地理国情监测数字影像图册的制作

河南省测绘发展研究中心 刘晓阳

地理国情监测数字影像图册的制作

河南省测绘发展研究中心 刘晓阳

地理国情监测是指利用测绘技术和GIS技术监测城市建筑物、道路、水系、绿地分布的等各方面监测要素的动态变化，分析其时空特征，以及变化发展程度和趋势，从而揭示经济社会发展和自然资源环境的空间分布规律，并形成权威、标准和具有现势性的地理国情信息产品。目前，地理国情监测在我国尚处于启动阶段，系统完整的监测体系还未形成。河南省测绘局选用1962年、1971年、1984年、1996年、2001年、2005年、2008年和2010年共8个监测年份的遥感影像数据，以1∶10 000比例矢量数据作为基础的数据源，郑汴一体化区域监测面积约2 025 km2，重点对郑州市、开封市以及中牟县主城区8个监测年份的建成区范围、建成区住宅、道路、绿地、河流、人口和GDP等监测要素进行解译、信息提取和数据反演，实现研究区域内8个重要年份地理国情的动态监测。经过一年来的探索和研究，本文，笔者获得了地理研究的第一手资料，并向国家测绘局和省政府提交了研究成果，主要包括数据库成果、图件成果、系统成果和文字成果。

一、地理国情监测数字影像图册

图件成果最直观地反映了城市的变化，是一本内容翔实，反映测绘在国民经济中发挥基础作用的图册，当前国务院出台了《关于支持河南省加快建设中原经济区的指导意见》，它是河南省经济、文化发展的一次重大历史机遇。图册主要包括目录、郑汴一体化区域行政区划图、郑州市和开封市建成区全要素分布图、道路要素分布图、建筑物要素分布图、绿地要素分布图、各年代建成区范围对比图和各年代遥感影像叠加建成区范围图等内容。

数字影像综合图册，版面设计为A3规格，使用横版打印，宽为42 cm，高为29.7 cm，根据郑州市、开封市和中牟县3个建成区范围，设定郑汴一体化区域行政区划图的比例尺为1∶320 000，郑州市图的比例尺为1∶100 000，开封市图的比例尺为1∶45 000，中牟县图的比例尺为1∶25 000。

二、专题图制作流程

1.郑汴一体化区域行政区划图制作。行政区划图表示内容包括：

（1）居民地。居民地用点驻记表示，其中乡镇信息全部表示，村庄信息取舍表示，行政事业单位表示省直和市直的党政机关。

（2）道路。道路用线段表示，其中，铁路、高速路、国道、省道全部表示，其他等级道路根据情况来取舍。

（3）水系。水系表示主要的河流，水库和湖泊。

（4）政区。政区表示县界及其以上的界线和政区，周边的市域政区界和市注记均看可表示。政区图把郑州、开封、中牟及港区分为4个面，采用不同的颜色渲染。郑汴一体化区域行政图划图如图1所示。

图 1 郑汴一体化区域行政区划

2.行政区划图的制作流程。

（1）在ArcGIS中新建1个工程，加载居民地、道路、水系、政区界。在Page and Print Setup窗口中，定义纸张的大小，Size设置为A3，Orientation设置为Landscape。Map Page Size定义图幅有效内容大小，Standard Sizes设置为custom，Width设置为37.5 cm，Height设置为25.2 cm。

（2）定义视图的比例尺为1∶320 000。点击Layout View状态框，将图幅内容全部显示。

（3）在Insert Title选项中。加上图名，在Properties Change Symbol窗口中设置字体为华文楷体，SIZE设置为30 cm。

（4）在Insert Legend跨度中，加上图例，在legend Item窗口中选中要说明的图层，在legend Title窗口中加图例名，并定义Color，Size和Font的数值。

（5）在Export Map选项中输出地图，并在Photoshop软件中打开，修饰图面使其完整。

3.郑州市、开封市，中牟县各监测年点监测要素分布图制作。

（1）在ArcGIS中新建1个工程，加载建成区范围线、主干道、次干道、绿地和建筑物等要素。

（2）生成监测要素统计表。在EXCEL中打开统计表，插入图表和柱形图，并选择数据区域，包括建成区面积、建筑物用地、城市绿地、公共绿地和道路。加图表的标题中X轴设置为字段名，Y轴设置为具体数值。

（3）在Insert Title选项中，加上图名，在Insert Legend选项中，加上图例，在Export Map中输出分布图，并加载监测要素统计表。

4.郑州市、开封市，中牟县各监测年点单要素分布图选项的制作。单要素分布图制作流程与全要素分布图制作流程类似。其中；郑州市建成区2012年监测年份监测要素分布图如图2所示。郑州市建成区2010年监测年份绿地要素分布图如图3所示。

5.各年代遥感影像叠加建成区范围图制作。遥感影像叠加建成区范围图内容包括：都市区范围的线和已纠正的遥感影像。都市区是由具有一定人口规模的中心城市和周边与之有密切联系的区域所组成。都市区既不是指特大城市，也不是城镇群体的简单组合，而是一种更高层次、更复杂的新型地域空间。遥感影像叠加建成区范围图制作流程如下：

图 2 郑州市建成区2010年监测年份监测要素分布

图 3 郑州市建成区2010年监测年份绿地要素分布

（1）纠正原始影像。在ERDAS IMAGINE9.1中打开2个影像Viewer1和Viewer2，在Tile Viewers中将2个影像平铺显示。

（2）打开2个影像文件。其中1个未纠正，另1个有坐标系。

（3）改变控制点的颜色。在Gcp Tools选项中选择Color。

（4）在需要纠正的区域，均匀分布选择点并计算误差。

（5）当误差符合要求时，在Geo Correction Tools选项中选择重采样。

6.在ArcGIS中新建1个工程，加载建成区范围线和已纠正的影像，加上图名和图例，并定义比例尺，最后输出地图。

三、图册的效果

通过对郑州市、开封市、中牟县的各要素的动态监测，笔者得出以下结论：以郑州为例，2010年郑州市建成区周长为257.844 km，建成区面积为290.962 km2，建筑物面积为83.488 km2，绿化覆盖面积为61.529 km2，道路长度为1 418.873 km，道路面积为27.335 km2，路网增量为8.382 km。模拟分析可知，郑州都市区是以老城区和郑州新区为核心，进行复合型、生态型发展，近年来，郑州市区交通情况得到了大大改善，交通基础设施的建设力度也在不断加大，主城区交通对周边县的辐射能力也随之进一步增强。

中原经济区地理国情监测——郑汴一体化区域数字影像图册，由河南省测绘局制作，实现了测绘信息的共建共享；同时，也支持各厅局部门根据自己的信息化管理特点管理需要的专题信息，实现动态维护。