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。

山东省地理国情监测数据管理系统的设计与实现

多年份地理国情数据包括多种细分类型数据且数据标准不完全一致,给多年份地理国情监测数据的统一管理与应用带来了较大压力,设计一种地理国情监测数据管理系统。通过构建地理国情数据时空数据模型,利用时间轴进行多年份地理国情数据的管理与展示;通过搭建变化统计分析子系统进行地理国情信息的快速统计及报告制作,大幅提升了地理国情数据的管理水平和应用水平。研究结果表明,通过时空数据模型可以实现标准有差异的多版本地理信息数据的统一管理,通过开发软件系统能够实现对时空数据的智能化管理、展示、统计分析。

基于北京二号与地理国情数据的林地提取

由于地理国情林地数据不包含实地面积小于400 m~2的树木或四旁单排林,若仅利用地理国情的林地数据统计区域森林覆盖率,将对四旁树面积较大地区的林地统计结果产生较大误差。为提取区域内准确的林地覆盖与空间分布状况,本文借助地理国情地表覆盖数据,提出了一种基于北京二号高分辨率遥感影像的林地提取方法。首先,根据遥感影像光谱特征,将研究区按植被、道路、铁路、建筑用地进行地类划分,并基于遥感影像进行各地类的样本提取,通过可分离检验的样本利用最大似然分类提取研究区内植被覆盖范围;然后,借助地理国情地表覆盖数据,使用叠置分析剔除误分、错分地类,得到区域林地的空间分布。试验结果表明:(1)研究区内林地覆盖率为20.3%,尚未满足北京新一轮林地规划需求;(2)地理国情地表覆盖数据内林地面积占提取林地总面积的54.03%,说明在部分地区使用本文方法对地理国情林地数据进行补充是有必要的。通过将试验结果与遥感影像进行目视比对并结合外业调查结果发现,提取的林地空间分布情况与实际分布基本相符。本文为地理国情的应用提供了一种新方法,研究结果可辅助区域的绿色发展规划,有助于构建科学的生态空间格局。

地理国情监测与国土三调成果数据融合研究

随着我国自然资源统一调查监测体系建设的不断推进,作为我国土地覆盖数据调查中的两项重要工作,地理国情监测与国土三调将扮演越来越重要的角色,同时二者的融合具有重要的应用价值。针对地理国情监测与国土三调间的成果数据融合问题,本文首先结合地理国情监测数据的自然属性与国土三调数据的管理属性,对二者存在的共同性与差异性进行分析,全面研究与分析了地理国情监测与国土三调成果数据融合的技术流程;其次通过实现地理国情监测与国土三调的数据融合解决二者间的差异;最后对数据融合中存在的分类及采集规则进行了优化。

无人机在测绘成果质量检验中的应用探讨

为加强测绘质检中在地形、交通等因素制约情况下对成果质量的把控能力,提高检验效率,采用无人机辅助测绘成果质量检验是一种较为有效的途径。本文通过分析无人机的性能和特点、检验对无人机航摄的精度要求,确定了无人机辅助检验的适用范围,并以实例展示无人机参与检验的全过程,对从事测绘质检的人员具有借鉴意义。

基于变化检测的地理国情监测数据更新研究

地理国情监测数据的更新是自然资源调查监测的一项重要工作,如何基于遥感影像,实现变化信息的快速提取是一个热点。本文以句容市为研究区域,充分利用2018年地理国情监测数据与2019年遥感影像数据,通过棋盘分割法得到规则的影像,共选取植被、构筑物、水体样本134.32 m^(2),利用监督分类中最邻近分类法对影像进行分类,并通过2019年地理国情监测数据进行精度评定,符合率为79.5%。实验结果表明,棋盘分割与监督分类结合可有效提取地表地物的信息,遥感影像变化检测技术可为地理国情监测数据更新提供技术支撑。

北京核心区发展评价与影响因素

北京作为全国首个减量发展的城市,核心区作为减量发展的重点地区,如何在切实减重、减负与落实首都城市的战略地位间进行平衡成为各方关注的焦点。文章以北京市地理国情监测市情单体建筑为数据源,探讨在减量发展的大背景下,通过构建城市建筑耦合评价模型与区域性评价模型,研究核心区当下建设发展情况。成果表明,通过耦合协调度模型以及区域性评价分析对城市单体建筑建设评价贴合核心区实际规划建设情况,有较好的适用性,为今后城市体检以及城市规划建设提供评估性建议,推进地理国情监测数据“用深、用准、用好”。

