基于GEOWAY Mapping for NCM的晋中市基础性地理国情监测数据生产实践

结合2018年山西省晋中市基础性地理国情监测数据的生产实践,详细阐述了基于GEOWAY Mapping for NCM的基础性地理国情监测数据生产的各个关键技术,为后续的基础性地理国情监测数据生产提供参考与借鉴。

城市国土空间监测初探

城市国土空间监测是我国首次基于土地利用大规模对城市自然资源和人文地理要素实施全面监测的一项重要举措,是一项涉及行业众多,时间和空间尺度各不相同,内容繁杂的科技工程。本文通过试点探索项目关键技术和作业流程,总结组织管理和实施中的问题,为《技术方案(征求意见稿)》(自然资调查函[2022]30号和36号)提出补充完善意见,提升生产效率和质量,归纳可复制,可推广的经验,形成一套行之有效的管理模式,推动城市国土空间监测项目关键技术创新。

基于深度学习的地表覆盖变化检测方法研究

研究地表覆盖的自动变化检测对于常态化地理国情监测具有重要意义。结合全卷积神经网络(FCN)和孪生(Siam)神经网络,设计了一种全卷积孪生网络模型(FCSCN),并通过构建城市地表覆盖变化样本库、模型训练和测试、精度评价,得到了适用于沈阳城市地表覆盖变化检测的深度学习模型。以2022年度地理国情监测项目局部区域为试点,开展了实践探索,结果发现该方法可以提高作业效率,对于高频次、全覆盖的地理国情监测具有一定的实践参考意义。

地理国情监测数据驱动的城市内水环境监测方法研究

城市内水环境的安全与居民的生命安全相关,考虑其监测困难的问题,提出基于地理国情监测数据的方法。通过分析波段反射率比值与水环境监测指标关系,引入波段参数,确保数据准确性。在水环境数据获取中,结合监测指标与反演参数,确定具体参数。测试结果表明:输出的水体污染面积占比误差低于0.03%,可靠性高,从而有效提升了城市内水环境监测的效率和准确性,为环境管理提供了有力支持。

地理国情监测数据成果质量影响因素分析及质量提升方法研究

为了提高地理国情监测数据成果质量,满足地理国情监测与自然资源业务管理融合新要求,结合在地理国情监测项目中的经验总结,开展了基于地理国情监测的成果质量影响因素分析与成果质量提升方法研究。针对地理国情监测数据成果存在的质量问题,提出了全过程质量控制、以问题为导向、大数据质检模式以及质检软件优化配置的质量控制方法。将提出的质量控制方法应用于实际地理国情监测项目生产实践中,取得了良好的效果,验证了提出质检方法的可靠性与合理性,进一步促进了地理国情监测数据成果质量的提升,为地理国情监测相关项目的质量控制提供了借鉴。

采用地理国情监测数据分析长春新区建设

基于2019年长春新区空间格局监测成果、2019与2020年地理国情监测成果,结合2020年高分影像数据、城市建设用地现状数据和规划数据等资料,提取2020年长春新区建成区范围、建设用地、地表覆盖、重要基础设施等,形成长春新区2020年现状监测数据和2019—2020年变化监测数据,并结合相关专题资料,开展2020年长春新区空间格局监测,分析新区建设情况与效果,形成新区空间格局变化监测报告和图件成果,为政府决策提供了参考依据。

基于立体影像在地表覆盖信息提取中的应用研究

为了提高地理国情监测项目中地表覆盖图斑属性提取的正确性以及图斑界线定位的准确性,需要将不同分辨率的立体影像应用于地理国情监测试生产中。试生产中,基于航空立体影像与遥感卫星立体影像提取地表覆盖图斑,充分利用立体影像中的高程信息,有效提取易于混分的灌木林、草地、耕地等地物种类。试验结果表明,对于易于混分的植被类型,使用分辨率优于1 m的立体影像可以充分反映植被的高度信息,有利于地表覆盖图斑的有效提取与判读,在大幅减少外业工作量的同时保证了数据质量;总结出了基于立体影像的地理国情监测地表覆盖图斑提取的技术路线,可为今后此类项目的开展提供有益的参考依据。

基于多源数据的1∶10000地形图更新与质检技术研究

随着经济社会的不断发展,人们对于基础测绘成果的现势性要求越来越高,因此,探索实现基础测绘快速更新机制尤为重要。传统的基础测绘作业模式存在更新现势性弱、更新周期长等问题,已经越来越无法满足经济社会发展对于地理信息数据的要求。基于此,本文依托实际1∶10 000地形图更新项目,探索将国情监测数据、国土调查数据、电力部门数据用于1∶10 000地形图更新中。同时,为提高1∶10 000地形图成果质量检查的效率,设计成果质量批量检查方案并开发完成相应质检软件。本文提出的1∶10 000地形图生产与更新的技术流程,可为今后1∶10 000地形图生产与更新提供一定借鉴。

