徐启恒，吴洪蕊（广东省国土资源测绘院，广东 广州；东莞水乡特色发展经济区规划和土地测绘中心，广东 东莞）摘要：通过对广东省地理国情监测思路分析和总体技术流程研究，详细分析了广东省 年度全省地理国情监测的具体工作内容及做法，涉及总体技术、监测底图制作，内业变化采集，外业监测核查，成果质检建库等各阶段。详细总结了广东省年度地理国情监测的具体实践和详细技术路线，为全省以及其他省市的地理国情监测工作提供了一定参考。关键词：地理国情监测；外业调查；监测底图；广东省中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，；，）：，：；引 言地理国情普查及年度变化监测是一项全国范围基础性国情国力调查工作。地理国情监测工作主要是调查国土资源地表人文、自然等自然要素的空间分布、属性特征、范围面积特征等。通过地理国情监测可准确掌握地表自然资源、生态环境、人文地理等基本情况。地理国情监测工作是满足土地资源高效节约集约利用、国土空间规划、用途管制、生态保护等的重要基础性工作。我国自 年开展地理国情普查至今，形成了丰富的地理国情调查成果数据库，并连续多年进行了年度地理国情监测更新工作，相关成果在自然资源管理和各类规划中发挥了重要作用。广东省 年度省级地理国情监测工作，是以广东省第三次全国国土调查数据为参考，以上年度地理国情监测数据库为基准，在国家统一要求和指导下，以 月 日为时点，识别并监测林草资源、城市要素、人工建（构）筑物等的类型、面积、范围、分布和变化等情况，同时根据调查成果数据库进行应用分析和专题研究，相关分析成果在国土变更调查、国土空间规划、土地用途管制、生态保护、执法监察等方面发挥了重要作用。基本情况 研究区情况广东省 年度地理国情监测生产任务区域覆盖全省范围，权属界线以广东省“第三次全国土地调查”成果中的县级调查界线为界线，监测总面积约 万。广东省 年度省级地理国情监测工作的基础参考底图数据主要包括以下几大类：）图斑底图数据：主要为 年地理国情监测地表覆盖数据与 年变更调查地类图斑数据及其叠加分析结果；）影像底图数据：主要包括自然资源部和省自然资源厅下发的高分辨率影像数据。同时结合本省已有影像资源，综合选择有效信息量更大、信息提取容易、时效性强、分辨率高的影像数据，并筛选多源影像进行综合分析利用；）基础空间数据：包括国家、省中大比例尺基础地理信息数据库、各地市 大比例尺地形图数据等。基础空间数据是地理国情监测图斑位置、属性判断的重要参考；）全省三调数据：第三次全国国土调查形成的影像成果、矢量成果、举证照片成果等是地理国情监测的参考和判定依据。其中，影像成果可作为现状判定的控制数据、矢量成果可作为地类判定的参考数据、举证照片成果可作为变化图斑判定和内业判读的辅助数据；）其他专题数据：包括时空云平台、政务云平台、国土空间规划动态监测平台等信息化系统形成的数据成果，公开出版的地图集数据，公开发布的地理信息数据专题数据以及互联网地图等商业地理空间数据等。基础参考数据分类如图 所示。图 基础参考数据分类 图斑底图数据、影像底图数据、基础空间数据、三调成果数据、其他专题数据等具有内容全面、现势性好、获取方便的特点，可有效提升地理国情监测工作效率，但同时存在分类标准不一致、生产要求不一致、数据可靠性差等问题，因此不能直接转化使用。对现有参考数据进行重新核验，理顺数据间逻辑关系并进行综合取舍，可有效提升参考数据的可靠性、严谨性和权威性。国情监测工作内容地理国情监测工作分国家监测任务和省级监测任务两部分，国家和省两级监测互为补充。其中广东省级地理国情监测任务除常规监测外，还开展了细化监测和加密加多频次监测等，同时进行专项统计分析，相关监测结果汇总形成了全省年度地理国情数据库，有效支撑了城市建设、社会经济发展、自然资源管理等工作。