地理國情監(jiān)測變化信息提取質(zhì)量控制

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摘要:地理國情監(jiān)測變化信息是地理國情數(shù)據(jù)動態(tài)更新的基礎(chǔ)要素，其數(shù)據(jù)的精確程度對于提高國家資源管理的綜合決策水平具有重大影響。本文在闡述地理國情監(jiān)測變化信息價值特征的基礎(chǔ)上，就信息提取的主要方法和流程展開分析，并指出地理國情監(jiān)測變化信息提取過程的質(zhì)量控制策略。期望能進(jìn)一步提升地理變化信息的可靠性，從而為地理國情監(jiān)測和資源管理應(yīng)用提供有利條件。

關(guān)鍵詞:地理國情監(jiān)測;變化信息;提取;質(zhì)量控制

引言

地理國情監(jiān)測是國家開展土地資源管理的一項(xiàng)重要工作，作為反映該領(lǐng)域地理空間信息數(shù)據(jù)應(yīng)用性的重要參數(shù)，它的變化信息多是基于矢量成果數(shù)據(jù)進(jìn)行提取的。在數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中，其在分析數(shù)據(jù)變化量的基礎(chǔ)上，就數(shù)據(jù)的變化頻率、變化趨勢進(jìn)行系統(tǒng)分析，這不僅能實(shí)現(xiàn)資源和環(huán)境等地理信息的有效把控，也間接反映了社會經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域的發(fā)展規(guī)律。近年來，人們對于地理國情監(jiān)測的關(guān)注度不斷提升，對其變化信息的提取和質(zhì)量控制也提出了更高的要求。本文就地理國情監(jiān)測體系下變化信息的提取方法及質(zhì)量控制要點(diǎn)展開分析。

1地理國情監(jiān)測變化信息的價值

1．1變化信息的構(gòu)成要素

地表覆蓋變化數(shù)據(jù)和國情要素變化數(shù)據(jù)是地理國情監(jiān)測變化信息的重要組成。就數(shù)據(jù)屬性來源看，是在對比前期監(jiān)測矢量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，綜合使用專題和行業(yè)資料加以整合分析，來反映地理國情變化狀況的數(shù)據(jù)。就地表覆蓋變化數(shù)據(jù)而言，其不僅包含了種植土地、林草覆蓋、房屋建筑等信息數(shù)據(jù)，還涉及道路橋梁、構(gòu)筑物、人工堆掘地等要素，荒漠、裸露地表和水域等都是其重要的組成部分。在國情要素變化數(shù)據(jù)分析中，應(yīng)在關(guān)注道路橋梁、構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上，綜合考慮地理單元和水域等要素單元。國情要素變化數(shù)據(jù)的監(jiān)測具有監(jiān)測范圍小、數(shù)據(jù)容量小、數(shù)據(jù)提取時間短的特征，此類數(shù)據(jù)的提取圖層較為豐富，而且數(shù)據(jù)變化類型較為豐富，在數(shù)據(jù)提取中，工作人員應(yīng)按照多個實(shí)體類型依次進(jìn)行提取。

1．2變化信息的價值特征

變化信息在地理國情監(jiān)測和國家資源綜合管理中發(fā)揮著關(guān)鍵作用?；谧兓畔⑦M(jìn)行決策，能實(shí)現(xiàn)區(qū)位條件、土地、水文、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等要素的綜合管理。從相關(guān)決策的制定過程看，工作人員首先會對多種變化信息的特征進(jìn)行提取，從中發(fā)現(xiàn)問題并實(shí)施糾正，再制定出相應(yīng)策略以解決這些問題。在此過程中，細(xì)部問題的解決使得國家制訂科學(xué)發(fā)展規(guī)劃和落實(shí)全面發(fā)展工作具有穩(wěn)定的基礎(chǔ)，既保證了政府綜合決策的客觀性，也促進(jìn)了國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、文化和生態(tài)文明建設(shè)取得長足發(fā)展。