基于FME的地理国情监测自动化质检程序设计

针对基础性地理国情监测中人工质量检查耗时、耗力且准确率难以保证的问题,本文基于空间数据转换处理系统(FME)平台设计和开发了地理国情监测自动化质量检查程序,并成功应用于某地区2022年基础性地理国情监测项目质量检查环节。实例应用结果表明,地理国情质量检查程序能够实现监测成果属性信息和图形信息的自动化质量检查,有效提高了监测成果质量检查的效率和准确率;相较于人工质量检查,该程序自动化质量检查效率提高了16.7倍,准确率也从96.43%提升至100%。因此,本文开发的自动化质量检查程序在监测成果质量检查环节有较高的实用性,具备一定的推广和应用价值。

京津冀城市群1990—2015年城区时空扩展监测与分析

城区作为城镇化表征的重要指标,在城镇化时空扩展分析中有着重要的意义。然而,目前城区边界存在相关概念混杂导致对其认识缺乏统一、划定标准和数据来源缺乏一致性、遥感监测所用影像分辨率较低、以建设用地(不透水面)替代城区等问题。针对上述问题,参考住房和城乡建设部的建成区概念和城区地域分布范围,充分挖掘高分辨率遥感影像展现的城市景观和形态等空间可视化特征,从城市实际建设完成情况出发,本文提出了基于高分辨率影像和地理信息资料辅助的城区半自动化提取方法。获取了京津冀城市群153个县级以上城市的1990、2002、2015年的遥感影像、多元地理信息参考资料,开展了该区域的城区边界提取,并从时空扩展过程、城区空间形态及结构变化、城区扩展协调性、城区扩展占用土地类型4个方面对京津冀城市群1/4世纪的城镇化过程进行了统计分析。提出的技术方法和监测分析结果对于城镇化发展监测和城市规划实施评估具有重要的参考价值。

地理国情监测体制机制研究

地理国情监测,是新时期经济社会发展对测绘地理信息工作的新需求、新要求,是测绘地理信息部门主动服务科学发展的重要职责和战略任务。作为一项全新的工作,建立地理国情监测工作体制机制,是促进该项工作业务化、规范化、常态化发展的重要保障。本文从地理国情监测业务体系、产品体系与服务模式、分工协作机制、法规政策等方面,探讨地理国情监测体制机制建设问题,并提出对策措施建议。

长江上游地区土地利用格局时空演变——以四川省宜宾市为例

[目的]以四川省宜宾市为例,定量分析长江上游地区土地利用格局时空演变状况,为该区及类似区域的土地资源利用与开发以及生态安全评价提供参考与借鉴。[方法]综合利用GIS和景观生态学方法,以宜宾市2010,2015年地理国情监测数据为基础,分析宜宾市的土地利用时空变化及其对景观格局响应。[结果]宜宾市整体景观格局以耕地和林地为基质,其他景观镶嵌在其中。2010—2015年宜宾市土地利用格局总体变化明显,各类景观要素的相互转移比较频繁,研究区各类景观要素的形状复杂度、破碎化程度和聚集度等特征存在明显的差异性,基于景观要素的格局变化趋势,发现房屋建筑区、道路、水域的稳定性增强,而其他景观要素的稳定性下降。受城镇化建设和农业生产活动的影响,研究区整体景观格局向着均匀化方向发展,景观破碎化程度加深;同时,受垂直地带性的影响,海拔越高,景观破碎化程度越低、斑块形状越简单、景观优势度越大。[结论]今后对该地区的生态保护与城镇规划应结合土地利用格局与地区优势,分区治理,分区建设。减少生态功能区内人类活动,加强水源涵养功能保持和长江上游生态屏障建设;沿江重点开发区域,加强城市空间开发利用管制,促进该区域的可持续性发展。

地理国情监测的体系框架研究

通过对地理国情与地理国情监测的基本问题与关键问题进行系统分析和归纳,采用综合分析法、对比分析法和归纳法,初步提出地理国情监测的体系框架。结果表明:地理国情是国情体系的有机组成部分,它既来源于地理信息,同时也是对地理信息的扩展。其监测的对象包括自然环境要素、产业经济要素和社会人文要素等3个方面,监测的方法主要包括测绘方法、统计分析方法、评价预测方法和信息科学方法等。通过对地理国情信息进行采集与分析,最终形成相应的数据成果与管理制度成果。在地理国情监测过程中,应分类、分区、分层开展监测工作;突出监测的重点问题;建立统一的数据规范;完善地理国情监测的法律法规体系;强化监测成果的应用。

