地理国情普查一体化生产组织模式探讨

杨靓，陈新湖，李培，周旭

（国家基础地理信息中心，北京 100830）

1 引 言

随着测绘信息化时代的到来及地理信息技术水平的发展，测绘行业各单位在开展一些国家大项目的生产组织实施过程中，生产组织模式已经逐渐突破了传统内外业分离、工序间独立的测绘生产模式，开始朝着内外一体、工序并行、成果共享的生产方式发展和迈进。地理国情普查是国务院组织的一次重大国情国力调查，涉及全国各省（自治区、直辖市）的多个行业和部门，生产要求高、情况复杂、各地的生产作业模式也各不相同。因此，探索出一套贴近生产实际且符合普查要求的测绘作业生产模式，对于提高普查效率和质量具有至关重要的作用。本文将主要结合地理国情普查试点及试生产经验，根据现有测绘地理信息队伍的实际生产情况及地理国情普查的实际需求，探讨地理国情普查一体化的生产组织模式，并提出一些生产过程中切实可行的一体化质量控制方法，在实现一体化生产组织的同时确保数据质量。

2 地理国情普查实现一体化生产组织模式的必要性

2.1 时间紧，质量要求高，不允许返工

中共中央政治局常委、国务院副总理、第一次全国地理国情普查领导小组组长张高丽在第一次全国地理国情普查电视电话会议上曾强调：国务院决定利用3年时间进行一次系统的地理国情普查，时间紧、任务重、要求高。要在短短3年时间内，查清我国自然和人文地理要素的现状和空间分布，并能够为常态化地理国情监测奠定基础，本次普查的任务量之大、工期之紧、对数据质量要求之高可想而知。探索并实现高效率的一体化生产组织模式，可以有效地降低不同生产阶段由于作业人员更替带来的工序反复及质量漏洞，降低沟通成本、缩短作业时间，对于整个普查工作的成败至关重要。

2.2 任务新，需要作业员必须统一认识

地理国情普查工作不同于以往的测图任务，普查的内容与指标较传统基础测绘的内容而言更加丰富、涉及领域更加广泛，这就要求从生产管理到作业人员，都要统一认识。同一地区、同一幅图，地物的归类原则和技术问题的处理方法必须一致，否则普查数据精度无法保证。归根结底，探索一体化的生产组织模式，是确保普查工作上下一致、全国协调统一的关键所在。

2.3 生产作业要求高，需要探索新的生产模式

本次普查，各阶段的生产要求和方式较传统的基础测绘都有较大的不同，如对不同地物类在不同地区的采集指标存在差异、元数据采集需要贯穿整个生产过程等，这就需要采用一体化的生产模式，最大程度上确保生产全过程的协调统一。

3 地理国情普查一体化的数据生产模式

3.1 数据生产一体化的两个层次

3.1.1 生产组织的一体化

我国进入21世纪以来，随着一系列重大测绘工程项目的上马及测绘地理信息市场的逐步活跃，测绘生产单位的外部压力不断加大。同时，测绘生产技术和装备的革新也带来了一部分人力资源的解放，这些因素都导致了传统的测绘生产模式已经很难满足信息化时代甚至智能化社会的快速推进。因此，一些测绘生产单位内部首先实现了内外业一体化的生产作业模式。原本只具备外业或内业作业能力的单位，开始逐渐向内外业综合作业的方向发展，组织结合和人员素质发生了相应的调整，可以同时承担从外业测量到内业数据采集甚至建库的全流程生产任务［1］。通过项目化的生产组织，内外业在同一工作小组之间流转，在一定程度上提高了工作效率和成果质量，也初步形成了内外业一体化的生产组织局面。

