地理国情监测对象分析

2014-02-08张成

城市勘测 2014年2期

张成*

(1.兰州交通大学，甘肃兰州 730070;2.兰州勘察设计研究院，甘肃兰州 730030)

1 引言

地理国情是空间化可视化的国情信息。地理国情是从地理的角度分析、研究和描述国情，即以地球表面自然、生态和人文现象的变化及相互关系、特征等为基本内容，对构成国家物质基础的各种条件因素做出宏观性、整体性、综合性的调查、分析和描述等。地理国情综合反映了一个国家或区域人地关系的协调程度，是国家和地区科学发展、可持续发展、和谐发展的重要决策依据［1］。

地理国情监测是综合利用全球导航卫星系统、航空航天遥感技术、地理信息系统技术等现代测绘技术，综合各时期测绘成果档案资料，对自然地理要素或人文要素等进行动态和定量化、空间化的监测，并统计分析其变化量、变化频率、分布特征、地域差异、变化趋势等，形成反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其发展变化规律的监测数据、地图和研究报告等，从地理空间的角度客观、综合展示国情国力［2］。

监测对象是地理国情监测的基础内容，不同目的和应用的分类标准对地理对象的分类和分级方式各有不同，偏向各自的应用方向。本文依据地理国情监测的目的和对相关文献资料分析，从地理国情监测对象的分类方法、地理信息的分类体系地理国情监测对象的具体内容等方面对地理国情监测对象进行概括分析，以期为开展地理国情监测的下阶段工作打下基础。

2 地理国情监测对象分类方法

地理国情监测对象的主要内容可以从监测要素、监测范围、监测周期、监测应用领域等不同角度划分成不同类别［2，3］。具体分类如表1所示:

按监测要素可划分为自然要素监测和人文要素监测。地理国情监测要素中，人文要素包括人文地理要素和人文经济要素等多方面的要素。

地理国情监测内容分类表1

按监测范围可划分为全球监测、全国监测和区域监测。区域监测又可按行政界线分为省情、市情监测，或按地理界线分为森林、流域、保护区等。

按监测周期可划分为长期、中期和短期监测。长周期地理国情监测针对地理情况变化缓慢，需要通过较长时间监测获取变化信息和预测变化趋势的地理对象、事件，主要包括地表形态变化、地壳运动等;中周期地理国情监测针对变化周期较短，通过阶段性监测就能获取变化规律的地理对象或地理事件，主要包括水域范围变化、沙漠化进程、冰川消融等;短周期地理国情监测针对变化周期短，时效性强的地理对象或事件，如植被覆盖，旱涝灾害等。

按监测应用领域可划分为综合性监测、专题监测和灾害监测。地理国情综合性监测是对地表的全范围、全要素监测，为后续监测提供本底基础;地理国情专题监测市在综合性监测的基础上，针对专题目标进行的专项监测;地理国情灾害监测可以说是特殊的专题监测，它有两个方面任务，对灾害敏感地区的预防性监测和灾害发生应急救灾监测。综合监测是最基础的监测，目前的监测对象分类基本是综合监测分类方式下的不同分级和分类。

3 地理信息分类体系

地理国情监测的对象大多为地理信息，地理信息的分类体系对地理国情监测对象的分类具有相当重要的借鉴意义。

地理信息分类体系众多，选择其中几种具有代表性的分类体系进行分析如下:

《基础地理信息要素分类》以适合现代计算机和数据库技术应用和管理为目标，按基础地理信息的要素特征或属性进行分类。采用线分类法将要素类型按从属关系依次分为大类、中类、小类、子类4级。按照面向对象、面向实体的分类思想，遵循基础性和通用性的原则，划分出8个大类，包括定位基础、水系、居民点及设施、交通、管线、境界与政区、地貌、土质与植被等，在上述各大类基础上划分出46类［4］。

《土地利用现状分类》以服务国土资源管理为主，依据土地的自然属性、覆盖特征、利用方式、土地用途、经营特点及管理特性等因素。采用土地综合分类方法，对城乡用地进行统一分类，共分为两级，一级类12个，二级类5个。依据土地用途和利用方式，和相关部门的需求，设定耕地、园地、林地、草地、水域、交通运输用地、商服用地、工矿仓储用地、住宅用地、公共管理与公共服务用地、其他土地为一级类。二级类是依据自然属性、覆盖特征、用途和经营目的等方面的土地利用差异，对一级类进行具体细化［5］。

《西部1∶50 000地表覆盖分类系统》服务于“国家西部 1∶50 000地形图空白区测图工程”地表覆盖数据外业调绘、内业解译、数据库建设和相关产品研制地表覆盖分类，采用三级分类体系，以形态为主，兼顾成因，共分为8个一级类，41个二级类，43个三级类。一级类包括耕地、林地、园地、草地、水域与湿地、冰川和永久积雪、城镇工矿交通、荒漠与裸露地等8类［6］。

