参考地理国情普查数据成果更新晋北测区1∶10000地形数据库的探讨分析

2018-05-08张岱琼王俊锋

经纬天地 2018年2期

□ 张岱琼王俊锋

（1.山西省地图院，山西太原 030002；2.西安地质矿产勘查开发院，陕西西安 710100）

0.背景

地理国情普查是一项重大的国情国力调查，是全面获取地理国情信息的重要手段，是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基础性工作[1]。从2013年到2015年，历时三年的地理国情普查在国家和省两级质量控制体系严密监管下，建成了权威、客观、准确的地理国情信息数据库，提高了地理国情信息对政府、事业、企业和公众的服务能力。

2017 年山西省地图院承担晋北测区104幅1∶10000地形数据库更新任务。数据的现势性为2010年，至今已7年，该项目的工作量不小。在时间紧、人员少、任务重的情况下，需要一种高效、科学的更新方法。用现有的现势性为2015年6月的地理国情普查数据作为重要参考资料，对晋北测区1∶10000地形数据库进行快速更新是一条有效途径。

地理国情普查和1∶10000地形数据库更新虽是两个独立的项目，但数据内容有较强的相关性。地理国情普查数据成果可以作为1∶10000地形数据库更新水系、居民地与设施、交通、境界与政区、地貌、植被与土质和地名这七大类要素及属性更新的重要参考资料。

1.参考地理国情普查数据的可行性分析

是否可以把一类数据作为更新另一类数据的参考，首先要分析数据利用的可行性。以下从地理国情普查数据的可靠性、现势性、位置精度，空间参考和空间范围的一致性，项目实施过程的独立性以及数据内容相关性这些方面，分析地理国情普查数据成果作为1∶10000地形数据库更新参考资料的合理性、适用性。

1.1 地理国情普查数据的可靠性分析

地理国情普查在国家和省两级质量管理体系下，坚持以下三项原则[2]：

（1）全过程质量管理原则，即将质量管理工作贯穿到生产的全过程，并重点监控普查中的重要内容，关键节点和薄弱环节。

（2）标准统一原则，即必须严格执行全国统一制定的全国地理国情普查质量管理有关办法。

（3）科学质量评价原则，即必须遵循全国统一制定的地理国情普查检查验收与质量评定有关规定，确保质量评价结果客观公正。

地理国情普查成果质量合格率达到100%，其成果质量是可靠的。

1.2 地理国情普查数据的现势性分析

普查标准时点为2015年6月30日【1】。需利用2015年3月1日至2015年6月30日获取的航空航天遥感影像，对前期普查成果进行核准，使普查成果的现势性达到2015年3月至6月。而晋北测区1∶10000地形数据库的现势性为2010年，所以地理国情普查数据的现势性满足要求。

1.3 地理国情普查数据位置精度分析

地理国情普查成果总体空间数据成果定位精度优于1∶10000地形图成图精度[2]。地物点对附近野外控制点的平面位置中误差，平地、丘陵地不超过±5m，山地、高山地不超过±7.5m，其精度正好满足1∶10000地形图平面精度。

1.4 空间范围和空间参考的一致性分析

地理国情普查数据成果和1∶10000地形数据库成果均覆盖了晋北测区全域，其空间范围在本测区是一致的。同时，两项成果都是采用2000国家大地坐标系。所以，两类数据可以在任何的地理信息软件中导入后进行套合对比，操作方便。

1.5 项目实施过程的独立性分析

地理国情普查项目和1∶10000地形数据库更新项目的生产过程是各自独立的，数据源（正射影像）、实施方案、技术设计、技术路线、数据库结构以及要素选取和采集指标都不同，表明两个项目实施过程是相互独立的。

1.6 数据内容相关性分析

地理国情普查的数据内容包括[2]：

（1）自然地理要素的基本情况，包括与自然资源环境相关的地形地貌、植被覆盖、水域、荒漠与裸露地等地理要素的类别、位置、范围、面积等，掌握其空间分布状况；

（2）人文地理要素的基本情况，包括与人类活动相关的交通网络、居民地与设施、地理单元等地理要素的类别、位置、范围、面积等，掌握其空间分布现状。

1∶10000 地形数据库的数据内容包括定位基础、水系、居民地与设施、交通、管线、境界与政区、地貌、植被与土质和地名。可见，两个项目的数据内容是相关的，这在后面第三节中会详细分析。

2.参考时需要注意的问题

2.1 地物分类不同

地理国情普查数据主要包括地表覆盖分类数据和地理国情要素数据。地表覆盖分类数据又分为耕地、园地、林地、草地、房屋建筑区、道路、构筑物、人工堆掘地、荒漠与裸露地表和水域十类，都放在一个图层中；地理国情要素数据又分为道路、水域、构筑物和地理单元四类，存储在36个图层中[3]。而有些地类（如道路）在地表覆盖和地理国情要素中都要求采集，只是采集指标不同。而1∶10000地形数据库共有九类数据，存放在41个图层中[4]。这决定了两类数据的地物不是一对一简单的对应关系，而是交错的、复杂的对应关系（如图1所示），参考国情普查数据时必须对相关的多个地类进行全面地分析。

