吳滿意，田懷啟，韓同順，秦廣田

（1.國家測繪地理信息局 第一地形測量隊，陜西 西安 710054）

一體化生產模式在地理國情普查中的應用

吳滿意1，田懷啟1，韓同順1，秦廣田1

（1.國家測繪地理信息局 第一地形測量隊，陜西 西安 710054）

在充分認識地理國情普查主要任務內容、現(xiàn)有技術裝備水平的基礎上，總結了地理國情普查的主要技術手段，針對一體化普查模式應用不成熟的情況，通過測試生產，分析總結了一體化國情普查模式的優(yōu)勢與不足，以期進一步改進。

一體化生產；國情普查；普查系統(tǒng)；生產測試

開展全國地理國情普查，系統(tǒng)掌握權威、客觀、準確的地理國情信息，是制定和實施國家發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、優(yōu)化國土空間開發(fā)格局和各類資源配置的重要依據[1]。當前，普查數(shù)據的外業(yè)生產基本上是基于紙質相片的傳統(tǒng)作業(yè)模式，效率低、勞動強度大、作業(yè)成本高，且存在大量重復勞動、信息遺漏以及內外業(yè)銜接矛盾等問題，在一定程度上影響了普查數(shù)據生產的效率。如何有效解決這些問題，建立有效的國情普查模式，實現(xiàn)外業(yè)普查電子化、內外業(yè)生產一體化是國情普查的必然趨勢。

1 國情普查的主要內容

實地調查內業(yè)分類與判讀采集工作中無法定性的國情要素或地表覆蓋分類等信息的類型、邊界和屬性，對相關內容加以補充、抽樣核查與統(tǒng)計。對影像獲取后新增或發(fā)生變化的地理國情要素和地表覆蓋類型，當條件滿足《地理國情普查內容與指標》要求時，需進行補調或補測。在解譯樣本數(shù)據采集方面，按照《遙感影像解譯樣本數(shù)據技術規(guī)程》要求采集，樣本分布應均勻合理，且具有一定的典型性和代表性[2,3]。

2 國情普查主要技術方法

外業(yè)調查核查方式應根據任務區(qū)特點、外業(yè)調繪核查內容以及實際可用的技術手段來確定，可選擇的主要方法如下：

1）利用紙質調繪片外業(yè)勾繪[4]、內業(yè)清繪、轉繪、影像截取整理的方法。利用普通相機、GPS接收機、手持GPS，事先校準相互時差。手持GPS記錄行走軌跡，拍攝照片的同時在手簿上記錄其他屬性信息。事后內業(yè)讀取GPS記錄和地面照片EXIF信息中的拍攝時間，通過時間同步，把相應的位置信息掛接到地面照片上，手工裁切影像與相關記錄數(shù)據入庫，形成國情普查數(shù)據成果。該方法是近幾年基礎測繪中經常采用的方法。

2）使用支持GPS定位補測、自動記錄相機姿態(tài)參數(shù)和相機成像參數(shù)信息的一體化外業(yè)調繪核查系統(tǒng)，其他信息通過人工輸入并同步記入數(shù)據庫，結束調繪核查后，自動裁切影像，導出相關數(shù)據成果，其基本技術流程如圖1所示。

圖1 一體化國情普查的基本流程

3 國情普查系統(tǒng)研發(fā)與測試

3.1 系統(tǒng)研發(fā)實現(xiàn)

為了很好地滿足地理國情普查生產需要，結合近幾年一體化測繪生產的實際經驗，根據國情普查基本內容與技術流程，在對國情普查系統(tǒng)功能需求進行分類整理的基礎上，研發(fā)滿足地理國情普查的外業(yè)核查系統(tǒng)。具體系統(tǒng)實現(xiàn)過程如下：

1）軟件實現(xiàn)。普查軟件是在Windows基礎上研發(fā)的，用Visual Studio2008為開發(fā)工具， C#作為開發(fā)語言。從底層進行研發(fā)，這樣能有效擺脫二次開發(fā)受制于基礎平臺，可以根據自身需要進行相關功能研發(fā)，實現(xiàn)了外業(yè)作業(yè)便捷的數(shù)據管理，用戶通過密碼管理設備、設定任務，并事先錄入用戶信息，以便在采集數(shù)據上賦采集者信息；實現(xiàn)了準確定位外業(yè)作業(yè)位置與補繪地物的圖形輸入；可以方便瀏覽矢量和影像；實現(xiàn)了對矢量數(shù)據和圖斑進行圖形和屬性編輯與關聯(lián)；外業(yè)線劃地形圖新增或遺漏地物的快速采集補繪，提供精確捕捉；支持圖形線劃的編輯以及內業(yè)測圖圖形的錯誤修改；實景獲取模塊可以采集解譯樣本并對其位置信息關聯(lián)；實現(xiàn)對終端進行數(shù)據傳輸、通話和監(jiān)控；支持各種矢量數(shù)據的導入導出，包括DXF、DWG、MIF、VCT、E00、SHP、VTR、XYZ、SMS、MDB等，支持各種影像數(shù)據的加載和瀏覽；外業(yè)作業(yè)的必填項提醒功能[5]。

2）硬件選擇。選擇界面設計較為簡潔、方便業(yè)務生產的一鍵式操作，集成GPS、攝像頭、3G等模塊，支持多種內業(yè)軟件的三防軍用平板電腦作為硬件平臺，其基本配置為Windows7系統(tǒng)、4 GB內存、Intel 1.6 GHz處理器等，能夠有效保障較大國情普查影像和矢量數(shù)據的快速添加與卸載。

