建立新国家地理格网服务地理国情监测初探

狄琳

(国家测绘地理信息局地图技术审查中心，北京100830)

建立新国家地理格网服务地理国情监测初探

狄琳

(国家测绘地理信息局地图技术审查中心，北京100830)

简要介绍地理格网的作用和新国家地理格网体系的建设方案，并对其应用于地理国情监测方面作初步探讨。

地理格网;地理国情监测;地理信息数据

一、引 言

随着数字化测绘技术体系的全面建立和数字城市建设的大力推进，我国已经积累了多尺度、多时相、多种类的地理信息资源，为开展地理国情监测奠定了必要的基础。如何集成这些丰富的地理信息资源，并在此基础上进行对比分析，提供地表主要地理要素的分布及变迁信息，形成权威的监测成果，是地理国情监测需要解决的问题之一。地理格网是一种科学、统一、简单、便捷的空间定位参照系统，是促进自然和人文科学融合的一种最佳选择，可以实现自然与人文边界的转换，从而实现统一空间基准下的综合分析。建立我国新国家地理格网，实现各类信息资源集成融合，可以更好地服务于地理国情监测。

二、国内外地理格网现状

目前国内外为解决多源、多尺度地理信息的整合与应用分析，纷纷采用地理格网对空间数据进行组织和应用，取得了很多成功经验。一些欧美国家将国家地理格网编码体系作为国家空间数据基础设施的首选格网，以提高地理信息互操作和服务。如美国联邦地理数据委员会(FGDC)于2001年发布了基于位置服务的《美国国家格网(USNG)》标准，该标准以美国军方格网参考系统(MGRS)为基础建立，在美国领土范围内二者等同。而且为了更便于公众使用，还同时发布了UTM投影地图和国家格网之间互相转换的软件。另外，英国也制定了适合本国特点的国家格网参考系统。加拿大的自然区域编码地理产品公司提出了全球统一地址编码技术。

我国现行的《地理格网》标准规定的编码规则，因和投影分带有关，编码不唯一而且编码较长，不利于空间定位服务和唯一空间地址编码的建立。目前除国家基本比例尺地图和基础地理信息数据产品外，公开使用的格网主要是以区域、城市和街区为单位的区域格网。如国内的导航电子地图开发企业在产品中使用了自己的地理格网编码，北京、武汉等城市开展了格网化精细管理，并开发出局部格网编码体系等，但这些不同格网之间兼容性差、转换困难。

三、建立我国新国家地理格网体系

近年来，国家测绘地理信息局测绘标准化研究所参考国外格网标准，吸收其优点和成功经验，同时充分考虑我国的实际和要求，提出了一套新的国家地理格网编码方案。该方案不仅可以与我国现行地理格网相互转换，而且可以把连续的地理信息离散化，有效降低了数据敏感度，利于空间定位与寻址服务。该方案基于我国基本比例尺地形图中1∶1 000 000地图分幅与编号，以边长为100 km的正方形格网作为基本单元，形成国家地理格网体系。格网体系充分考虑了不同使用需要，第二级以下不同等级格网按10倍关系划分，同时为满足实用性在每一级格网上增加了按两倍关系划分的补充格网，以弥补相邻等级格网大小范围相差过大的不足。格网边长系列包括100 km、50 km、10 km、5 km、1 km、500 m、100 m、50 m、10 m、5 m、1 m等，如果需要还可以进一步划分。

格网编码则在系列性的基础上充分考虑了易读性、规律性和唯一性。首先，为使编码易于读取，尽量使编码更短、更简化。其次，编码规则考虑了规律性，人们可以很方便地利用编码规则对我国范围内不同区域和不同大小的格网进行编码。此外，在国家地理格网划分体系下所有格网编码是唯一的。

四、地理信息数据格网化

参照新国家地理格网的划分方法，可以对多源地理信息数据进行格网化，以划归到统一的空间基准下。对按照标准分幅的地理信息数据或地图格网化时，把4个图廓角点坐标转换为格网坐标，并保持整幅数据或图上所有要素之间的拓扑关系。对于空间实体的格网化，可以分点、线、面3类要素分别进行转换，根据已有数据的研究精度进行格网系统选择，以一定大小的格网对其进行格网化，生成基于格网的数据。

数据或要素实体格网化转换方法如表1所示。

表1

在GIS技术的支持下，经过格网化处理的数据及其派生出的结果，可以利用编码技术识别格网，从而实现定位;可以形成以格网为基础的数据序列，实现空间信息的无缝拼接，以便于动态规律分析;可以形成格网间数据梯度，以不同单元为基础进行空间分布规律研究，同时也便于和遥感数据相结合。

五、服务于地理国情监测工作

地理国情监测是新时期党中央、国务院赋予测绘地理信息工作的重要职责，是经济社会发展对测绘提出的新要求，也是测绘地理信息事业科学发展的战略选择。所谓地理国情监测，就是通过遥感、地理信息系统和卫星导航等高新技术手段，综合各时期测绘成果档案，对国土疆域面积、地理区域划分、地形地貌特征、道路交通网络、江河湖海分布、土地利用与覆盖、城市布局与城镇化、生产力空间布局等自然和人文地理要素信息进行动态获取、综合分析、实时发布和监控评估，从地理空间的角度客观、综合展示国情国力。

基于新国家地理格网开展地理国情监测:①要以新国家地理格网为空间基底，把各时期的多尺度、多种类的地理信息资源划归到国家地理格网单元中，实现各类信息资源的格网化整合，形成地理国情监测的数据本底库;②以新国家地理格网为监测单元，对事关国民经济发展的重要自然和人文地理要素变化情况进行持续监测，建立分析、统计、评价模型，形成地理国情监测成果，在资源环境调查、主题功能区布局监测、抢险救灾和应急保障、数字化城市管理、基于位置服务等诸多领域，为各级政府和政府各部门提供客观、综合的决策依据;③ 为相关部门提供一种新的空间划分方法，便于相关部门把专业信息准确地与地理信息相结合，促进多源数据的相关比较和分析，促进各类专题统计信息的精确化和科学性，克服以行政区划、邮政区划、人口普查统计单元和土地单元等不同的社会划分带来的空间分析工作量大、不易发展数学模型等缺点。

六、结束语

地理格网为地理综合分析提供了理想平台，为多尺度、多种类地理空间数据融合提供了有效方法。同时，遥感影像为建立现代地理格网提供了科学数据基础和全新的高分辨率数据源，地理格网已经成为重要的前沿研究方向和发展趋势。基于新国家地理格网开展地理国情监测是适应技术发展和促进资源共享的一种必然选择，是测绘地理信息高效精确服务社会、服务民生、服务大局的客观要求。

［1］ 国家测绘局测绘标准化研究所.国内外地理格网研究报告和国家地理格网编码技术报告［R］.北京:［s.n.］，2010.

［2］ 冯淳.地理格网参考系统的建立与应用［D］.西安:长安大学，2006.

［3］ 马晓霞.地理格网参照下的空间数据集成方法研究［D］.西安:长安大学，2006.

［4］ 周成虎.对地理格网系统的几点认识［C］∥全国地图学与GIS学术会议论文集.北京:［s.n.］，2004.

On the Establishment of New National Geographic Grid for National Geographic Conditions Monitoring

DI Lin

0494-0911(2011)12-0001-02

P20

B

2011-10-21

公益性行业科研专项经费资助项目

狄 琳(1969—)，女，吉林临江人，硕士，高级工程师，主要从事电子地图技术审查工作。