《中国土地资源分类系统》是以研究应用空间遥感技术开展大尺度资源环境宏观调查与动态监测的方法，并构建国家资源环境动态信息系统为目的，从土地覆被遥感监测实用操作性出发，紧密结合全国县级土地利用现状分类系统，采用两层结构，将土地利用与土地覆被分为6个一级类，25个二级类。其中，一级类包括耕地、林地、草地、水域、城乡工矿居民用地、未利用地。二级类则根据土地的覆被特征、覆盖度及人为利用方式上的差异做进一步的划分［6］。

以上分类都对地理国情监测内容有一定借鉴意义，但由于地理国情虽然具备地理信息的性质，还具有其特殊的内涵，现有分类体系难以满足地理国情监测工程需要，所以还需要针对地理国情监测本身进行具体研究，以构建符合工程需求的分类体系。

4 地理国情监测对象具体内容

地理国情监测的目的是向相关部门和地方政府提供决策依据和展示国情国力，是面向应用的服务，从应用领域角度分类是最合适地理国情监测对象的分类体系。下文主要从综合性监测、专题监测和灾害监测角度来分析地理国情监测对象的具体内容。

4.1 综合性监测主要对象及内容

地理国情综合性监测是一项地表全范围、全要素覆盖的整体监测，它提供监测范围内全面基础数据，为专项监测和灾害监测提供本底基础。地理国情监测的基本分类可以说是综合性监测的分类。

现在的地理国情监测综合监测分类一般有两种分类方式，一种是张继贤、武琛等将地理要素分为8个一级类要素，二级类、三级类要素继续细化划分［2～6］;另一类是国家测绘地理信息局将地理要素分为12个一级类要素，57个二级类要素，三级类要素继续细化划分［7］。

张继贤等人的分类中的8个一级类要素为:

地形地貌:平原、台地、丘陵、小起伏山地、中起伏山地、大起伏山地、极大起伏山地等地貌类型。

植被覆盖:主要是指农地、林地、园地和草地。

水域和湿地:主要包括河流、湖泊、水库、坑塘、沟渠、滩地、沼泽。

冰川和永久积雪:冰川、冰湖、冰碛和永久积雪。荒漠与裸露地:沙漠、石砾地、盐碱地和其他裸地。居民地与设施:居民地、工矿用地、开发区用地、风景名胜、宗教设施和特殊用地。

工程借道长江连接内陆腹地，主动融入“一带一路”、长江经济带，对川滇黔交界地区，特别是乌蒙山区和少数民族地区的经济社会发展具有重要意义。毛继斌表示，相关工程竣工后，金沙江中游玉龙县下虎跳至华坪县观音岩大坝段的航道将被疏通，金沙江中游各库区的货物能顺利运往下游地区。通过与下游溪洛渡至水富的高等级航道等工程贯通，进而将货物运往重庆、武汉、南京、上海等地。

交通网络:铁路、公路及重点交通设施。重点交通设施包括机场、港口码头、火车站、公路服务站等交通设施。

地理界线:各类地理界线，主要包括行政区划、经济区划、主体功能区界线。

其中前5项为自然地理要素，后3项为人文地理要素。

国家测绘地理信息局将地理要素分成12个一级类为:耕地、园地、草地、林地、房屋建筑(区)、道路、构筑物、人工堆掘地、荒漠与裸露地表、水域、地理单元、地形。

构筑物:为某种使用目的而建造的、人们一般不直接在其内部进行生产和生活活动的工程实体或附属建筑设施。其中道路单独列出。

人工堆掘地:被人类活动形成的弃置物长期覆盖或经人工开掘、正在进行大规模土木工程而露出的地表。

地理单元:按照规划、管理、识别或利用的需求，按一定尺度和性质将多种地理要素组合在一起而形成的空间单位。二级类单元为行政区划单元、社会经济区域单元和自然地理单元。

两种分类方式对地表要素的分类有所不同，主要区别是国家测绘地理信息局将耕地、园地、草地、林地列为一级类要素，而张继贤等将这些要素列为植被覆盖下的二级类要素;国家测绘将冰川和永久积雪以固态水形式并入水域列为二级类要素，而张继贤等将其作为一级类要素;国家测绘地理信息局将构筑物、人工堆掘地作为一级类要素，张继贤等人将其作居民地与设施下的二级类要素;国家测绘地理信息局设定地理单元以取代地理界线作为一级类要素来对行政、经济、功能区等进行分类管理。