基础性地理国情监测的生产实践与应用思考

通过资料收集、数据生产获取了2005—2015 10年间四期地理国情监测成果,以此为研究对象,从监测要素流向,城市空间扩展,交通、水域、林草地变化等几个方面进行分析,得出了有价值的结论,再以其他资料进行验证,并对监测成果的应用进行探讨。

地理国情统计分析系统设计与应用

针对我国当前开展的地理国情普查与统计分析工作,基于地理国情普查与监测的数据管理、统计分析和成果应用的实践需求,设计和开发地理国情统计分析应用系统;在此基础上以湖北省大悟县为例开展了系统应用工作。研究成果预期将为我国地理国情统计分析、评价、监测和模拟预测工作提供技术支持,并为地理国情时空数据挖掘工作的开展奠定了重要基础,具有较好的推广应用前景。

典型自然地理国情要素遥感监测探讨

地理国情监测是国家和区域科学、和谐与可持续发展决策的重要支撑手段之一。随着地理信息技术的不断发展,可以快速获取大区域、多时相、高精度地理观测数据,极大地提高了地理国情监测的效率和精度。论文围绕自然地理国情监测,从省域、市域、县域三个区域尺度出发,以现状和变化两个时间特征开展了植被、水系、耕地、海涂等典型自然地理国情要素的遥感监测技术研究,力图突破自然地理要素信息提取、时空变化分析等关键技术难点,为开展自然地理国情常态化监测提供技术与应用示范。

顾及非线性地形因子的地表面积计算

研究地表面积统计数学模型及其影响因素,消除不同分辨率DEM计算所得地表面积的差异,对综合利用多尺度DEM数据精确统计和监测地表面积具有重要意义。本文研究提出了一种顾及复杂地形因子的地表面积统计方法。该方法首先利用泰勒级数逼近原理对微观地形因子进行最小二乘估计,然后利用这些地形因子对DEM和多边形区域边界进行加密,最后利用加密后的DEM和多边形边界构建地表三角网统计地表面积。试验表明,在局部地形因子显著的山区或丘陵地区,使用不同分辨率DEM所统计的地表面积存在较大的差异,而顾及地形因子的地表面积统计方法可明显提高低分辨率DEM地表面积统计精度。

基于土地管理数据的地理国情监测作业新方法探讨

土地管理数据是地理国情监测地表覆盖及其变化的重要数据源。针对地理国情监测主要利用地表自然和人文地理要素的现状和空间分布信息,科学揭示资源、生态、环境、人口、经济、社会等要素在地理空间上相互作用、相互影响的内在关系的特点,分析了地理国情监测的内容,介绍了土地管理行业与地理国情监测相关的土地信息状况,构建了地表覆盖分类与土地利用现状分类间的映射关系,参考已经被实践验证的"先内业后外业"第二次土地调查技术工作流程,提出了利用土地管理数据实施地理国情监测数据采集的作业方法,对土地管理数据在地理国情监测中的应用进行了有益的探索,可为地理国情监测工作更好的利用其他行业专题数据提供技术借鉴。

浅谈地理国情监测与基础测绘

地理国情监测是我国首次从地理的角度分析、研究和描述国情,这对于测绘地理信息行业的转型升级具有重大作用。弄清地理国情监测与基础测绘的联系,准确区分两者,是当前做好地理国情普查/监测工作的重要前提。本文分析了地理国情监测与基础测绘之间的联系与区别,从思想认识上为顺利实施地理国情监测提供了重要保障。

基于地理国情地表覆盖的城市建设用地提取方法研究——以兰州新区为例

城市建设用地与社会、经济、生态等息息相关,如何提取满足地理国情监测需求的城市建设用地成为一个亟待解决的问题。以兰州新区2012和2013两年的地理国情地表覆盖为基础数据,结合遥感影像、规划用地和外业调查数据,采用地表覆盖和遥感影像确定几何图形,规划用地和外业调查确定社会属性的提取方法,依据相关提取原则和提取参考,利用Arc GIS10.1软件提取城市建设用地。结果表明,本文所提出的提取方法可以满足地理国情监测需求的城市建设用地,该方法尤其适用于大规模正在建设的区域。