地理国情监测数据与国土调查数据的融合处理方法

地理国情监测数据与国土调查数据的融合处理方法

银国梁，甄炜，云祺海

内蒙古自治区测绘地理信息中心 内蒙古呼和浩特市 010051

摘要：以“国土三调”成果为自然资源调查监测“一张底图”的基础，对现有数据成果进行分析判断，厘清“国土三调”中“工作分类”与地理国情监测中“内容与指标”之间的关系，重新定义地理国情监测的分类体系，对开展自然资源调查监测工作至关重要。建立统一的国土空间用地用海分类,是实施全国自然资源统一管理、合理利用和保护自然资源的基础。地理国情监测作为自然资源调查监测体系下的一个重要支撑,目前虽能全覆盖地获取地表覆盖信息的自然属性,但与国家建立完善的自然资源统一调查、监测体系要求尚有差距,亟需与国土调查数据进行深层融合,解决数据之间的套合精度问题,才能发挥出地理国情监测成果的管理与分析价值。

关键词：地理国情监测；国土调查；数据处理

地理国情监测是全面获取地理国情信息的重要手段，可获取地表自然要素、人文地理要素及社会经济信息的空间分布特征及其相互关系。地理国情监测实现了常态化。地表覆盖作为描述地理国情信息的重要内容，能够反映土地表面物质类型及其自然属性，其全覆盖及“所见即所得”的特性使其在城市管理、农业旅游、环境保护与治理、土地监测与建设用地评估、森林资源监测、空间用途管制、领导离任审计等多个方面得到应用。土地调查是查实查清土地资源的重要手段，国土三调数据更是作为自然资源调查监测 “底图”的重要组成部分。因此，对国土调查和地理国情监测进行研究，优化分类体系和技术体系，探索基于国土调查数据开展地理国情监测是很有必要的。

一、地理国情监测数据和国土调查数据

1、数据分析。根据国家统筹安排,已将 2020 年地理国情监测地表覆盖数据与 2020 年国土调查地类图斑数据初步叠加制作图斑底图数据,图斑同时利用两套数据的线划和属性信息,属性字段既包含地理国情信息分类码,又包含三调工作分类代码,再下发各省级单位进行变化监测。 当通过地理国情信息分类码和三调工作分类代码体现的图斑类型趋于一致时,仅对其进行变化监测;否则,将重点核查地类的准确性。对于地理国情监测图斑和变更调查图斑套合较大的情况,协调数据之间的关系需要逐图斑处理,在生产工期紧张的前提下,就需要特殊的处理方法。数据的采集精度分别来自第一次全国地理国情普查和第三次全国国土调查的正射影像数据,虽精度均能满足各自体系下的相关要求,但因作业方法、人为采集尺度、影像数据源等因素差异,对于同一个地物的边界采集必然会不一致。

尤其对于起伏较大的山区,若同时没有高精度 DEM 数据,地理国情数据的中误差可允许达到18. 75 m,困难地区还可放宽 0. 5 倍则达到 28. 125 m;而之后的第三次全国国土调查因技术和数据储备更为扎实,其在山地的中误差允许达到 10 m,困难地区放宽 0. 5 倍达到 15 m。 当两者数据产生的误差方向不一致时,就会产生较大的套合误差,而且误差分布并不规律。因此,在两套数据融合后的处理过程中,不仅涉及对于图斑的核查和监测,同时需要协调两套数据的图斑边界关系,而后者正是工作量大的一个显著体现。

2、处理。考虑到地理国情监测的最小图斑指标是 100 m2,国土变更调查的最小图斑指标是 200 m2,可利用程序研发实现将图斑底图数据中面积小于 100 m2 的细碎图斑按照就近就大原则进行自动归并处理,但对于变更调查图斑、县级单元边缘处的小图斑不处理,当可以归入多个图斑时,按照地物类型的相近关系选择优先顺序进行合并,如水田归入周边地类的顺序依次为耕地、果园、草地等。对于工作量较大的林地和草地在地理国情监测和国土变更调查中的最小指标都是 400 m2,同时因林草覆盖的地物边界不如人工地物边界清晰易判,其过渡区域有时跨度较大,从数据利用的角度出发只要保证其边界相对准确即可,因此,可将小于 400 m2 的林地和草地图斑进行自动就近就大合并处理。对于人工地物如乡村道路、水渠、坑塘、水库等,两者采集的原则基本相同,可以变更调查图斑边界为准,地理国情监测图斑进行相应归并;对于公路、房屋建筑(区)等,因变更调查图斑从管理属性出发采集的尺度相对地理国情监测综合较大,公路不仅包含路面范围,还涉及到征地范围,房屋建筑(区)关注的也是占用的土地而不是建筑本身,这与地理国情监测有着本质的不同,因此,这两类地物需要按照地理国情监测的采集要求执行,与变更调查图斑保持“和而不同”,精细化体现公路和城市的分布特征。

二、地理国情监测数据和国土调查数据融合策略

对于地理国情监测图斑和变更调查图斑套合较大的情况,协调数据之间的关系需要逐图斑处理,在生产工期紧张的前提下,就需要特殊的处理方法。首先针对图斑面积大小不一的情况需要及时进行图斑找回处理，避免出现尺度综合过大的现象。地理国情监测图斑中未进行区分的水库、河流、湖泊等类型，需要按照水面进行科学表示；对于城镇村范围内的人工建筑，可以参考地理国情监测数据中的细化标准，补充到图斑底图数据中，完善地表覆盖信息的具体内容。确保所有的技术标准统一，并落实数据的集成管理，在未来社会发展的环境下，地理国情监测需要严格按照自然资源统一调查管理及国土空间基础信息平台建设的实际需求进行创新，分析数据源头，严格地进行数据精准度控制，把握明确的调查流程，并制定与之相统一的地理国情监测采集标准和技术规范，真正达成国土资源“一张底图”的构建任务。除此之外，我国对建立国土空间规划体系，落实全过程监督的内容较为重视，需要结合多项规定协同合一的要求，坚持将自然资源调查监测数据作为核心标准，及时整合其他空间关联数据，最终形成统一的信息平台。在这一平台上能为地理信息监测以及国土资源调查提供更加明确的数据和信息。另外，目前地理国情监测以及国土调查已经能初步实现高程基准、坐标系等相关系统的统一，能促进地理国情监测体系的高质量发展。在此基础上还需要进行遥感影像和数据来源的统一，这样可以维持原始数据的一致性，进一步控制上图面积，确保不同的地类采集精准度有一致性，也可以大幅度减少人力、物力和财力的重复投入，满足国土调查和监测的实际需求。在数据融合过程中，全面提升地理国情监测工作的整体效率，增强监测成果的精准度，也可以为国土资源调查工作的落实提供更多创新方向。

随着自然资源调查监测工作的深入,技术手段在日益成熟,数据成果在不断丰富,利用已有的工作基础,梳理各类调查监测相关信息进行有机融合,形成统一的底图,不仅有利于对监测成果的统一分析评价,还能减少重复投入,提高成效，其中，国土调查和地理国情监测之间的数据融合不仅要考虑不同工作下的分类情况及对应信息，还要考虑技术手段及呈现成果的差异性。新时期，不断深入数据融合和整合，为两项工作的开展提供更多创新空间，不仅有利于督促地理国情监测及国土调查工作创新，还可以为我国自然资源的管理及合理开发提供参考。

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