李輝 李英麗 蒙曉峰

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清華山維EPS軟件在地理國情普查項(xiàng)目外業(yè)調(diào)繪中的應(yīng)用

李輝 李英麗 蒙曉峰

(國家測繪地理信息局第一航測遙感院 陜西西安 710054)

詳細(xì)介紹了清華山維EPS軟件在地理國情普查外業(yè)中核查路線規(guī)劃、地表覆蓋分類與國情要素調(diào)查、遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)采集等方面的優(yōu)勢，可為其他同類外業(yè)調(diào)查項(xiàng)目提供參考。

地理國情普查 外業(yè)調(diào)繪 EPS

1 引言

地理國情普查是綜合利用各種測繪新技術(shù)對全國范圍內(nèi)的地表自然和人文地理要素進(jìn)行普查，主要包括與自然資源相關(guān)的地形，地貌，植被覆蓋，水域，荒漠與裸露地表的類別、位置、范圍、面積，以及與人類相關(guān)的交通網(wǎng)絡(luò)、居民地與設(shè)施、地理單元等地理要素類別、位置、范圍、面積，空間分布等。傳統(tǒng)的外業(yè)調(diào)查方式是調(diào)繪人員帶著紙質(zhì)調(diào)查底圖到實(shí)地去核查。由于調(diào)查底圖范圍有限，且當(dāng)局部信息量較大時，存在信息壓蓋，使得一些小的圖斑信息無法得到充分的顯示，從而會存在遺漏現(xiàn)象。面對實(shí)地信息量較大的國情普查項(xiàng)目，急需一種攜帶方便，操作簡潔，影像清晰，內(nèi)存足夠的外業(yè)設(shè)備。清華山維EPS就是加載在平板電腦上的專門針對國情普查開發(fā)一種軟件系統(tǒng)。分為內(nèi)業(yè)編輯和外業(yè)核查兩個模塊，本文著重介紹EPS外業(yè)模塊在地理國情普查外業(yè)調(diào)繪中的應(yīng)用。主要體現(xiàn)在規(guī)劃線路，核查地表覆蓋分類、地理國情要素、補(bǔ)測新增或變化的圖斑以及遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)采集等方面的優(yōu)勢，從而加速內(nèi)外業(yè)一體化的實(shí)現(xiàn)，為政府、企業(yè)和社會各方面快速提供更加真實(shí)可靠和準(zhǔn)確權(quán)威的地理國情信息。

2 外業(yè)調(diào)查

2.1 外業(yè)調(diào)查的內(nèi)容

外業(yè)調(diào)查查應(yīng)包含《陜西省第一次全國地理國情普查總體設(shè)計》附錄1 中除地形、地貌、流域和各級行政境界之外的所有內(nèi)容；實(shí)地調(diào)查內(nèi)業(yè)解譯與采集工作中無法定性的地理國情要素或地表覆蓋分類的類型、邊界和屬性，補(bǔ)充完善相關(guān)內(nèi)容，并對影像上沒有的新增圖斑及要素進(jìn)行補(bǔ)調(diào)補(bǔ)測；對內(nèi)業(yè)解譯與采集信息的邊界、分類類型及屬性進(jìn)行抽樣核查，并對核查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計。對外業(yè)調(diào)查未到達(dá)區(qū)域，根據(jù)解譯樣本或影像、其他專業(yè)資料對內(nèi)業(yè)解譯采集的圖斑、要素的邊界、屬性等進(jìn)行判繪；按照GDPJ06-2013 要求采集解譯樣本數(shù)據(jù)；填寫外業(yè)調(diào)查元數(shù)據(jù)；編寫外業(yè)調(diào)查技術(shù)總結(jié)。

2.2 外業(yè)調(diào)查的方法

利用外業(yè)調(diào)查工作底圖，采用數(shù)字調(diào)查系統(tǒng)或其他方式，對內(nèi)業(yè)分類與判譯中無法確定邊界或?qū)傩缘囊睾蜔o法確定類型的地表覆蓋分類圖斑，開展實(shí)地核實(shí)確認(rèn)，對新增和發(fā)生變化的信息分類要素和圖斑進(jìn)行補(bǔ)調(diào)或補(bǔ)測。外業(yè)調(diào)查過程中，采集獲取遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)，記錄調(diào)查路線和工作區(qū)域，并把其結(jié)果完整地反映到元數(shù)據(jù)中。最終形成外業(yè)調(diào)查成果。開展外業(yè)調(diào)查可選擇的方式包括：a：采用數(shù)字調(diào)查系統(tǒng)的作業(yè)方式；b：采用紙質(zhì)調(diào)查底圖配合筆記本電腦的作業(yè)方式；c：采用紙質(zhì)調(diào)查底圖外業(yè)標(biāo)繪內(nèi)業(yè)整理的方式。一般的外業(yè)調(diào)繪按圖1流程進(jìn)行。