3.1.2 生产模式的一体化

客观来讲，上述的生产组织模式调整只是传统测绘生产模式的一种简单升级，单位内部内外业人员、作业过程仍然相对独立，并没有从根本上改变测绘作业的模式。真正的内外业一体化生产模式更加强调和依赖测绘技术装备、人员素质、技术水平及综合生产能力的改善。这样的生产模式下，同一位作业员可能同时承担某一区域全流程的测绘生产任务，高度集成的测绘生产设备被应用于生产的每一个阶段，一体化的技术路线和质量控制方案被广泛应用，随之而来的是内外业工作界限逐渐模糊，呈现出内外业加快融合的发展进程，最终实现整个生产业务流程的高效运行。

3.2 实现一体化的条件

要实现一体化的测绘生产组织模式，先决条件是生产单位业务方向的多元化发展及人员素质的综合提升。

除此之外，要实现真正的内外业一体化，关键还在于测绘技术水平的革新和测绘装备的进步。高分辨率卫星影像的广泛应用、无人机等影像获取设备的不断进步及CORS站网的建立，大大提升了地理信息获取的速度与广度［2－3］；云计算、像素工厂理念的成熟及多种网络的并行与融合，又进一步提高了地理信息数据的处理和传输速度［4］；移动测量设备、外业调绘系统等软硬件的研制，使数据更新变得更加及时和高效［5］，各生产工序间得以无缝衔接并高度融合，为测绘生产的一体化提供了坚实的支撑。

3.3 地理国情普查一体化数据生产流程设计与实现

2013年11月以来，全国各省、自治区、直辖市相继开展了地理国情普查试点及试生产工作，基于对上述各地在试点及试生产中实际生产组织模式的研究，经综合比较，逐步探索出一套符合普查要求的内外业一体化生产流程，如图1所示。

图1 内外业一体化生产流程

3.3.1 影像制作

国务院第一次全国地理国情普查主要利用分辨率优于1m、时相早于2011年的多源航空航天遥感影像数据作为主要数据源，部分地区利用现势性较强的我国资源三号、天绘系列和高分一号等卫星影像数据资料作为补充资料，分别制作分幅及分景数字正射影像图，作为后期普查数据生产的工作底图（《第一次全国地理国情普查实施方案》）。

影像处理时，首先收集并整理满足要求的控制资料，并根据控制资料对影像进行正射纠正，纠正精度应满足相应要求，然后对纠正后的多光谱数据和全色波段数据进行融合及图像增强处理（航片无此环节），最后根据要求进行镶嵌、裁切和接边并制作元数据［6］。影像纠正时，可参照的控制资料包括已有的外业像控点、已有的航空影像空三加密成果、1∶10000正射影像和地形图、可准确读取满足精度要求控制点的其他资料及野外量测像控点［7－8］。多数生产单位通过1∶10000数字地形图生产等测绘项目的积累，已经具备了满足要求的像控资料，如果控制资料不能满足要求，需要额外收集或在野外踏勘时同时采集野外量测像控点进行补充。

3.3.2 外业踏勘及解译样本数据采集

数字正射影像图制作完成后，应首先开展外业踏勘工作，主要工作内容可以包括：测区内专题资料收集、野外踏勘及特殊或典型地物类的样本拍照等工作［9］，主要目的在于了解测区的地形、地貌、主要植被类型、地理单元位置与名称等属性信息采集记录等，同时对影像变化区域进行标注，必要时需返回影像生产部门进行区域影像的补充及重新生产。

3.3.3 内业判读解译及外业底图制作

根据外业踏勘成果，结合已有的基础地理信息数据、收集到的专题资料收据及采集到的解译样本数据，直接对照数字正射影像图进行解译与数据生产。影像判读与解译时，效率较高的是采用人机交互、多源信息辅助判读解译的方式进行，但此种方式需要具备一定的条件，如影像覆盖度及精度指标符合要求、作业人员具备较高的技术水平及具备相应的软件设备等。试点试验中，大部分生产单位能够利用相应的软件设备，通过设置一定的影像分割及分类规则，实现上述判读解译方式并达到良好效果；部分单位由于影像等问题采用全手工勾绘的方式。对于基础地理信息数据或专题数据能够符合普查内容与指标要求的地物类，可以进行直接或适当处理后提取。

