李越

（遼寧省地理空間成果應用中心，遼寧沈陽 110034）

地理國情監(jiān)測是在第一次全國地理國情普查項目基礎(chǔ)上，由國務院批準，原國家地理信息局組織開展的全國性的國情監(jiān)測工作。地理國情監(jiān)測綜合不同時期的高分辨率衛(wèi)星影像、基礎(chǔ)測繪成果和相關(guān)專業(yè)資料等，對地形、水系、交通、地表覆蓋等要素進行動態(tài)的定量化、空間化監(jiān)測，并統(tǒng)計分析其變化量、變化率、分布特征、地域差異、變化趨勢等。形成反映各類資源、環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟要素的空間分布及其發(fā)展變化規(guī)律的監(jiān)測數(shù)據(jù)、地圖圖形和研究報告。地理國情監(jiān)測通過對地理國情進行動態(tài)地測繪、統(tǒng)計，從地理的角度來綜合分析和研究國情，為政府、企業(yè)和社會各方面提供真實可靠和準確權(quán)威的地理國情信息[1]。

地理國情監(jiān)測是一項精度要求高且技術(shù)流程繁瑣的工作，不僅需要收集和利用各種不同種類的資料作為監(jiān)測依據(jù)，還要經(jīng)過衛(wèi)星影像糾正、解譯樣本制作、影像判讀、外業(yè)核查、數(shù)據(jù)庫整理、質(zhì)量檢查、數(shù)據(jù)入庫等多個作業(yè)流程，才能獲得準確的監(jiān)測成果。在保證地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量的同時，為了能夠提高工作效率，采用內(nèi)外業(yè)一體化的作業(yè)模式就成為了有效的生產(chǎn)手段，也是現(xiàn)階段測繪工作需要大范圍推廣的一種作業(yè)模式。

一、傳統(tǒng)作業(yè)模式

地理國情監(jiān)測初期，作業(yè)人員利用高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進行內(nèi)業(yè)判讀，分類標記出無法準確判讀的要素，并疊加影像數(shù)據(jù)制作紙質(zhì)調(diào)繪底圖。經(jīng)外業(yè)人員實地核查，把正確的要素信息準確、清楚的標記在調(diào)繪圖上，內(nèi)業(yè)人員再根據(jù)外業(yè)調(diào)繪成果修改矢量數(shù)據(jù)，形成地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)庫成果。

這種傳統(tǒng)的作業(yè)模式不僅使項目周期長，還存在一些弊端。首先，使用紙質(zhì)底圖調(diào)繪受外界自然環(huán)境影像較大，大風天氣里很難在調(diào)繪底圖上標注核查信息，同時還要使用拍照設(shè)備采集外業(yè)核查照片，這就給調(diào)繪人員的工作增加了很多困難；其次，容易產(chǎn)生不必要的錯誤，由于調(diào)繪底圖上疊有影像，使調(diào)繪底圖自身的負載量已經(jīng)很大，再附加外業(yè)核查信息，明顯增加了內(nèi)業(yè)人員的辨認難度；另外，現(xiàn)階段政府部門一直在推行綠色辦公，節(jié)約資源，而使用紙質(zhì)調(diào)繪底圖要消耗大量紙張，在外業(yè)調(diào)繪后還要對調(diào)繪底圖掃描存檔，必然會造成資源浪費。

二、一體化作業(yè)模式

隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，為了減少傳統(tǒng)作業(yè)模式在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，科研人員研發(fā)了內(nèi)外業(yè)一體化輔助系統(tǒng)，制定了新的一體化作業(yè)模式。這種作業(yè)模式將紙質(zhì)底圖用移動設(shè)備替代，通過一體化桌面輔助系統(tǒng)，制作電子調(diào)繪底圖導入移動端。核查人員使用移動端設(shè)備進行外業(yè)核查、解譯樣本采集、照片采集等一切外業(yè)工作，還可對數(shù)據(jù)中存在的問題進行標記、修改等操作，最后將外業(yè)核查成果導出，整理監(jiān)測數(shù)據(jù)庫修改。

