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        地理國情信息層級及基本體系架構(gòu)研究

        2015-10-09 20:47:31周賢駿
        科技資訊 2015年17期
        關(guān)鍵詞:體系信息

        周賢駿

        摘 要:地理國情是從空間角度對構(gòu)成國家社會經(jīng)濟、自然資源和人類居住環(huán)境的各種地理要素的基本情況的反映,其主要內(nèi)容包括地球表面及其上下一定范圍內(nèi)的各種自然經(jīng)濟綜合要素以及這些要素的特征、空間變化及其相互關(guān)系。該文以地理國情監(jiān)測體系為研究對象,論文首先分析了地理國情的基本含義及層級,進而對地理國情監(jiān)測的體系進行了基本架構(gòu),在此基礎(chǔ)上,該研究者分析了地理國情監(jiān)測的主要內(nèi)容和技術(shù)方法,全文是該研究者工作實踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

        關(guān)鍵詞:地理國情 監(jiān)測體系 架構(gòu) 基本含義 層級

        中圖分類號:P208 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)06(b)-0045-02

        國家測繪地理信息局在國家基礎(chǔ)測繪“十二五”規(guī)劃中明確提出了“構(gòu)建數(shù)字中國,監(jiān)測地理國情,發(fā)展壯大產(chǎn)業(yè),建設(shè)測繪強國”的發(fā)展方略。開展地理國情監(jiān)測,是社會經(jīng)濟發(fā)展對測繪工作的新需求,是測繪地理信息行業(yè)更好更快發(fā)展的歷史機遇。但地理國情監(jiān)測是一項龐大的系統(tǒng)工程,面對我國遼闊的國土面積和飛速發(fā)展的社會經(jīng)濟狀況,如何建立起一個科學完整的監(jiān)測體系,實現(xiàn)對地理國情的及時有效地監(jiān)測,達到為保障國家社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供輔助決策依據(jù)的目的,則是一個需要認真研究和探索的課題。

        1 地理國情的基本含義及層級

        1.1 地理國情的含義

        地理國情是從空間角度對構(gòu)成國家社會經(jīng)濟、自然資源和人類居住環(huán)境的各種地理要素的基本情況的反映,其主要內(nèi)容包括地球表面及其上下一定范圍內(nèi)的各種自然經(jīng)濟綜合要素以及這些要素的特征、空間變化及其相互關(guān)系。也可以簡單地理解為:地理國情就是影響國情的地理要素,包括道路交通、河流水域、城市建設(shè)、土地利用、資源分布、大氣環(huán)境以及附著在這些要素之上的社會、經(jīng)濟狀況。地理國情是國情的重要組成部分,是一個國家可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

        1.2 地理國情信息的層級

        我國的基本地理國情是幅員遼闊、差異明顯、特點突出、變化迅猛。為了便于開展地理國情監(jiān)測、便于進行地理國情信息的分析研究,保證監(jiān)測工作的實時快捷,應根據(jù)地理要素的影響范圍和程度,將地理國情信息進行層級劃分,根據(jù)信息層級,確定監(jiān)測責任主體,分級開展國情監(jiān)測工作。為此,根據(jù)我國的實際情況,可將地理國情信息劃分為三個層級,分別用一、二、三級表示。

        一級地理國情信息:全國范圍內(nèi)的宏觀地理國情信息,包括影響多個省(區(qū)、市)的大型河流湖泊、全國范圍內(nèi)的大型基礎(chǔ)設(shè)施,如高速鐵路、高速公路、長輸油(氣)工程、大型水利工程、森林覆蓋面積、水土流失與沙漠化區(qū)域、耕地分布狀況、礦產(chǎn)資源分布以及與此相關(guān)聯(lián)的社會經(jīng)濟因素等。

        二級地理國情信息:也可以簡單地稱之為“地理省情”,是指在省(自治區(qū)、直轄市)范圍內(nèi),對本地區(qū)經(jīng)濟、社會以及人們生活產(chǎn)生重要影響的地理國情信息,包括省(區(qū)、市)范圍內(nèi)的鐵路公路、港口、機場等主要交通設(shè)施、河流湖泊水庫的形態(tài)、主要城市(設(shè)區(qū)市)擴展建設(shè)情況、重點區(qū)域的耕地保護狀態(tài)、森林和礦產(chǎn)資源的分布及開發(fā)利用狀況等,同時也涉及與此相關(guān)的社會經(jīng)濟情況。

        三級地理國情信息:也可以簡單地稱之為“地理市情”,主要指市(地)范圍內(nèi)影響經(jīng)濟與社會發(fā)展及人民生活的地理信息要素,包括縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通網(wǎng)絡、農(nóng)田水利設(shè)施、城鎮(zhèn)建成區(qū)建設(shè)、農(nóng)村居民點變化、基本農(nóng)田保護以及與此相關(guān)的社會經(jīng)濟狀況。

