地理国情监测DOM 快速检测解决方案研究

2022-07-04胡瑞生杨华先黄海英鲁欣宇

地理空间信息 2022年6期

胡瑞生，杨华先，黄海英，曹俊,鲁欣宇

（1. 湖北省测绘质量监督检验站，湖北武汉 430074；2. 河南省遥感测绘院，河南郑州 450000）

按照国务院办公厅地理国情监测工作常态化的要求，自2015年全国第一次地理国情普查以来，全国自然资源部门已连续多年开展基础性地理国情监测。并且地理国情信息产品在“多规合一”、城市规划实施监管、环境保护与治理、自然资源管理、国土空间用途管制及生态保护修复等多个方面得到应用，在我国生态文明建设中发挥了不可或缺的作用[1-2]。随着应用范围的进一步扩大、应用层级的进一步提升，地理国情信息产品的高质量稳定可靠快速检查验收的需求也日益紧迫，而地理国情监测DOM 作为地理国情监测中主要的数据源，同时也是监测成果数据的重要组成部分，地理国情监测DOM 产品的顺利验收更是地表覆盖分类数据变化采集、地理国情要素数据变化采集、外业调查与核查及内业数据编辑的前提。

1 地理国情监测DOM检测现状

1.1 检测内容

DOM 产品的检查内容包括空间参考系、位置精度、影像接边、逻辑一致性、时间精度、影像质量、表征质量、整饰质量；而针对地理国情监测DOM 产品，需要重点检查的是影像质量、几何精度、分幅正射影像数据之间的接边和分景纠正数据之间的接边情况[3-4]。

1.2 检查方法

地理国情监测DOM 产品的检查质量元素中，位置精度也就是平面位置精度检测是最耗时、工作量最大的，每个样本图幅需选用20～50 个检测点，采用全球导航卫星系统（GNSS）测量法或极坐标法野外实测采集检测点坐标后，利用采集的平面检测点与成果中同名点位置比较，计算出地物点平面位置中误差[3]。

1.3 当前面临主要问题

湖北省地理国情监测DOM 产品覆盖范围是湖北省行政辖区内的国土范围，面积约18.59 km2，共下辖39 个市辖区、24 个县级市、37 个县、2 个自治县和1个林区，共计103个县级行政区[5]，在确定检查验收样本时，无论以测区为单位，还是以景或幅为单位，检测任务都很艰巨。以2019 年基础性地理国情监测DOM 产品验收为例，批量为1 426 景，验收样本为112景，验收时间为2019-08-26～2019-09-30，共一个月左右时间。每景影像外业采集25 个检测点[3]，整个外业检测点共需采集约3 000 个检测点，除去内业上图比对等环节的时间，外业检测点采集的时间大约20个工作日，（每天须采集约150个外业检测点），这对检验人员而言，任务量是非常巨大的。

DOM成果必须经过位置精度等质量检查，由湖北省测绘质量监督检验站验收合格后才能用于国情监测的数据生产[6]，因此DOM遥感影像生产及检查验收工作的顺利完成，是开展地理国情监测数据采集、建库和统计分析等业务的前提。自2015-06-30 为统一时点的全国地理国情普查工作开展以来，每年积累的大量影像控制点及检测点，这些影像控制点及检测点存在采集标准不统一、成果格式不统一、管理不规范、后期重复利用难的问题。针对往年地理国情监测DOM生产及检查验收过程中积累下来的影像控制点与检测点，如何将这些数据规范化整理、成果转换，并且新增的影像控制点与检测点，做到标准化采集、入库、管理等，使其满足地理国情监测DOM 的快速检验工作，是当前亟待解决的主要问题。

2 地理国情监测DOM快速检测流程

对全国地理国情普查DOM 成果检查验收，及历年全国基础性地理国情监测DOM 成果检查验收过程积累的影像控制点与检测点进行整理，按照点的类型分类编码、成果转换，规范入库、统一管理、统一提供出口；对新增的检测点，从采集端即做好标准制定、规范采集，并按照类型分类编码、规范入库，统一管理、统一提供使用，实现检验过程的全标准化、全流程化管理。减少检测点的外业重复采集工作，可在较短时间内完成湖北省基础性地理国情监测DOM的检查验收工作，如图1所示。

图1 DOM快速检测解决方案

2.1 定制标准

检测点标准包括检测点采集标准、成果格式标准、内业匹配情况采集标准、检测点点之记规范等。

2.1.1 采集标准

采集标准包括检测点的编码规则、地理位置描述、项目名称、采集时间、点位实地照片拍摄规范、成果适用类型等。

2.1.2 成果格式标准

成果格式标准包括检测点的成果格式、坐标基准、投影方式、高程基准等。

2.1.3 内业匹配情况标准

内业匹配情况标准括内业整理的整个流程，待检影像通过质检软件与检测数据套合，人机交互检查或程序自动匹配情况及图上位置与实测地物点的对应关系。

2.1.4 样本点点之记规范

样本点点之记规范规定了制作点之记的相关信息，包括采集者、采集单位、地理位置、交通概况、点名、点号、现场照片、采集单位、检测点类型等信息[7-8]。

2.2 检测点采集

采用DOM 检测点手持移动端采集系统，采集检测点外业照片，获取检测点概略经纬度坐标；采集现场由采集人员统一规则编码，并简要描述地理位置、检测点类型、地物类型等信息，如图2 所示。

图2 地理国情监测DOM检测点数据结构标准

2.3 坐标转换

坐标转换子系统用于任意坐标系统的平面坐标、大地坐标转换到CGCS2000 坐标系下大地坐标值，CGCS2000 坐标系下平面坐标转椭球坐标，CGCS2000椭球坐标转平面坐标等，满足检测样本数据存储和利用需求。

2.4 检测点样本数据库

采用可支持地理信息数据查询分析操作能力的关系型数据库，文件型数据（如地面照片、套合截图等）按一定的文件目录组织方式存储。检测样本数据按可检验产品类型，分别存储在不同的矢量数据表中，并在空间数据实体字段记录空间要素坐标值，以便于使用空间数据库的空间分析功能。

2.5 成果提供

在执行湖北省地理国情监测DOM 产品检查验收时，首先利用空间分析查询检测点数据库中的检测点资源，是否能满足送检项目的检验需求，当检测点样本量不足时，再去实地采集新的检测点数据，待项目完成后同步完成检测点数据库的更新工作。

2.6 更新机制

DOM检测点数据库主要服务于基础性地理国情监测DOM 产品的检查验收工作，在服务好全国基础性地理国情监测检查验收工作的同时，做好影像控制点与检测点的整理与建库工作。并结合基础测绘、测绘成果质量“双随机一公开”监督检查、测绘成果委托验收及全国第三次土地调查等工作，对新增检测点，做好统一标准规范化采集、成果整理、入库管理等工作，同时也可根据国家重大项目及国情、省情、市情的需要，对重点区域的检测点进行不定期的更新。