圖1 ：為外業(yè)調(diào)繪作業(yè)流程

本文論述的清華山維EPS軟件，可根據(jù)調(diào)查系統(tǒng)本身要求導(dǎo)入相應(yīng)數(shù)據(jù)底圖。在外業(yè)調(diào)查中完成相應(yīng)的地理國情要素、地表覆蓋分類數(shù)據(jù)的實(shí)地調(diào)查、標(biāo)注、修改、補(bǔ)充，同時完成樣本數(shù)據(jù)采集等工作，具體的流程圖為圖2。

3 清華山維EPS軟件在外業(yè)調(diào)查中的優(yōu)勢

3.1 路線規(guī)劃

根據(jù)測區(qū)交通情況，在外業(yè)調(diào)查前，充分了解調(diào)查任務(wù)情況，根據(jù)外業(yè)踏勘報告認(rèn)真研究工作區(qū)域內(nèi)自然人文地理狀況，依據(jù)遙感影像和內(nèi)業(yè)解譯分類采集數(shù)據(jù)，按照“重點(diǎn)調(diào)查內(nèi)業(yè)分類判譯采集工作中存在的疑問地理國情要素和地表覆蓋分類圖斑，全面核查能夠反映區(qū)域分布特征的地理國情要素和地表覆蓋分類圖斑”的原則，結(jié)合工作區(qū)域的交通情況，確定調(diào)查的路線。

路線規(guī)劃主要是堅(jiān)持問題全覆蓋、代表性、可行性，充分考慮現(xiàn)有資料的原則，對調(diào)查路線進(jìn)行提前規(guī)劃，對于傳統(tǒng)的紙質(zhì)調(diào)查底圖，一般是事先采用記號筆在調(diào)查底圖上提前畫好路線，這種方法規(guī)劃的路線對于調(diào)繪者來說比較清晰、直觀，但是一旦中途路線有所變動，對于后期的調(diào)繪路線影響較大。即便是采取紙圖加電腦的方式，提前規(guī)劃好路線，在實(shí)際作業(yè)過程中，電腦需要時時地刷新，移屏，耗時費(fèi)力，另外筆記本電腦的電量有限，市場上的高端筆記本電腦的電量也不足以全天的作業(yè)。面對上述的問題，裝載在平板電腦上的EPS軟件，在前期的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時就已經(jīng)提前緩存好需要加載的影像與矢量數(shù)據(jù)，可以實(shí)時縮放，平移，無需等待，自身的儲電量加上配套的充電寶可滿足全天的調(diào)繪工作，另外還可以與外置的GPS鏈接，實(shí)時定位，很大程度上減少了外業(yè)的人為定位時間。鏈接的GPS可以記錄下走過的軌跡，作為外業(yè)軌跡成果上交，同時可為外業(yè)調(diào)查元數(shù)據(jù)的制作提供參考。

3.2 地表覆蓋分類與國情要素調(diào)查方面

地表覆蓋分類與國情要素調(diào)查主要包括三方面，第一是核查內(nèi)業(yè)解譯正確與否，第二是處理內(nèi)業(yè)存在的疑問，第三是針對新增或變化的地物進(jìn)行補(bǔ)測補(bǔ)調(diào)。這三方面的內(nèi)容主要體現(xiàn)在地表圖斑的分類及要素的屬性項(xiàng)上。

3.2.1 核查內(nèi)業(yè)解譯圖斑及要素屬性項(xiàng)正確性、確定內(nèi)業(yè)疑問圖斑及屬性項(xiàng)或缺失的屬性項(xiàng)

EPS提供了強(qiáng)大的外業(yè)編輯功能，可以在現(xiàn)場針對圖斑分類代碼直接修改，也可以對要素的屬性項(xiàng)直接添加及修改，內(nèi)業(yè)人員對于外核過的圖斑無需再處理，只需完成后續(xù)的內(nèi)推及檢查工作，減少內(nèi)業(yè)上圖編輯的同時，保證了清繪的完整性與準(zhǔn)確性。編輯結(jié)束后可直接輸出內(nèi)外業(yè)成果上交。