        地理國情監(jiān)測是對國情基本要素的空間分布特征、空間組合關(guān)系、空間分布及組合變化趨勢進行動態(tài)和連續(xù)的監(jiān)測,并對成因進行分析、對變化趨勢進行預測的手段和方法的組合。

        2 地理國情監(jiān)測體系的基本架構(gòu)技術(shù)研究

        為了全面實時地開展地理國情監(jiān)測,及時有效地實現(xiàn)信息共享,方便快捷地提供信息服務,必須建立一套科學完整的監(jiān)測體系,主要包括:法律與標準體系、三級監(jiān)測網(wǎng)絡、信息整合交換與共享、統(tǒng)計分析與預測預報、信息發(fā)布等。基本架構(gòu)如圖1所示。

        2.1 法律與標準體系

        法律與標準體系是指為實現(xiàn)地理國情監(jiān)測而建立的一系列技術(shù)標準和法律法規(guī),包括信息劃分標準、信息采集標準、數(shù)據(jù)交換標準、數(shù)據(jù)庫建設(shè)標準以及政策法規(guī)標準等。法律與標準體系是地理國情監(jiān)測體系長期有效運行的基本保障。

        2.2 三級監(jiān)測網(wǎng)絡體系

        三級監(jiān)測網(wǎng)絡體系是指為實施地理國情監(jiān)測過程的信息采集、處理、統(tǒng)計、匯總、分析預報、發(fā)布等一系列具體工作而建立的國家、省、市三個層面的機構(gòu)、人員以及為完成上述工作所需的相應資源。可以分別稱之為地理國情監(jiān)測體系中的國家監(jiān)測中心、省級監(jiān)測中心和市級監(jiān)測中心。

        (1)國家地理國情監(jiān)測中心,負責對一級地理國情信息進行監(jiān)測,并同時接收來自各省(區(qū)、市)的經(jīng)過整理匯總的地理省情信息,進而形成全國范圍內(nèi)的或重點區(qū)域內(nèi)的地理國情預報;為國家級層面制定相關(guān)政策法規(guī)提供科學依據(jù)。(2)省級地理國情監(jiān)測中心,負責對二級地理國情信息即本省范圍內(nèi)的“地理省情”信息進行監(jiān)測和預報,同時還要接收來自各市(地)的地理市情信息。(3)市級地理國情監(jiān)測中心,負責對三級地理國情即本市范圍內(nèi)的“地理市情”信息進行監(jiān)測,按照相關(guān)要求形成監(jiān)測預報并發(fā)布,同時向省級地理國情監(jiān)測中心進行數(shù)據(jù)交換,作為地理省情信息的組成部分。地理市情監(jiān)測是整個地理國情監(jiān)測體系中最基礎(chǔ)的部分,也是信息精細化程度最高的。地理國情三級監(jiān)測網(wǎng)絡,構(gòu)成了地理國情監(jiān)測體系的基本框架,各級信息通過通信網(wǎng)絡形成有機整體,為國家和地方的經(jīng)濟社會發(fā)展提供科學可靠的決策支持。各級監(jiān)測信息的互聯(lián)互通可以借助數(shù)字城市建設(shè)中相應的節(jié)點來實現(xiàn)。

        2.3 信息整合、交換與共享體系

        信息整合、交換與共享體系是各級監(jiān)測機構(gòu)在開展地理國情監(jiān)測過程中,對數(shù)據(jù)信息進行整合交換級共享所需的軟件系統(tǒng)及硬件設(shè)備,包括網(wǎng)絡通訊設(shè)施。不同層面的信息整合交換與共享在內(nèi)容、范圍、重點等方面有所不同,如國家監(jiān)測中心與省級監(jiān)測中心、省級監(jiān)測中心與市級監(jiān)測中心,都存在一定差異。

        2.4 統(tǒng)計分析與預報體系

        統(tǒng)計分析與預報體系是指為完成地理國情監(jiān)測中對數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計分析及信息預報所建立的一套技術(shù)方法和要求,包括統(tǒng)計分析采用的數(shù)學模型、預測模型等。

        2.5 信息發(fā)布體系

        信息發(fā)布體系是指將監(jiān)測結(jié)果及分析預報向政府及社會公眾發(fā)布的一整套相關(guān)規(guī)定和要求,包括信息發(fā)布的渠道、頻率、內(nèi)容等等。