與傳統(tǒng)作業(yè)模式相比，一體化作業(yè)模式優(yōu)勢明顯，不僅彌補了傳統(tǒng)作業(yè)模式的不足，還具有其自身特點。第一，外業(yè)核查使用的移動端設(shè)備將多種外業(yè)設(shè)備融為一體，方便攜帶和使用，因此，縮短了外業(yè)工作時間，提高了外業(yè)核查的準確性，使工作更高效；第二，保證了數(shù)據(jù)使用的唯一性，有利于對實地變化要素進行補測，防止后期數(shù)據(jù)整理時遺漏數(shù)據(jù)；第三，作業(yè)人員帶著問題進行核查可以做到有的放矢，能把實地與數(shù)據(jù)有效結(jié)合起來，對以后的解譯提供更多的實踐經(jīng)驗，提高解譯的準確性，同時也可培養(yǎng)更具專業(yè)水準的全方位測繪人才[2]；第四，一體化作業(yè)模式全程使用數(shù)據(jù)存儲形式，為數(shù)據(jù)的讀取和存儲都提供便利條件。

三、一體化系統(tǒng)的應用

黑龍江地理信息工程院研發(fā)的地理國情監(jiān)測內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)是目前較為先進的一體化系統(tǒng)，主要結(jié)合了桌面端輔助系統(tǒng)和移動端系統(tǒng)兩部分來實現(xiàn)一體化的作業(yè)模式。

1.桌面端輔助系統(tǒng)

桌面端輔助系統(tǒng)主要功能是與移動端數(shù)據(jù)對接，包括調(diào)繪底圖制作和調(diào)繪成果后處理兩個功能模塊。

（1）調(diào)繪底圖制作

調(diào)繪底圖的制作是以縣區(qū)為單位，首先，對矢量數(shù)據(jù)做預處理，按照固定目錄組織結(jié)構(gòu)，將GDB格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成Shape格式數(shù)據(jù)，同時生成變化要素圖層；然后，批量處理影像數(shù)據(jù)，包括定義投影、生金字塔和統(tǒng)計數(shù)據(jù)并降位壓縮。在定義投影時，程序遍歷文件夾下所有影像文件，逐個定義投影，支持多級文件目錄。生成影像金字塔和統(tǒng)計數(shù)據(jù)時，程序根據(jù)用戶設(shè)置進行影像壓縮和降位。綜合評估影像數(shù)據(jù)量大小和影像顯示效果，可以有選擇性的對影像進行壓縮和設(shè)置輸出的影像位數(shù)。

（2）調(diào)繪成果后處理

外業(yè)調(diào)繪后的輔助數(shù)據(jù)需要拷貝到電腦端進行整理，并且將數(shù)據(jù)格式由Shape轉(zhuǎn)化為GDB，為樣本照片處理和解譯樣本庫的制作做準備。

從輔助數(shù)據(jù)的媒體點（MEDIA）層篩選出樣本照片點，將樣本照片點中的經(jīng)緯度等信息寫入拍攝的樣本照片，保存為照片的EXIF。通過讀取外業(yè)調(diào)繪輔助數(shù)據(jù)（*.gdb）的地面照片點信息，確定樣本點所在鑲嵌線，進而根據(jù)鑲嵌線確定裁切小影像（即遙感影像實例）所采用的遙感影像，最后將小影像信息和地面照片信息保存到解譯樣本MDB數(shù)據(jù)庫中。

2.移動端系統(tǒng)

移動端系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)管理模塊、調(diào)繪核查模塊、數(shù)據(jù)編輯模塊，能夠全方位滿足外業(yè)核查時的操作需求。

（1）數(shù)據(jù)管理模塊

數(shù)據(jù)管理模塊設(shè)計了數(shù)據(jù)離線、數(shù)據(jù)提交、輔助數(shù)據(jù)離線和輔助數(shù)據(jù)提交四個功能，主要是用于數(shù)據(jù)的上傳和下載，該功能基于無線網(wǎng)絡(luò)，考慮到數(shù)據(jù)的保密性，在實際生產(chǎn)中并未使用該功能。