3.2 測區(qū)實際生產測試

為了驗證研發(fā)一體化普查系統(tǒng)在實際生產環(huán)境中能否滿足外業(yè)數(shù)據采集工作的需要，數(shù)據成果是否符合標準規(guī)范要求，特意在新疆庫爾勒、和田地區(qū)對地理國情普查系統(tǒng)進行了實地外業(yè)生產測試，具體測試情況如下。

1）數(shù)據選取。根據測區(qū)情況，分別挑選了居民密集區(qū)、丘陵和沙漠等不同地形類別的圖幅進行測試，共5幅圖，測區(qū)北部2幅、南部3幅。

2）測試內容及成果。測試內容包括一體化國情要素普查、樣本解譯數(shù)據采集和新增地物補測精度測試等。國情要素普查及解譯樣本數(shù)據采集一體化生產共完成5幅圖，補測精度測試選擇居民區(qū)、沙漠及丘陵，采用平板電腦，共選擇8個點進行GNSS單點定位，經質量檢查人員檢驗，完全符合國情普查數(shù)據成果質量要求。本次測試硬件采用的是Trimble Yuma 2平板電腦，其補測精度成果誤差統(tǒng)計如表1所示。

3）測試結論。在外業(yè)調繪核查方面，普查軟件系統(tǒng)已經能夠滿足地理國情外業(yè)核查及內業(yè)處理的基本要求，處理的數(shù)據成果與技術設計完全一致；在補測方面（表1），平均平面誤差3.233 m、平均高程誤差3.400 m，所選平板電腦完全能夠滿足新增地物補測的精度指標要求，但還滿足不了像控測量指標要求。

表1 GNSS單點定位誤差統(tǒng)計表/m

4 一體化普查系統(tǒng)優(yōu)缺點分析

通過本次測試發(fā)現(xiàn)，基于平板電腦的內外業(yè)一體化普查生產，在很大程度上節(jié)省了內業(yè)工作量。實現(xiàn)了同一個作業(yè)平臺或者不同平臺間的數(shù)據無縫轉換，可以更好地做到內外業(yè)工序銜接的流暢性，有利于提高成果質量。對于內業(yè)作業(yè)部門來說，省去了以前使用傳統(tǒng)紙質相片進行外業(yè)調繪時的手工清繪、轉繪等重復工作，減少了因這些工作帶來的精度損失和轉繪錯誤，有利于提高數(shù)據正確率[6]。但系統(tǒng)也存在一些不足，有待優(yōu)化、改進。

4.1 主要優(yōu)點

1）一體化普查與紙質普查快慢沒有太大差別，但一體化普查系統(tǒng)的漫游跟蹤功能會給作業(yè)人員帶來很多便利。例如，選點時隨時可以量算所選點位是否符合要求，特別是在沙漠地帶，特征地物稀少，通過跟蹤漫游可以隨時知道自己所處的位置，需要普查的圖幅離駐地比較遠時，能夠起到引導作業(yè)人員進入圖內的作用。

2）一體化普查影像解譯成果的處理非常便捷，自動裁剪影像是基于平板電腦進行普查的一大優(yōu)勢，從外業(yè)普查到內業(yè)數(shù)據整理全程數(shù)字化無縫銜接，自動化程度高，減輕了內業(yè)數(shù)據整理的工作量，縮短了普查生產周期[7]。

3）有效解決了傳統(tǒng)作業(yè)模式中工作人員需要攜帶相機、手持GPS、羅盤等國情普查基本工具的煩惱，一體化普查系統(tǒng)將這些工具全部集成到一起，外業(yè)普查只需要攜帶一體化普查系統(tǒng)就可以完成普查工作，有效降低了作業(yè)人員的外業(yè)負載強度。

4.2 主要不足

1）由于硬件平臺的限制，目前無法完成遠距離拍攝，拍照不能調焦。

2）電池續(xù)航能力是很大的技術瓶頸，測試用這款硬件最多能連續(xù)使用7 h左右，特別是在新疆，由于白天時間相對較長，基本上都不夠用。

5 結 語

這次一體化普查的測試結果表明，利用一體化普查系統(tǒng)進行國情普查生產可以有效避免生產環(huán)節(jié)中存在的重復勞動等情況，能有效降低作業(yè)人員的勞動強度、提高普查生產效率、優(yōu)化普查流程、提高普查成果質量。同時，能很好地將一體化測繪生產思想融入到國情普查工作中，為后續(xù)的地理國情、省情普查一體化生產提供有效的參考方案和技術保障。

[1] GDPJ 02-2013.地理國情普查基本統(tǒng)計技術規(guī)定[S].

[2] GDPJ 01-2013.地理國情普查內容與指標[S].

[3] GDPJ 06-2013.遙感影像解譯樣本數(shù)據技術規(guī)定[S].

[4] 丁沛,張偉,韓同順,等.基于平板電腦的數(shù)字調繪系統(tǒng)應用研究[J].測繪標準化,2013(2):18-20

[5] 吳滿意,王占宏,楊新海.地理國情外業(yè)核查數(shù)碼調繪系統(tǒng)的模塊設計研究[J].測繪技術裝備,2013,15(3):16-18

[6] 王華,楊曦承,楊華先,等.使用電子調繪系統(tǒng)的內外業(yè)一體化作業(yè)方法[J].地理空間信息,2009,7(3):15-17

[7] 陸宇紅,黃楊.西部1∶50 000地形圖空白區(qū)域內外業(yè)一體化生產技術的探討[J].測繪與空間地理信息,2011,34(6):201-202

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B

1672-4623（2015）04-0010-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.04.004

吳滿意，碩士，工程師，主要從事大地測量與測量工程工作。

2013-12-25。