        3 地理國情監(jiān)測的主要內(nèi)容和技術(shù)方法

        3.1 一級國情監(jiān)測的內(nèi)容和技術(shù)方法

        一級國情信息是國家地理國情監(jiān)測中心關(guān)注的重點,內(nèi)容包括大江、大河、大型湖泊的狀態(tài);土地、森林、沙漠等的變化趨勢;大型基礎(chǔ)設(shè)施如高速公路、高速鐵路、長輸油(氣)工程、大型引水工程的建設(shè)與運營等等。這些信息是由國家地理國情監(jiān)測中心負責采集的,一般可采用以下兩種方法進行信息獲取:(1)以高分辨率衛(wèi)星遙感資料作為主要信息源,按照一定的周期,獲取衛(wèi)星影像資料,確定主要監(jiān)測要素和重點監(jiān)測區(qū)域,利用不同時期的影像進行比對,發(fā)現(xiàn)變化信息,進而分析變化趨勢;高分辨率衛(wèi)星影像資料除目前被廣泛利用的如SPOT-5、QuickBird、WorldView、IKONOS等之外,我國已發(fā)射升空的資源3號衛(wèi)星,也將成為重要的數(shù)據(jù)來源。(2)利用來自各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)的共享信息,通過融合處理,作為第一種信息源的補充。經(jīng)過與其他相關(guān)信息(經(jīng)濟、社會及其他學科信息)的融合整合,在相應數(shù)學模型的支持下,形成地理國情監(jiān)測預報。

        3.2 二級國情監(jiān)測的內(nèi)容和技術(shù)方法

        二級地理國情信息即地理省情信息是省級國情監(jiān)測中心關(guān)注的重點,是由各省級政府主管部門組織實施的,主要是對各省范圍內(nèi)的地理要素進行監(jiān)測,包括:省區(qū)范圍內(nèi)的鐵路、公路、港口、機場等的建設(shè)運營情況,河流、水庫、渠塘等的形態(tài)、主要城市(設(shè)區(qū)市)的建設(shè)擴展情況以及土地森林等的變化情況。這些信息一方面為本省的社會及經(jīng)濟發(fā)展提供決策支持,同時作為信息共享的主要信息來源,與國家地理國情監(jiān)測中心進行互聯(lián)互通,成為地理國情監(jiān)測的重要組成部分。

        通常地理省情信息可采用三種方式獲?。海?)與一級國情信息的第一種獲取方法相同,即采用高分辨率衛(wèi)星遙感資料作為主要信息源。(2)對于局部變化較大的重點地區(qū),采用航空遙感方法獲取地面影像,通過與原有資料的比對,發(fā)現(xiàn)變化信息。(3)利用來自各市(地)的共享信息,通過融合處理,作為前面兩種信息源的補充,通過信息融合技術(shù),形成全省范圍的省情監(jiān)測信息,為地理省情監(jiān)測預報提供依據(jù)。

        3.3 三級國情信息監(jiān)測的內(nèi)容和技術(shù)方法

        三級地理國情信息即地理市情信息是市級國情監(jiān)測中心的關(guān)注重點,是由各市級行政主管部門負責組織實施的。主要是對本市范圍內(nèi)的地理信息進行監(jiān)測,包括行政轄區(qū)內(nèi)的公路、鐵路建設(shè)(包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路和村級道路)、各縣(市)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地外圍建設(shè)及擴展情況,建成區(qū)內(nèi)主要道路、街道的建設(shè)與變化情況,農(nóng)村居民點建設(shè)及變化情況,基本農(nóng)田保護區(qū)變化情況,農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)及變化情況等等。主要采用以下幾種方法進行信息獲取:

        (1)采用高分衛(wèi)星影像資料與原有資料進行比對。(2)重點地區(qū)采用航空攝影測量技術(shù)進行航攝,制作正射影像圖(DOM),與原有資料比對。(3)采用野外數(shù)據(jù)采集的方法,對局部地區(qū)直接采集變化信息。經(jīng)過信息整合,形成本地區(qū)的地理市情監(jiān)測信息,作為地理市情監(jiān)測預報的依據(jù)。地理國情監(jiān)測是一個龐大的系統(tǒng)工程,除了對客觀存在的地理要素進行監(jiān)測外,還需要政府層面的各相關(guān)部門給予支持和配合,提供相關(guān)信息和資料,包括人口、經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)、氣象等等。只有形成良好的基礎(chǔ)地理信息與附著在其上的社會經(jīng)濟信息的聯(lián)動機制,才能使地理國情監(jiān)測體系更加完善,監(jiān)測信息才能夠為更多的部門和領(lǐng)域提供決策支持和服務,從而使地理國情監(jiān)測工作越來越多地引起人們的關(guān)注,地理國情監(jiān)測也才會走上良性循環(huán)的發(fā)展軌道。

        4 結(jié)語

        地理國情是一個國家可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),地理國情監(jiān)測是歷史賦予測繪地理信息行業(yè)的新使命;建立科學完善的地理國情監(jiān)測體系是開展地理國情監(jiān)測并達到監(jiān)測目的的前提和保證。開展地理國情監(jiān)測是國家十二五戰(zhàn)略目標,在全國剛剛起步,開展地理國情監(jiān)測體系研究,建立起科學的監(jiān)測體系,對該項工作的順利開展具有重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。

        參考文獻

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