图1 地物分类对照图

2.2 属性不同

两项成果同一地物的对应属性的属性名和填写规则不一定相同。属性名不同的如水系要素的水系名称代码属性，1∶10000地形数据库中的属性名为“HYDC”，而地理国情普查数据中的属性名为“EC”。属性项的填写规则不一样的如道路的铺设材料属性，地理国情普查数据中的“泥混”，在1∶10000地形数据库中是“水泥”。所以在参考地理国情普查数据的属性时必须要按照相应规范认真分析两项成果的属性名和填写规则。

2.3 要素选取和采集指标不同

有些地理国情普查数据要素的选取和采集指标小于1∶10000地形数据要素的选取和采集指标。如旱地在地理国情普查中的最小采集面积为400m2，而在1∶10000地形数据中的最小采集面积为2500m2。在这种情况下，要对小于1∶10000要素选取和采集指标的图斑进行适当的综合取舍。

3.操作过程和重要要素对照分析

3.1 操作过程

这里以GEOWAYMapping软件为例讲述参照地理国情普查数据成果更新晋北测区1∶10000地形数据库的过程。地理国情普查数据是以省或市为单位，数据量非常大，尤其是地表覆盖分类数据，直接使用会影响作业效率。所以首先要将地理国情普查数据按照1∶10000图框进行裁切。接着，在更新某一幅1∶10000地形数据库时，导入裁好的相同区域的地理国情普查数据。然后，就可以参照地理国情普查数据相应图层和1∶10000数字正射影像补充缺少的要素。之后参照地理国情普查要素属性补充或修正1∶10000地形数据库中要素的属性。最后进行质量检查并导出。

3.2 重要要素对照分析

3.2.1 水系

晋北测区1∶10000地形数据库水系的更新需要参照的地理国情普查数据图层有LCA、HYDA、HYDL、SFCA、SFCL和 SFCP，具体参照的图层中的要素和用途（如表1所示）。

表1 水系要素对照表

从表1可以看出，1∶10000地形数据库水系要素的分类比地理国情普查数据水系要素的分类细，如国情普查中的堤坝是一个要素，而在地形数据库中细分为一般堤、干堤、拦水坝、拱水坝等多个要素，可以从地理国情普查数据中的GB和TYPE属性值获得细的分类信息；而且，地形要素中的输水渡槽、输水隧道在普查数据中对应的要素是其他水工构筑物。补充和修正属性时，注意1∶10000地形数据库中的属性HYDC对应地理国情普查数据中的属性EC。

3.2.2 居民地

晋北测区1∶10000地形数据库居民地的更新需要参照的地理国情普查数据图层有LCA、BOUP7、BOUP71、BUCP 和 BERP3，具体参照的图层中的要素和用途（如表2所示）。

表2 居民地要素对照表

在参照LCA采集房屋和街区时，注意1∶10000地形数据库须按点、线、面采集房屋，而LCA层中的房屋都是面，因而采集时需要注意房屋的几何类型。地理国情普查数据中的单位院落、工矿企业等点位都是放在大门口处，而1∶10000地形数据库中的标注点是放在主要建筑物上，这点应引起重视。

3.2.3 交通

晋北测区1∶10000地形数据库交通的更新需要参照的地理国情普查数据图层有LCA、LRRL、LRDL、LCTL、LVLL、SFCL 和 SFCP，具体参照的图层中的要素和用途（如表3所示）。

表3 交通要素对照表

根据地形数据属性值填写规则，参考地理国情普查数据中的道路名称NAME属性时，需要去掉“公路”两字，参考地理国情普查数据中的道路单双向SDTF属性时，需要去掉“向”字。1∶10000地形数据库道路铺设材料MATRL属性的填写规则和地理国情普查数据是不一样的（如表4所示）。

表4 道路铺设材料MATRL对照表

3.2.4 境界与政区

晋北测区1∶10000地形数据库境界与政区的更新需要参照的地理国情普查数据图层有BOUA5、BERA4、BERA5、BERA6、BERA7和BERA8，具体参照的图层中的要素和用途（如表5所示）。

表5 境界与政区要素对照表

3.2.5 地貌

晋北测区1∶10000地形数据库地貌的更新需要参照的地理国情普查数据图层有LCA，具体参照的图层中的要素和用途（如表6所示）。

表6 地貌要素对照表

3.2.6 植被与土质

晋北测区1∶10000地形数据库植被与土质的更新需要参照的地理国情普查数据图层有LCA，具体参照的图层中的要素和用途（如表7所示）。

4.结束语

经过以上探讨分析，将地理国情普查数据成果作为晋北测区1∶10000地形数据库更新的重要参考资料是合理的、合适的。两个项目是独立的，地类是有区别的，但内容上又是相关的，这决定了利用地理国情普查数据作为重要参考资料必须要对两类数据成果从要素分类分层、属性、要素选取和采集指标等方面进行全面深入地了解和分析，找到要素之间的相关性。参照地理国情普查数据成果可减少重要地物的缺失，补充和改正属性，并提高工作效率。该问题的探讨分析，对在测绘地理信息领域推广地理国情普查数据成果的应用，以及更新1∶10000地形数据库过程中如何正确选择和合理利用现有的参考资料有一定的意义。