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摘要:地表覆盖分类数据是地理国情普查工作的主要成果之一,在这次全国地理国情普查中,我们承担了地理国情普查生产项目中的地表覆盖数据的生产任务。生产任务主要是根据最新的数据来源,收集整理抚顺城区范围内自然地理要素的基本情况,掌握其空间分布。本文参考相关技术标准和规范,结合内部行业生产实际,根据内部作业的设计要求,对抚顺地区地表覆盖分类数据的采集和编辑进行了详细论述。
关键词:地表覆盖;地理国情普查;采集
完成抚顺市约1.13万平方千米的遥感影像纠正、变化区域的内容识别与提取、元数据制作、外业调查与核查、遥感解译样本的采集、内业编辑与整理等工作,并完成质量检查、成果提交等工作。
1.地理国情普查的技术方法
1.1 多源遥感影像和处理
多源遥感图像是指利用高分卫星图像、DEM数据和控制结果作为基础数据,对正校正的全色图像,并将校正后的全色图像作为参考资料,对多光谱图像进行对齐校正,然后对校正后的全色图像和多光谱图像进行融合。将融合后的图像按照图像格式、色彩调整等方法对分割后的图像进行相应处理并产生DOM结果,为地理条件的高精度信息奠定了坚实的基础。利用ERDAS IMAGINE软件进行校正的基本步骤是打开文件和几何校正工具、设置投影方式、选择几何纠正方法、选取地面控制点、构筑转换矩阵、对影像进行从采样、检验纠正精度。
1.2 地表覆盖分类数据生产
地理条件的地表覆盖一般以高分正射影像为基础,以地理条件普查的内容要求为基础,根据各地理要素的不同特点,自动提取地图斑点,结合地理信息数据集和各类专题数据,对获得的自动判读数据进行分类和修订,并可获得地表覆盖的行业数据,为了形成地理条件的地表覆盖数据,需要对照野外调查获得的数据对LCA层进行编辑和修改。表面覆盖的数据可以自动分类,也可以手动分类,但由于自动分类使用的软件的限制,而且对设备的要求也很高,所以仍然是以人工分类为主,计算机为辅。
1.3 地理国情要素数据生产
地理国情要素数据的制作以遥感正射影像为基础,将采集和综合的数据归入地理国情。其中,人工解释,生产要素数据的方式解释。由于某些区域存在较大差异,因此需要具有不同相位的图像以确保分辨率的准确性。时间相位的准确性直接影响图像的判读。同时,在使用遥感图像收集数据时,必须考虑到区域和季节的差异,并尝试使用多个时间图像进行比较,以提高精度。
1.4 外业核查
外业核查主要以调查底图为基础,然后根据任务区的地理特点以及区域内的气候等特征采用合适的技术手段,按照预定的核查。调查路线对相应的要素内容和其地表覆盖分类图斑进行核查,还要进行样本数据的采集,核查区域的内业核查主要包括全部的疑问图斑矢量数据以及疑问图斑的核查记录,对于核查的内容要进行相应的记录。野外验证根据变化图的2% 进行选择,尽可能覆盖整个调查区域轨迹。其中,对于一些新的、变化的信息要素和点位,需要进行校核或弥补现场验证的结果。
1.5地表核查遇到的问题及解决方法
1) 侧区内对图面内因季节性变化或每年轮换性种植作物不同的图斑不作为更新,如水田改种为旱田。
2) 本测区清原县种植人参较多,图斑有比较明显的轮廓,影像显示为类似于水的影像纹理的浅黑色,多分布在山上,类似情况建议内业判读给0193(其他草本经济苗木)。
3)区域内有部分疑问图斑位于军事禁区内或无法进入的重要单位内部,其定性由有经验的外业人员判断和内业判读为准。
1.6 业内数据整理及建库
在业内数据整理时,需将外业调查成果与专业资料相结合,对采集的地表覆盖信息以及地理国情数据信息的要素根据其几何位置、要素接边,影像解译的样本数据等进行应的整理编辑,使其形成一个能够满足国家地理国情普查所规定技术的普查数据,并为基础建立相应的成果数据库。再以此数据库为基础,将之与社会、经济等数据相结合,通过不同的统计单元,对地理国庆要素进行相应的统计和分析,最后形成数据集以及统计报表和评估报告等。
1.7地表覆盖分类数据生产遇到的问题及解决方法
1) 此次任务区内涉及到辽宁省抚顺市有大型露天矿,存在常年沉降区,面积大约有10 平方千米。
2019年我省承接过一个专题性地理国情监测《抚顺露天矿地理国情监测项目》,对此进行过具体分析,导致本底数据与影像不一致的原因是由于采矿引起的地貌沉降。从2015到现在,大约平移100 米。这种变化区域,在今年的监测中未做更新。