（2）調(diào)繪核查模塊

調(diào)繪核查模塊是移動端系統(tǒng)的核心模塊，而調(diào)繪核查模塊中最重要的功能則是外業(yè)實地核查功能。該功能結(jié)合外業(yè)工作特點設(shè)計了錄入核查內(nèi)容、編輯要素屬性、查看核查狀態(tài)、樣本照片拍攝情況和量測等具體功能，在外業(yè)核查時，可使用電磁筆在移動設(shè)備上記錄核實信息、添加描述說明，核實后的圖斑會自動變換顯示顏色，用以區(qū)分未核實圖斑。在所有功能沒有激活的情況下，還可直接用電磁筆進行原筆跡標繪。

拍照功能主要應用于拍攝外業(yè)核查照片和樣本點照片。在進入拍攝模式后，系統(tǒng)會根據(jù)陀螺儀的定姿功能查看終端的拍照位置，實時顯示方位角、俯仰角、橫滾角及實時GPS衛(wèi)星接收個數(shù)等信息。拍攝過的照片，會根據(jù) GPS 信息在拍照位置留下照片點，照片點保存在輔助圖層分類下的MEDIA層內(nèi)。除拍攝功能外，還可用錄音和錄像功能輔助記錄核查情況。

調(diào)繪查詢模塊的規(guī)劃線路功能可在外業(yè)出測前預先設(shè)定出行路線，避免遺漏待核查圖斑和核查路線重復。規(guī)劃路線可以隨時進行編輯，方法與矢量編輯一致。需要刪除規(guī)劃路線時，可以按住電磁筆上鍵單擊路線，但不能同時刪除多條規(guī)劃路線。

（3）數(shù)據(jù)編輯模塊

數(shù)據(jù)編輯模塊具備了要素編輯的基本功能。不僅可以對要素進行增減、分割和合并等處理，還能夠?qū)崿F(xiàn)圖形整形、裁切和捕捉等，方便核查人員修改矢量數(shù)據(jù)，甚至可以承擔數(shù)據(jù)的后期整理任務，極大程度地提升了數(shù)據(jù)編輯的操作空間。

3.作業(yè)中的注意事項

目前，地理國情監(jiān)測內(nèi)外業(yè)一體化技術(shù)還不是非常成熟，在實際應用時有幾點需要作業(yè)人員注意。

（1）桌面端輔助系統(tǒng)使用過程中，建議采用ArcMap 10.2.1以上版本，如果低于該版本，需要修改注冊表值。

（2）對核查人員的業(yè)務能力要求較高，不僅要有常規(guī)的外業(yè)工作經(jīng)驗，還要熟練掌握內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)編輯處理的能力。

（3）外業(yè)拍攝照片要盡量保證多接收GPS衛(wèi)星信號，且不要移動位置，否則會造成方位角信息與實際照片拍攝角度不符。必須移動位置時，盡量在拍攝照片視線方向線上移動，保持挪后位置與照片方位角一致。

（4）移動端保護殼上如果有磁鐵會對平板識別方位角產(chǎn)生影響，造成設(shè)備拍攝照片方位角不準確，盡量使用不帶有磁鐵的保護殼或暫不使用保護殼。

四、結(jié)束語

地理國情監(jiān)測內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)模式是在各個環(huán)節(jié)上對監(jiān)測工作的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，是一種集約資源、提高工作效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量的先進生產(chǎn)模式。這種作業(yè)模式利用其自身特點和顯著優(yōu)勢，將逐漸取代傳統(tǒng)的作業(yè)模式，是測繪科技進步的必然產(chǎn)物，也是推動測繪事業(yè)發(fā)展的重要里程碑，為今后開展重大測繪工程項目開拓了新思路、引領(lǐng)了新方向。