2基于地理國情監(jiān)測的變化信息提取

2．1變化信息提取的主要內(nèi)容及方法

地理國情監(jiān)測變化數(shù)據(jù)的提取應(yīng)該從地表覆蓋變化數(shù)據(jù)和國情要素變化數(shù)據(jù)兩個方面著手［1］。就地表覆蓋變化數(shù)據(jù)而言，需要進(jìn)行空間變化、新增變化、滅失變化、屬性變化的綜合管理。其中，空間變化是指位于圖斑邊緣，且處于持續(xù)增長或消亡狀況的地理區(qū)域，而新增變化是在原圖斑基礎(chǔ)上產(chǎn)生的新圖斑，該圖斑與既有圖斑在屬性上存在較大差異。在地理國情動態(tài)變化中，圖斑區(qū)域的變化最終導(dǎo)致了地表屬性的變化。在統(tǒng)計(jì)空間位置是否發(fā)生變化時，對地表屬性發(fā)生變化的區(qū)域，要加大數(shù)據(jù)特征的提取和應(yīng)用。人工提取、人機(jī)交互提取和自動提取是變化信息提取的三種基本方式。現(xiàn)階段，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、電子信息、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)在地理國情監(jiān)測變化信息提取中的應(yīng)用不斷深入，這在一定程度上實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代技術(shù)與變化信息的高度融合。在變化數(shù)據(jù)提取中，應(yīng)注重空間變化和屬性變化規(guī)則的準(zhǔn)確把握，較多的數(shù)據(jù)本身就帶有復(fù)雜的社會信息，還應(yīng)通過影像疊加、行業(yè)資料等數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助，確保數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性和可靠性。

2．2變化信息提取的關(guān)鍵技術(shù)支撐

2．2．1以空間位置為基礎(chǔ)進(jìn)行信息識別相比于其他數(shù)據(jù)，地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性極強(qiáng)，就變化數(shù)據(jù)而言，其在拓?fù)潢P(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上還存在屬性關(guān)聯(lián)關(guān)系。在圖斑要素變化中，如果不能準(zhǔn)確把控這兩種關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間信息的精準(zhǔn)定位，容易導(dǎo)致大面積變化信息的提取差錯?；诖?，在變化信息提取過程中，應(yīng)基于空間位置情況進(jìn)行信息識別，確定好代表中心，然后連接這些代表中心的要素點(diǎn)圖層，這樣才能實(shí)現(xiàn)空間的疊置分析，在疊置圖斑編輯、修改、刪除、分析中，可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動要素的準(zhǔn)確定位，從而獲取相應(yīng)位置的地理國情信息規(guī)律。

2．2．2以特征屬性為基礎(chǔ)進(jìn)行信息篩選在數(shù)據(jù)采樣管理中，應(yīng)確保不同時期的同一要素層具有相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和屬性字段，基于GIS等現(xiàn)代技術(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析能準(zhǔn)確直觀地得出兩個圖斑之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)變化信息的有效篩選。在信息篩選和提取中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一是在信息分析中，應(yīng)注重多特征屬性字段的有效匯總，確保所有地理信息的匹配性;二是對具體的地理要素，應(yīng)關(guān)注其變化類型情況，進(jìn)而在掌握屬性關(guān)聯(lián)的同時，篩出錯誤分類;三是應(yīng)注重信息篩選目標(biāo)的有效把控，達(dá)到進(jìn)行變化信息篩選提取時，實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)真實(shí)變化情況的精準(zhǔn)把控和追溯管理。

2．3變化信息提取技術(shù)的應(yīng)用流程

2．3．1進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和整合管理地理國情監(jiān)測中，信息的采集工作應(yīng)確保實(shí)時實(shí)地，采用統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。應(yīng)充分利用好GPS、GIS、RS等現(xiàn)代測量技術(shù)的應(yīng)用，確保數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確無誤。最終在信息整合中，形成有效圖層，并生成諸如專題地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)、行業(yè)資料等信息內(nèi)容。

2．3．2信息識別與提取管理地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)在本質(zhì)上是一種空間屬性信息，它是以地理基礎(chǔ)信息為載體，通過空間分析、統(tǒng)計(jì)、疊加和拓?fù)涔芾矶纬傻娜財(cái)?shù)據(jù)，能實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)區(qū)域內(nèi)屬性和空間是否變化、是否同時變化的精準(zhǔn)把控。就信息屬性變化而言，應(yīng)通過點(diǎn)與點(diǎn)、點(diǎn)與線、點(diǎn)與面等連接關(guān)系，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)要素的有效連接來完成目標(biāo)圖層匹配。在這個過程中，借助計(jì)算機(jī)及專業(yè)設(shè)備，就各字段的信息進(jìn)行識別和比對，提取出主要的屬性內(nèi)容。在空間要素提取中，位置的新增、滅失和位移管理是極為關(guān)鍵的3個要素，應(yīng)在分析這些要素后，就相同特征屬性字段的突變進(jìn)行分析，精準(zhǔn)把控其分布狀況及未來變化情況。此外，當(dāng)屬性和空間同時變化時，應(yīng)采用人工目視解譯的方式，就本底數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以此獲得圖斑屬性和空間同時變化規(guī)律。