3.2.2 針對新增或變化的地物進(jìn)行補(bǔ)測補(bǔ)調(diào)。

對于生產(chǎn)工期較緊的工作，針對新增地物的補(bǔ)測補(bǔ)調(diào)，EPS提供了在實(shí)地快捷的外業(yè)草繪功能，即對實(shí)地變化或內(nèi)業(yè)遺漏的圖斑，可直接根據(jù)外置GPS軌跡草繪，內(nèi)業(yè)整理人員可參照草繪圖進(jìn)行邊界的準(zhǔn)確定位，提高傳統(tǒng)外業(yè)判繪的精度的同時保證外業(yè)調(diào)繪的進(jìn)度。

對于生產(chǎn)工期不緊的外核工作，可以在外業(yè)直接編輯圖斑的邊界、屬性，減少內(nèi)業(yè)編輯的工作。

3.3 遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)采集

遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)包含兩部分，一是地面照片，二是遙感影像實(shí)例數(shù)據(jù)。兩者之間根據(jù)位置和反映的內(nèi)容具有明確的對應(yīng)關(guān)系。地面照片主要使用外置數(shù)碼相機(jī)采集。傳統(tǒng)的樣本采集方式是外業(yè)調(diào)繪人員在紙質(zhì)調(diào)查底圖上依據(jù)自己的判斷標(biāo)明點(diǎn)位、點(diǎn)號、拍攝對象的地表分類代碼，同時填寫樣本采集記錄表，回到內(nèi)業(yè)，依據(jù)相機(jī)內(nèi)置GPS記錄的定位點(diǎn)和拍攝方向，手動將樣本點(diǎn)標(biāo)記到對應(yīng)的遙感影像上，再將對應(yīng)的遙感影像數(shù)據(jù)按照技術(shù)要求進(jìn)行裁切。裝載在平板電腦上的EPS軟件可以實(shí)現(xiàn)拍攝人員在實(shí)地拍攝樣本照片的同時，直接記錄好樣本的實(shí)地拍攝點(diǎn)與樣本在遙感影像上對應(yīng)的準(zhǔn)確位置，并根據(jù)軟件自身攜帶的電子數(shù)據(jù)的分類庫進(jìn)行樣本點(diǎn)歸類，同時可完成樣本點(diǎn)的內(nèi)容描述，樣本影像裁切等工作，大大減少了內(nèi)業(yè)整理的工作量。以照片號為DSCN0003，拍攝的地物為闊葉林為例說明。首先在樣本點(diǎn)圖斑中打一點(diǎn)賦予屬性： “ZDSCN0003-0311-此照片拍攝為山上大面積的闊葉林，為近景拍攝”，然后在GPS定位的拍攝點(diǎn)位置打點(diǎn)并賦予屬性“PDSCN0003-*-*”?！癦DSCN0003”表示的是遙感影像上樣本中心點(diǎn)的照片號，“0311”為地表分類代碼，表示的是闊葉林，“此照片拍攝為山上大面積的闊葉林，為近景拍攝”為樣本描述，“PDSCN0003”表示的是遙感影像上樣本拍攝點(diǎn)的照片號，“*”表示與樣本中心點(diǎn)一致屬性項(xiàng)，可以不填。最后，保存，完成后期的裁切整理工作即可。

4 清華山維EPS軟件在外業(yè)調(diào)查中的劣勢

清華山維EPS軟件是裝載在平板電腦上的軟件，因此此套數(shù)字調(diào)查系統(tǒng)存在屏幕小、亮度低等缺點(diǎn)，需后期平板電腦技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步完善。

5 結(jié)束語

地理國情信息普查是獲取國情信息的重要手段，掌握我國地表自然、生態(tài)以及人類活動基本情況，分析其空間分布、基本特征及其相互關(guān)系，為開展常態(tài)化地理國情檢測奠定基礎(chǔ)，滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)需求，提高地理國情信息對政府、企業(yè)和公眾的服務(wù)能力，具有重要意義。外業(yè)調(diào)查工作作為地理國情普查項(xiàng)目的重要組成部分，如何能夠方便、快捷、準(zhǔn)確、高效地完成是提高地理國情信息準(zhǔn)確性、現(xiàn)勢性的關(guān)鍵，同時也可加大相關(guān)部門決策的正確性及有效性。

[1] GDPJ 03-2013，地理國情普查數(shù)據(jù)規(guī)定與采集要求[S].

[2] GDPJ 11-2013，地理國情普查外業(yè)調(diào)查技術(shù)規(guī)定[S].

[3] GDPJ 06-2013，遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)定[S].

[4] GDPJ 12-2013，地理國情普查內(nèi)業(yè)編輯與整理技術(shù)規(guī)定[S].