广东省地理国情监测主要内容包括：）人工建（构）筑物监测：主要为新增建设用地图斑，包括建筑、道路、复耕复绿土地、历史用地、推堆土地等各类涉及建设用地现状变化图斑的监测；）城市要素监测：在地理国情监测城镇综合功能单元等数据集的基础上，监测采集城市地区各项要素内容，包括各类便民服务机构、交通管线网络基础设施、城市建设区域、地下防灾设施、各类水体、古树名木等；）林草资源监测：监测新增、减少、退化或被占用林草资源情况；）其他监测：主要为水域范围内地类明显变化的监测，以及其他变化监测；）统计分析：根据业务需求和定制化需求，提取各类国情监测信息和空间信息，为自然资源管理工作提供数据服务，辅助自然资源决策。省级监测工作内容如图 所示。图 省级监测工作内容 技术流程 总体约束地理国情监测工作的成果精度主要从 个方面约束：）平面采集精度，即数据采集时候的数据平面取舍精度；）图斑分类精度，地理国情监测数据的分类细化程度；）要素属性精度：即采集数据的要素属性精度、值域范围等精度；）拓扑容差精度，对采集数据空间图形的精度要求。主要精度约束如图 所示。图 主要精度约束 基于地理国情监测底图，以第三次全国国土调查界线为工作界线；以第三次全国国土调查工作分类为参考；以当年度 月份高分辨率遥感影像（分辨率优于 ）为参考底图，以现势性强的高分辨率影像作为现状图斑类型的辅助判断，结合各类专题数据综合分析。总体技术约束如图 所示。图 主要技术约束 第 期王伟娟等：广东省年度地理国情监测思路探讨及技术研究 总体技术流程广东省 年度地理国情监测工作采用内外业相结合的方法开展，以“三调”成果、现势性强的影像为基础，以历年地理国情调查监测成果为主要参考和继承更新，开展林草资源、城市要素、人工建（构）筑物以及其他监测，最后汇总形成 年广东省地理国情监测信息数据库。同时开展专项分析和专题应用，辅助支撑自然资源管理工作。总体技术流程如图 所示。图 地理国情监测技术流程图 监测底图制作以现有的图斑底图数据、影像底图数据、基础空间数据、三调成果数据和其他专题数据为基础，通过地图综合和符号化处理，制作地理国情监测底图。）资料搜集。收集民政、自然资源、生态环境、住建、交通、水利、农业、统计、林草等部门相关专题数据资料进行整理、分析和整合，为变化发现和相关要素信息更新提供参考。）遥感影像数据比选。整合已有遥感影像数据，协同开展监测影像数据保障工作，为监测工作提供优质可靠的数据源。）要素底图数据采集更新。以地理国情监测成果中的城镇综合功能单元数据集、影像数据、专题数据、三调成果等为基础，叠加分析勾绘并标记，进行图斑变化信息监测和采集。内业变化采集变化信息内业采集主要包括变化区域识别、变化信息采集、图斑采集等三大部分。）变化区域识别：一是将底图数据叠加到监测影像上，人工检查识别；二是基于同源多时相遥感影像自动或人机结合的方式进行变化区域识别，并对照前期监测成果，以提高识别准确性。）变化信息采集：基于广东省监测图斑底图数据，比对 年正射影像，标绘与原有地理国情信息类型与影像特征明显不一致的图斑，并标注变化后的地理国情信息类型代码。）图斑采集：图斑采集以尊重事实、分类归并、自然优先、就近归类的原则进行，按照地理国情监测采集标准和要求进行图斑分类采集。外业实地调查依据监测底图，同时制定任务分工、进度安排和工作路线，确定外业调查路线和调查范围。综合考虑数据情况、工作需求按照先易后难、先总后分次序开展外业调查。采用数字化调查方式，逐图斑逐要素进行实地外业核查。通过外业调查，采集、编辑、整理相关地物的图斑和属性信息，形成外业核查成果数据库。地理国情监测外业调查技术路线如图 所示。图 外业调查流程图 内业编辑整理内业编辑与整理工作主要包括：）对外业调查成果编辑和处理，按照技术规定进行数据整合。）结合正射影像数据、实地照片及其他辅助参考数据，同步对外业调查成果进行空间拓扑检查、边界范围检查、属性检查和关联性检查等，以消除拓扑错误、属性错误、关联错误、逻辑错误、现状一致性错误等问题。）