2) 采掘场内部变化频繁,此类情况视为周期性变化,内部未做更新变化。如两期影像对比,确实发生采掘场的外围范围线有明显变化,只更新外部范围,内部不做更新。
3)山区内够指标的池塘、山谷的时令河,由于地貌走向原因造成的类似水泡子的池塘,即使够指标,也未做更新采集。因为北方地区7-9月份属于雨季,山间的时令河较多,会形成大大小小的池塘,等雨季过去,池塘里就会被植被覆盖,这种情况可归化为季节性变化,所以未做更新。
2.新增类型
2.1 其他草被
其他草被:指地表经过人为破坏或改造后,自然恢复生长的草被。
監测过程中,应通过外业核查、与其他最新权威数据资源(如“三调”数据成果)对比分析等方式,重点对各类次生草被或灌丛核实其归类的正确性。包括土地利用方式为耕地、园地、建设用地范围内生长荒草或灌丛的情况,应根据影像或外业调查确认的客观结果,统一按照地理国情监测依据覆盖物自然属性归类的原则归到“其他草被”类型中(并细分为“荒地草被”和“工地草被”)。
荒地草被:03B1,新增类型。指曾经耕种,监测期内荒芜形成的次生草被。
工地草被:03B2,新增类型。指曾经为工地,停工后荒芜形成的次生草被。
2.2绿化林木
对房屋建筑区图斑内树冠覆盖连片超过400平米被归并到房屋建筑区图斑的,采用自动与人工相结合的方法,提取树冠覆盖图斑,存储在V_LCRT数据层,图层属性结构与V_LCRA相同,树冠覆盖图斑的CC码统一采用“绿化林木”类型的编码(0360)。新增图层lhlmfw。
3.结束语
地表覆盖分类采集是对基础测绘工作内涵的深化和拓展,因此,数据成果至关重要。文中详细地阐述了地表覆盖分类要素采集的关键技术方法,提供全面翔实的地表自然、生态及人类活动基本情况数据,为保证地理国情普查任务的顺利完成,提供了技术指导作用。
参考文献
[1]张静,郭玉芳.地理国情监测中地表覆盖分类体系研究[M].测绘标准化,2012.28-3 ,8-10.
[2] GQJC 01-2018,基础性地理国情监测数据技术规定[S].
[3] GQJC 02-2018,基础性地理国情监测生产元数据技术规定[S].
[4] GQJC 03-2018,基础性地理国情监测内容与指标[S].
[5] GQJC 05-2018,数字正射影像生产技术规定[S].
关键词:地表覆盖;地理国情普查;采集
完成抚顺市约1.13万平方千米的遥感影像纠正、变化区域的内容识别与提取、元数据制作、外业调查与核查、遥感解译样本的采集、内业编辑与整理等工作,并完成质量检查、成果提交等工作。
1.地理国情普查的技术方法
1.1 多源遥感影像和处理
多源遥感图像是指利用高分卫星图像、DEM数据和控制结果作为基础数据,对正校正的全色图像,并将校正后的全色图像作为参考资料,对多光谱图像进行对齐校正,然后对校正后的全色图像和多光谱图像进行融合。将融合后的图像按照图像格式、色彩调整等方法对分割后的图像进行相应处理并产生DOM结果,为地理条件的高精度信息奠定了坚实的基础。利用ERDAS IMAGINE软件进行校正的基本步骤是打开文件和几何校正工具、设置投影方式、选择几何纠正方法、选取地面控制点、构筑转换矩阵、对影像进行从采样、检验纠正精度。
1.2 地表覆盖分类数据生产
地理条件的地表覆盖一般以高分正射影像为基础,以地理条件普查的内容要求为基础,根据各地理要素的不同特点,自动提取地图斑点,结合地理信息数据集和各类专题数据,对获得的自动判读数据进行分类和修订,并可获得地表覆盖的行业数据,为了形成地理条件的地表覆盖数据,需要对照野外调查获得的数据对LCA层进行编辑和修改。表面覆盖的数据可以自动分类,也可以手动分类,但由于自动分类使用的软件的限制,而且对设备的要求也很高,所以仍然是以人工分类为主,计算机为辅。
1.3 地理国情要素数据生产
地理国情要素数据的制作以遥感正射影像为基础,将采集和综合的数据归入地理国情。其中,人工解释,生产要素数据的方式解释。由于某些区域存在较大差异,因此需要具有不同相位的图像以确保分辨率的准确性。时间相位的准确性直接影响图像的判读。同时,在使用遥感图像收集数据时,必须考虑到区域和季节的差异,并尝试使用多个时间图像进行比较,以提高精度。