4.2 专题监测对象及内容

专题监测是在综合监测基础上，结合范围内多种要素综合分析专题目标。

由国家“十二五”阶段目标，结合国家重点战略规划及重大工程相关，确立以下几种地理国情专题监测对象［8］:

(1)全国主体功能区规划实施监测:

主要任务:监测优化开发区、重点开发区、限制开发区和禁止开发区的相关情况。

优化开发区:优先进行工业化、城镇化的城市化地区。监测优化开发区的植被覆盖、水域湿地、交通网络、居民地等要素的范围面积变化信息，重点监测优化开发区的可利用土地，人口聚集度，经济发展水平，生态环境等及其变化信息。

重点开发区:重点进行工业化，城镇化的城市化地区，监测主要目标同优化开发区。

限制开发区:限制进行大规模高强度工业化、城镇化的地区、农产品主产区和重点生态功能区。使监测限制开发区的综合性监测自然要素对象，重点监测农产品主产区的基本农田、农村居民地、农田水利设施、农产品加工流通出云设施的位置范围及其变化信息;监测重点生态功能区的植被、生态系统等信息。

禁止开发区:禁止进行工业化、城市化开发的重点生态功能区。监测禁止开发区的植被覆盖、水域与湿地、冰川与永久积雪等的变化信息。

(2)我国主要水资源与水利基本设施监测:

监测重要河流、湖泊、水库、重要水源地等相关指标的变化，分析、统计地表水体的变化情况、抗旱设施现状、水毁灾毁水利工程历史和现状等。

(3)我国主要城镇变化监测:

针对全国县级和县级以上城市、试点省的县级以下城镇等居民建设用地、工矿企业用地、绿地、公共建筑用地面积、范围及变化信息展开监测。

(4)我国重要区域地表变形监测:

选择若干省的采矿区和部分大中城市地下水超采区、喀斯特地区、油田矿区和其他地质灾害频发区域等，应用多期、多波段卫星数据联合观测，同时开展多波段雷达差分干涉技术监测地表形变。对重点监测区和活动频繁区开展航摄、地面监测手段，获取地壳运动、地表形变的变化量、变化频率、分布特征及变化趋势等信息。

(5)我国主要农业大宗产品优势产区和森林覆盖监测

对我国粮食、棉花、油料、糖料等农业大宗产品主要优势地区展开监测，并分析统计我国棉花、玉米、小麦、水稻、大豆、甘蔗等主要作物及主要植被覆盖类型分布、面积及其变化。

(6)其他典型地理国情专题监测:

利用现势性强的多源，高分辨遥感影像率数据，结合存档遥感影像，基础地理信息数据以及环保、农业、统计等相关部门的专题数据等，开展专题监测。

监测主要内容包括:高速铁路建设、退耕还林还草、京津风沙源治理、草原生态保护与建设工程、围海(湖)造地等。

利用相关人文要素信息，统计分析生产力空间分布、城市扩展、工农业布局、学校医院等公共建筑分布、密度及变化信息等。

4.3 灾害监测

我国因地理、地质环境的特殊性，是自然灾害多发、频发国家，如地震、滑坡、泥石流、台风、洪涝、干旱、积雪、沙尘暴、病虫害、林火等。

灾害监测是一种特殊的专题监测，根据灾害风险区划，针对灾害高风险区进行长期跟踪监测。利用已有的基础测绘成果、多源多时相遥感数据和各种专题数据，获取重要自然灾害的空间分布、发生规模、发生时间、发生频率、诱发因素、受灾人口、经济损失等空间和属性信息;在对孕灾环境、致灾因子、承灾体进行综合分析的基础上，统计分析灾害空间分布特征、时间分布特征等基本特征及其时空变化特征，为防灾减灾提供基础信息产品，为灾害监测与评价提供基础与条件。灾害监测对象分类如表2所示:

地理国情灾害监测内容及指标表2

5 结语

地理国情监测可以分为为自然要素监测和人文要素监测，人文要素应包括人文地理要素和人文经济要素。人文经济要素:如人口、经济、能源消耗等人文信息，一般以统计汇总形式存在于各社会经济管理部门。人文经济要素一般体现为一系列的区域统计指标，以大小不同的区域作为单元收集，一般作为空间数据的属性信息保存。部分人文经济要素分类及指标大致如表3所示:

地理国情监测最终的目标就是提供多样化的地理国情信息产品，实现对政府、企业和公众的地理国情信息服务。在这些服务中，人文经济要素的影响尤为重要。在地理国情监测对象分类中，无论是那种分类体系，自然地理要素和人文地理要素的分类占主要地位，而人文经济要素在这些分类体系中几乎没有体现。地理国情监测对人文经济要素的监测和管理仍显局限。