最后整合并更新内业数据库。元数据制作元数据是记录描述数据的数据。元数据生产和制作按照国家地理国情监测技术规定的要求进行。地理国情元数据生产开始于监测底图制作阶段，到内业编辑、数据检查和成果入库完成为止，涵盖地理国情监测的数据整理、采集更新、检查入库等各个阶段，并作为国情监测成果的重要描述性数据进行管理和归档。成果建库经过外业调查和内业整理，质检建库，形成广东省 年度地理国情监测数据基础成果库（基础成果库主要包括参考底图数据、地理国情监测变化监测成果、城市要素监测成果及自然地理单元数据等）。在基础成果库基础上，同步进行统计分析，分别形成地理国情监测数据统计成果库和分析成果库。同时面向不同应用需求，开展相关的统计分析等专项应用，服务自然资源相关的管 测绘与空间地理信息 年理工作。关键技术 监测底图数据源选择监测底图数据源选择主要包括以下几大类：）影像数据是地理国情监测的重要参考，整合国家省市下发的高分辨率影像数据，辅助参考历史影像数据，综合分析筛选分辨率高、时效性强、信息提取判读容易的影像数据作为监测底图。）历史年度地理国情监测成果是地理国情监测的前置参考和信息判断依据。）三调地类图斑成果及其综合分析结果、影像数据、举证照片等是重要现状信息参考。）国家省市大比例尺基础地理信息数据库，可为地理国情监测提供准确的参考和辅助判别。）地理信息公共服务平台、时空云平台、政务云平台等网络数据是重要的网络佐证数据。）交通、水利、农业、林业、民政部门的各类专项空间数据资源，专题性调查监测或测绘成果，地图集地图册等地图文本成果等也是地理国情监测地图的重要数据参考源。监测图斑变化判断地理国情监测的重要内容之一是判定变化图斑。根据调查底图和国家下发变化图斑，将三调数据与上一年度地理国情监测成果叠加分析，以三调地类图斑为核查界线进行图斑核查和更新。地理国情图斑变化分为新生型变化和伸缩型变化两类，需根据变化情况针对性识别。判定图斑变化的主要技术手段分为人工检查判断和人机交互变化识别方法两类。地理国情图斑变化主要分为 种情形：）变化图斑与三调图斑边界重合；）变化图斑与三调图斑边界重合，但内部细化程度不一致；）三调图斑与国情监测图斑相互交叠。质量控制地理国情成果质检内容主要包括人工建（构）筑物成果质检、林草资源监测成果质检、城市要素成果质检、地理国情监测元数据质检、外业调查成果质检以及其他监测任务成果质检等。）外业调查成果质检主要包括外业设计资料是否齐全、作业流程是否规范、文件组织是否合理、调查方法是否正确、外调属性信息是否准确完整、调查精度是否满足要求、相关表格统计是否正确完整等。）文档质量检查包括参考底图是否准确、项目方案文档、过程文档、验收文档、质检文档是否完整齐全，文档内容是否与实际作业流程一致，文档涉及的统计分析资料和参考图件等是否准确可用等。通过质量检查后的地理国情监测成果，还须同时通过后续的抽检评估和实际应用评价。结束语全省各级自然资源管理部门将依据地理国情监测成果，致力于地理国情监测成果的深度应用，充分挖掘年度地理国情成果的社会价值和经济价值，挖掘历史国情成果年度时序的潜在数据价值，更好地将地理国情监测、统计、分析成果服务于自然资源管理、社会发展，城市建设、生态保护等各方面各行业，进一步发挥地理国情监测工作及其成果的重要辅助决策支撑作用。参考文献：吴迪，杨爱玲，周艳，等黑龙江省地理国情监测统计工作思考及建议 测绘与空间地理信息，（）：宋耀东 地理国情监测技术与数据源分析研究西安：西安科技大学，周翔地理国情数据集成管理研究与实现国土资源信息化，（）：张成地理国情监测对象与技术方法研究 兰州：兰州交通大学，袁红英，王虹基础性地理国情监测中地表覆盖增量数据常见问题解析 测绘技术装备，（）：何德俊，张士柱，苏勤龙，等浅析地理国情监测图斑底图数据的变化更新地理空间信息，（）：丁磊第三次全国国土调查成果在地理国情监测中的应