2．3．3信息的篩查和校驗(yàn)信息篩查和整合的目的在于發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，并在該過程中剔除關(guān)聯(lián)性較小或不存在關(guān)聯(lián)性的錯誤數(shù)居。在實(shí)際工作當(dāng)中，不僅要注重前期采集數(shù)據(jù)的應(yīng)用，還要借助行業(yè)資料和高分影像數(shù)據(jù)，最后在特征屬性字段匯總分析，實(shí)現(xiàn)相關(guān)要素的關(guān)聯(lián)和整合。需要注意的是，在信息篩查和校驗(yàn)中，需要采用人工目視解譯的方式予以排查，找出錯誤數(shù)據(jù)并及時進(jìn)行糾正［2］。

2．3．4強(qiáng)化信息質(zhì)量檢驗(yàn)在完成變化信息提取后，應(yīng)就所提取的資料進(jìn)行質(zhì)量檢查。作為地理國情監(jiān)測變化信息提取的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，變化信息質(zhì)量檢查能進(jìn)一步保證地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學(xué)性、合理性，提升其在國家資源管理中的指導(dǎo)價值。就信息質(zhì)量檢查而言，應(yīng)就其屬性正確性、內(nèi)容完整性和格式規(guī)范性進(jìn)行檢查;而在檢查方法管理中，應(yīng)通過人工與軟件相結(jié)合的方式，保證信息質(zhì)量檢查的高效、準(zhǔn)確、靈活。在檢查中一旦發(fā)現(xiàn)變化數(shù)據(jù)存在差錯，應(yīng)就誤差原因進(jìn)行分析和修正，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)的重新提取，最終獲取地表覆蓋和地理國情的變化數(shù)據(jù)，指導(dǎo)各項(xiàng)資源管理及經(jīng)濟(jì)活動開展［3］(如圖1所示)。

3變化信息提取質(zhì)量控制

3．1加強(qiáng)地理國情監(jiān)測人員培養(yǎng)

不斷提升地理國情監(jiān)測人員專業(yè)素養(yǎng)是確保地理國情監(jiān)測變化信息提取質(zhì)量的基礎(chǔ)。現(xiàn)階段，部分地理國情監(jiān)測人員對于變化信息提取的認(rèn)知度不夠，在相應(yīng)提取技術(shù)應(yīng)用中也存在一定偏差。基于此，應(yīng)從專業(yè)技能和職業(yè)道德素養(yǎng)兩個方面進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。在工作中，地理國情監(jiān)測人員應(yīng)能基于空間位置進(jìn)行信息識別，同時也能基于特征屬性進(jìn)行信息篩選。

3．2防止信息提取錯誤操作

現(xiàn)階段，部分工作人員會將原有的準(zhǔn)確圖斑更新為錯誤圖斑，如合并錯誤或者忘記更改圖層CC等。針對這一問題，應(yīng)注重以下質(zhì)量控制要點(diǎn)把控:其一，從圖斑變化的流量入手，對提交之前的檢測成果進(jìn)行再次質(zhì)檢，重點(diǎn)關(guān)注發(fā)生變化的圖斑，確保所有流量變化處于正常值范圍，減少變化信息提取誤差;其二，在圖斑公共邊處理中，可采用連續(xù)檢查校驗(yàn)方式，對需要融合的UV_LCRA層進(jìn)行逐一比對，修改切割后的圖層CC，確保圖斑公共邊的合理性。

3．3優(yōu)化任務(wù)區(qū)銜接管理

當(dāng)前變化信息提取還存在任務(wù)區(qū)銜接不當(dāng)?shù)膯栴}。對此，可借助于現(xiàn)代信息技術(shù)、ArcGIS軟件對其進(jìn)行指定功能處理。具體而言，針對完成提取的變化信息，若兩個任務(wù)區(qū)之間沒有邊線或幾何接邊，可通過UV_LCRA層對其進(jìn)行合并對接，最終在圖層融合及轉(zhuǎn)線操作下實(shí)現(xiàn)兩個圖層的有效銜接。

4結(jié)束語

變化信息提取和質(zhì)量控制，對于地理國情監(jiān)測工作的開展成效具有重大影響。在新時代背景下，測繪人員應(yīng)充分認(rèn)識到變化信息提取和質(zhì)量控制的重要性和價值，在變化信息提取應(yīng)用的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)各個提取和篩查環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理和把控，有效提升地理國情監(jiān)測信息的提取效率和質(zhì)量，促進(jìn)我國在地理信息勘查、環(huán)境資源治理和生態(tài)文明建設(shè)等方面取得更大發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

［1］趙勇．地理國情監(jiān)測中地表覆蓋數(shù)據(jù)典型質(zhì)量問題分析［J］．測繪與空間地理信息，2020，43(4):137－139，147．

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作者：朱曉紅 單位：遼寧省檢驗(yàn)檢測認(rèn)證中心