1.4 外业核查
外业核查主要以调查底图为基础,然后根据任务区的地理特点以及区域内的气候等特征采用合适的技术手段,按照预定的核查。调查路线对相应的要素内容和其地表覆盖分类图斑进行核查,还要进行样本数据的采集,核查区域的内业核查主要包括全部的疑问图斑矢量数据以及疑问图斑的核查记录,对于核查的内容要进行相应的记录。野外验证根据变化图的2% 进行选择,尽可能覆盖整个调查区域轨迹。其中,对于一些新的、变化的信息要素和点位,需要进行校核或弥补现场验证的结果。
1.5地表核查遇到的问题及解决方法
1) 侧区内对图面内因季节性变化或每年轮换性种植作物不同的图斑不作为更新,如水田改种为旱田。
2) 本测区清原县种植人参较多,图斑有比较明显的轮廓,影像显示为类似于水的影像纹理的浅黑色,多分布在山上,类似情况建议内业判读给0193(其他草本经济苗木)。
3)区域内有部分疑问图斑位于军事禁区内或无法进入的重要单位内部,其定性由有经验的外业人员判断和内业判读为准。
1.6 业内数据整理及建库
在业内数据整理时,需将外业调查成果与专业资料相结合,对采集的地表覆盖信息以及地理国情数据信息的要素根据其几何位置、要素接边,影像解译的样本数据等进行应的整理编辑,使其形成一个能够满足国家地理国情普查所规定技术的普查数据,并为基础建立相应的成果数据库。再以此数据库为基础,将之与社会、经济等数据相结合,通过不同的统计单元,对地理国庆要素进行相应的统计和分析,最后形成数据集以及统计报表和评估报告等。
1.7地表覆盖分类数据生产遇到的问题及解决方法
1) 此次任务区内涉及到辽宁省抚顺市有大型露天矿,存在常年沉降区,面积大约有10 平方千米。
2019年我省承接过一个专题性地理国情监测《抚顺露天矿地理国情监测项目》,对此进行过具体分析,导致本底数据与影像不一致的原因是由于采矿引起的地貌沉降。从2015到现在,大约平移100 米。这种变化区域,在今年的监测中未做更新。
2) 采掘场内部变化频繁,此类情况视为周期性变化,内部未做更新变化。如两期影像对比,确实发生采掘场的外围范围线有明显变化,只更新外部范围,内部不做更新。
3)山区内够指标的池塘、山谷的时令河,由于地貌走向原因造成的类似水泡子的池塘,即使够指标,也未做更新采集。因为北方地区7-9月份属于雨季,山间的时令河较多,会形成大大小小的池塘,等雨季过去,池塘里就会被植被覆盖,这种情况可归化为季节性变化,所以未做更新。
2.新增类型
2.1 其他草被
其他草被:指地表经过人为破坏或改造后,自然恢复生长的草被。
監测过程中,应通过外业核查、与其他最新权威数据资源(如“三调”数据成果)对比分析等方式,重点对各类次生草被或灌丛核实其归类的正确性。包括土地利用方式为耕地、园地、建设用地范围内生长荒草或灌丛的情况,应根据影像或外业调查确认的客观结果,统一按照地理国情监测依据覆盖物自然属性归类的原则归到“其他草被”类型中(并细分为“荒地草被”和“工地草被”)。
荒地草被:03B1,新增类型。指曾经耕种,监测期内荒芜形成的次生草被。
工地草被:03B2,新增类型。指曾经为工地,停工后荒芜形成的次生草被。
2.2绿化林木
对房屋建筑区图斑内树冠覆盖连片超过400平米被归并到房屋建筑区图斑的,采用自动与人工相结合的方法,提取树冠覆盖图斑,存储在V_LCRT数据层,图层属性结构与V_LCRA相同,树冠覆盖图斑的CC码统一采用“绿化林木”类型的编码(0360)。新增图层lhlmfw。
3.结束语
地表覆盖分类采集是对基础测绘工作内涵的深化和拓展,因此,数据成果至关重要。文中详细地阐述了地表覆盖分类要素采集的关键技术方法,提供全面翔实的地表自然、生态及人类活动基本情况数据,为保证地理国情普查任务的顺利完成,提供了技术指导作用。
参考文献
[1]张静,郭玉芳.地理国情监测中地表覆盖分类体系研究[M].测绘标准化,2012.28-3 ,8-10.
[2] GQJC 01-2018,基础性地理国情监测数据技术规定[S].
[3] GQJC 02-2018,基础性地理国情监测生产元数据技术规定[S].
[4] GQJC 03-2018,基础性地理国情监测内容与指标[S].
[5] GQJC 05-2018,数字正射影像生产技术规定[S].