经影像解译及数据提取生产，初步形成地表覆盖分类数据及地理国情要素数据，导入相应的外业调查核查设备，形成普查外业工作底图。这里说的底图并非传统意义上的外业调绘纸质图，而是影像解译数据经裁切、符号化、属性显示等处理后的电子底图数据［10］。

3.3.4 外业调绘核查

笔记本电脑、GPS定位设备及外业调绘平板等设备的普及，为地理国情普查内外业一体化生产作业模式提供了设备保障。不同于传统纸图调绘的底图打印、现场标注、外业转绘及内业整理等复杂工序，采用一体化外业调绘设备，能够同时实现底图缩放、符号化显示、属性信息调取与修改、图斑编辑修改、调绘信息标注等功能［11］，内业数据生产人员同时也是外业调绘人员，对自己生产的数据和调绘的区域情况都很熟悉，核查的同时进行数据编辑与修改，避免了内外业作业人员及作业场所交替变化带来的流程拖沓及质量隐患［12］。

在外业调绘核查时，首先应对地表覆盖分类数据及地理国情要素数据进行沿途调查，确定其类型、位置、范围及属性的正确性，并通过一定的统计方法检验地表覆盖数据分类的准确性，同时对新增或变化图斑和要素进行补测补调［9］。除此之外，还需要补充收集专题资料和解译样本数据，外业工作结束后，应按照要求整理形成解译样本数据库。值得一提的是，在地理国情普查工作中，外业工作行进轨迹被作为单独一个数据层纳入元数据中，因此，在核查过程中，还应开启GPS定位设备，记录外业工作行进轨迹，作为外业调查的工作依据和元数据基本来源。

3.3.5 内业编辑与整理

内业编辑整理阶段，主要是根据普查底图、外业调查成果、遥感影像解译样本数据及补充收集的专业资料等，对地表覆盖分类数据及地理国情要素数据进行编辑、入库前检查、数据拼接、解译样本数据内业整理及元数据制作等工作。

在地表覆盖数据生产中，为了标记图斑在不同生产过程中的状态，在图斑属性说明中增加“生产标记信息（TAG）”属性项［7］。在内业判读解译阶段确定覆盖类型的，TAG值为1，需要外业核查的为2，外业核查确定类型后为3，由此确定了同一图斑内外业各生产阶段的对应关系，确保了不同生产阶段并行的生产作业模式的实现。

3.3.6 元数据制作

地理国情普查数据生产元数据的采集方式与通常按标准图幅记录元数据的方式不同，前者元数据的采集贯穿于生产过程的各个环节中，与数据同步采集，且以地理信息数据的方式分层存储，对应不同的生产阶段。地理国情普查数据生产阶段确定的元数据内容包括成果数据基本信息、数据源、数据采集、外业调绘核查、数据整理编辑、质量检查、成果验收、负责单位以及成果总体精度等8个方面的内容［13］。

3.4 内外业一体化生产组织

在建立内外业一体化数据生产流程的同时，结合生产单位业务特长，合理分配生产任务并确定高效的工作流转方式是对地理国情普查一体化生产组织模式的有效支撑。经调查，由于自身资料完整性、普查队伍整体技术水平、已有测绘项目生产模式等因素，各区域地理国情普查生产组织模式各有差异。经综合比较多地实际情况，探索出一种资源分配合理、生产效率较高的组织模式，如图2所示。

图2 内外业一体化生产组织及任务分配

3.4.1 省级普查办统一管理

由省级普查办负责制定本省普查实施方案及工作安排，制定相应的技术标准、协调技术问题，对普查进度和质量进行统一把控。这样有利于整个区域内普查要求、步骤及成果质量的统一。