地理国情监测数据与国土调查数据的融合处理方法

地理国情监测和国土调查是我国土地管理及自然资源管理的重点内容,这两项工作存在交互,需要进行数据融合。文章从地理国情监测和国土调查工作数据融合角度出发,对比分析两项工作的分类体系,分析数据来源及研究方法、数据整合和转换的具体过程、数据差异出现的原因,最后提出数据融合优化策略。

地理国情监测成果融合多光谱遥感的河套灌区种植土地盐碱化动态监测与变化分析

土地盐碱化是制约河套灌区农业发展的重要因素,监测其现状和发展趋势对盐碱化治理及土壤改良具有重要意义。本文基于地理国情成果高精度、宏观、动态、客观的优势,结合Landsat 8卫星遥感数据,以五原县为例,开展河套灌区种植土地盐碱化动态监测研究,分析其时空变化规律。结果表明,2015―2020年五原县的种植土地盐碱化面积略有增加,这与土地利用方式、灌渠分布密切相关,盐碱化分布重心受地势、地下水埋深的共同影响,呈现向东、向北迁移的趋势。

奥维互动地图在地理国情监测中的应用

地理国情监测项目中需要对大量的问题图斑进行内外业综合判读,使用传统的测绘作业方式无法快速有效地实现内外业数据交互,影响作业效率。奥维互动地图软件提供的数据预载入、空间定位与采集、多媒体同步等功能,简化了地理国情监测外业工作流程,提高图斑信息采集效率,优化了地理国情监测工作的作业流程。

省级地理国情监测质量控制的要点及策略

2021年地理国情监测工作在自然资源统一调查监测评价框架下进行,省级监测任务中的人工建(构)筑物监测、林草资源监测以及其他监测工作是利用国家基础地理信息中心下发的图斑底图数据和要素底图数据,结合遥感影像进行变化监测。对形成的监测图斑数据成果质量问题及工作中遇到的典型问题进行分析总结,归纳年度监测工作中的质量控制要点及应对策略,为提高地理国情监测工作效率和成果质量提供借鉴。

广东省年度地理国情监测思路探讨及技术研究

通过对广东省地理国情监测思路分析和总体技术流程研究,详细分析了广东省2021年度全省地理国情监测的具体工作内容及做法,涉及总体技术、监测底图制作,内业变化采集,外业监测核查,成果质检建库等各阶段。详细总结了广东省年度地理国情监测的具体实践和详细技术路线,为全省以及其他省市的地理国情监测工作提供了一定参考。

基于地理国情的城市要素流量变化分析方法研究--以上海市为例

在2022年上半年自然资源调查监测工作方案中,自然资源部提出基于地理国情监测、基础测绘等数据开展城市国土空间监测,掌握自然资源和人文地理要素的类型、面积、范围、分布和变化等情况。为此,本文以上海市为例,基于2019、2020和2021年3年的基础性地理国情监测数据,探索了地理国情监测成果数据在城市国土空间监测中应用的具体路径,研究了一种城市要素流量变化分析的技术方法,设计了流量分析方法的技术路线。通过验证,所获结论可为未来深入分析城市要素的现状分布以及流动方向提供技术方法思路,同时也为城市国土空间规划编制、城市体验评估等提供数据支撑。

地理国情监测与水土流失土地利用分类共享研究

本研究在分析地理国情监测分类与水土流失土地利用分类的空间分辨率、时间要求、采集精度基础上,探讨二者分类共享的可行性,实际验证分类共享方案。结果表明:二者在精度与现势性等方面具有相似性、共同性,满足相关标准。以塔里木河流域监测区为例,完成地理国情地表覆盖分类与水土流失土地利用分类转换。利用分层不等概率系统抽样方法,确定调查单元339个,对共享方案野外验证,其中正确调查单元274个,准确率为80.8%,进一步表明共享方案可实现全要素共享,可提高水土流失土地利用分类提取效率。