3.4.2 影像及资料统一提供

由省级普查办相关工作组联合或责成相关单位，统一协调普查所需的影像资料、基础数据及专题资料，有利于普查所需主要数据源在同一区域内的统筹管理；同时由省级普查办牵头组织，一至两家影像处理能力较强的单位独立承担全区域正射影像图的制作，经检查验收后分区域、分批次提供给各数据生产单位使用，这样有利于同一区域内相同影像问题的统一处理及元数据的统一制作。

3.4.3 数据生产齐头并进

由于数据生产各阶段流程相对固定，因此可以将普查区域按市县或按图幅进行拆分，通过直属单位承包、市场招标等方式，将任务分配给不同的承担单位，齐头并进地开展普查生产工作。承担单位在生产开始前，应首先对统一提供的影像进行检查，对于影像存在的问题应上报省级普查办统一协调解决，自行获取或制作影像会导致各单位成果时相、分辨率等不统一的情况。另外，普查过程中出现的重大技术问题等应由省级普查办统一协调解决，确保同一区域内普查各项指标采集尺度的一致性。

3.4.4 项目化流程管理

传统测绘生产模式下，内外业各阶段必须首尾相接，外业工作往往持续时间较长，调查成果一次性转绘后内业才开始进行编辑整理［14］。由于北方地区冬季被冰雪覆盖、植被较少，外业时间往往受到限制，耽误整个生产工期。地理国情普查工作中宜采取项目化的生产流程管理，即同一测区由固定的一个工作小组（如中队）承担普查生产，小组成员同时具备内外业生产能力，分批次进行普查生产。一部分人员在开展外业核查的同时，另一部分人员进行内业判读解译，两组人员交错作业，这样的流程管理方式有利于组内人员了解测区情况，对于测区内的疑问图斑、特殊地物等问题能够及时沟通，既保证了工作效率、又确保了工作质量。

3.4.5 统一建库、分级统计

在普查数据经过两级检查、一级验收的基础上，按照省级数据库建库方案，由数据库开发、地理信息数据集成管理能力较强的单位对数据进行统一入库处理；地理国情普查统计分析包括基本统计分析和综合统计分析，基本统计分析涉及地物类别较为单一，可以由普查生产承担单位独立完成。但综合统计分析在省级普查数据库基础上，还需要结合收集到的专业部门资料，按照统一的综合统计分析模型完成，因此同一普查区域应统筹开展综合统计分析工作。

4 一体化质量控制

4.1 过程质量控制

过程质量控制，是对地理国情普查各生产过程进行质量管控的一项系统性工作。长期以来，测绘项目采取两级检查、一级验收的质量检查方式，但往往到达质量检查阶段，生产环节已经全部完成，质量问题的出现无法追根溯源，返工的时间及人力物力成本巨大。地理国情普查对于成果质量的要求远高于其他测绘工程项目，不允许出现大的返工，因此，必须从生产的每个环节入手，将质量检查点前移［15］，确保普查顺利开展。

4.2 地理国情普查过程质量控制的关键环节

4.2.1 技术设计与协调

技术设计是普查实施的纲领，技术设计的不合理会直接导致生产进度的滞后及数据质量下降。因此，必须通过试点及试生产，彻底走通技术路线，摸清普查过程中可能遇到的技术问题，最大程度地确保普查顺利进行。

4.2.2 人员培训

人员培训是开展过程质量控制的关键环节，也是实现一体化生产管理的重要手段。重要地理国情普查是一项全新的工作，从普查内容与指标，到数据生产方式都与原有测绘项目有很大不同。生产人员往往无法跳出传统基础测绘的工作思路，如无法理解“所见即所得”的数据采集原则，“比例尺”的概念根深蒂固。因此，必须开展系统的培训，彻底转变生产观念，了解普查方法。

4.2.3 正射影像生产与提供

普查过程中，由于正射影像图一次性统一提供等问题，经常会出现生产单位在生产过程中自行获取或处理影像作为工作底图的情况，导致了同一区域两套数据的时相不统一、无法接边等问题。因此，正射影像的生产与提供必须严格遵守相关技术规定，经过质量检查及验收后才能提供使用，对于需要补充更新的区域，应由正射影像提供单位重新制作并提供更新后的影像。

4.2.4 外业核查

外业核查是检验内业数据采集精度、纠正内业错误的关键环节，也是最接近真实地表情况、最具生产权威性的一个环节。外业漏调、采集精度不准、图斑归类错误、注记不清晰、不明确等问题，都会造成严重质量问题，因此必须重视外业核查工作。对于内业确定的图斑要进行核查、对于内业疑问图斑及空白属性要进行补测补调，同时修改生产标记信息，确保数据完整、准确。随着测绘技术和装备的进步，很多生产单位已经开始统一配备外业调绘核查系统及相关硬件，这使得作业人员能够在外业核查的同时对数据进行编辑和修改，从单一工作流程上实现了内外业一体化。

4.2.5 地理国情要素生产

调查发现，质量检查中问题比较突出的不是地表覆盖的归类问题，而是地理国情要素数据的属性填写问题。由于地理国情要素数据属性要求较高，涉及专业部门较多，很多要素属性项存在填写不规范、空项、前后矛盾等问题，影响数据的后续应用价值。

4.3 实现一体化质量控制的有效措施

4.3.1 重视人员培训

开展人员培训，首先要覆盖所有技术设计、生产及质量检查人员，确保持证上岗；同时要贯穿普查全过程，覆盖方案设计、影像处理、数据生产、建库分析等环节，建立统一的培训体系；最后要多层次渐进开展，确保培训逐级深入地指导生产作业。

4.3.2 制定生产作业指导书

生产作业指导书是细化的技术设计，对于生产中采集指标的把握、特殊问题的处理、数据采集精度等，都需要在作业指导书中进一步明确。因此，各生产单位应在充分理解普查各项要求的基础上，制定详尽的作业指导书并配发给生产人员，确保生产工作的协调统一。

4.3.3 开展首件成果技术验证

普查正式开始前，各地都相继开展了普查试生产工作，绝大部分地区形成了普查首件成果。对于完成的首件成果，必须进行系统性地检查，验证技术路线的合理性及实用性，确保首件成果符合国家要求，并细致地统计生产组织、技术指导、质量检查等三个方面的问题进行查找和修正［16］。

4.3.4 加强整体技术协调

实际生产中遇到的很多问题，并不是个体性问题，需要省一级普查机构进行统一的协调解决。如专题资料应用、地物归类、采集尺度等问题，必须充分发挥省级普查机构的技术协调作用，做出统一规定和解决，才能保证同一区域内普查工作的协调开展。

4.3.5 加强工序间校核

普查分工序进行，就必然会出现由于工序更替导致的数据质量漏洞，因此过程质量控制在各工序间开展的最直接体现就是加强工序间的相互校核。如内业判读解译时结合已有基础数据检验正射影像图的纠正精度是否符合要求、外业调绘核查时检验内业判读解译的分类准确性、内业编辑整理时通过TAG项检验外业对于疑问图斑的核查力度等。

4.3.6 完善两级检查机制

做好过程质量控制的同时，要做到质量控制的一体化，还必须完善两级检查机制，对普查成果进行系统、规范和全面的检查、抽查，并加强对生产单位执行质检意见、修正错误等情况的追踪与确认，确保一层检查达到一层检查的效果。

5 结束语

地理国情普查一体化生产是对普查全过程各工作环节的协调与统一，是一种集约资源、提高效率、保证质量的生产组织模式。这种模式的实现取决于测绘科学技术的进步、技术装备的丰富及人员队伍技术水平的提高。随着测绘地理信息行业的飞速发展，传统的测绘生产模式将渐渐被一体化的生产模式取代，而地理国情普查中逐步形成的一体化生产组织模式，也为后续开展的重大测绘工程项目打下良好基础。

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