浅析-数字沈阳-基础地理信息数据库在地理国情普查中的应用

浅析”数字沈阳”基础地理信息数据库在地理国情普查中的应用

基础地理信息数据库是数字沈阳地理空间框架的重要成果。最大限度地整合、利用现有的基础地理信息数据对地理国情普查工作有着很重要的意义。本文结合沈阳地理国情普查工作的技术和方法，分别探讨了”数字沈阳”基础地理信息数据在地表覆盖分类和地理国情要素采集中的应用技术，为地理国情普查的内业采集工作提供了思路和方法。

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1地理国情与地理国情普查

地理国情主要是指地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系，是基本国情的重要组成部分。从狭义上理解，地理国情指空间可视化的国情，是从地理的角度分析、研究和描述国情，即以地理来反映国情，如国家的面积等；从广义上理解，地理国情是把国情信息用地理空间来表达，如人口数据与分布（地理位置）的结合，经济数据与地理位置的表达等[1]。

地理国情监测是综合利用全球导航卫星系统、遥感技术、地理信息系统等现代测绘技术，综合各时期测绘成果档案，对地形、水系、湿地、沙漠、地表形态、道路、城镇等要素进行动态和定量化、空间化的监测，并统计分析其变化量、变化频率、分布特征、地域差异、变化趋势等，形成反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其发展变化规律的监测数据、地图图形和研究报告等，从地理空间的角度客观、综合展示国情国力[2]。

由此可见，各类、各级基础地理信息数据及其他专题资料的收集、分析及应用是地理国情普查数据生产阶段的第一步，也是保证普查数据质量和现势性的主要依据。

2数字沈阳地理空间框架

数字城市地理空间框架是“数字中国”国家、省区和市（县）三级地理空间框架的重要组成部分，是市域范围内自然、社会、经济、人文与环境等各种信息的定位基础、集成工具和共享交换平台。

基础地理信息数据库建设是城市地理空间框架建设的基础性与必备性工作，是在现有基础地理信息数据资料的基础之上，通过航空摄影、正射纠正、外业调绘等成熟的作业手段，遵循国家标准和测绘行业标准，更新与完善基础地理信息数据，建成沈阳市基础地理信息数据库[3]。具体内容包括：

（1）建立沈阳全市1.3万平方千米基础控制数据库；

（2）建立沈阳市域多尺度DLG数据库，主要包括1：25万、1：5万、1：

1万、1：5000、1：1000、1：500各尺度DLG数据更新与整理入库；

（3）沈阳全市1.3万平方千米DEM数据整理入库；

（4）建立沈阳市域多尺度DOM数据库，主要包括沈阳全市0.5米、0.2米分辨率DOM数据整理入库；

（5）建立沈阳全市地名地址数据库；

（6）建立三维模型数据库，对沈阳城区170平方千米三维模型进行采集与整理入库；

（7）建立上述各种数据的元数据库。

由此可见，“数字沈阳”基础地理信息数据整合集成了地理国情普查内业采集所需的DLG、DOM和地名地址数据等重要数据。

3 地理国情普查数据的分析与提取

地表覆盖分类信息和地理国情要素信息是地理国情普查的重要内容，同时也是统计分析的基本数据源。

地表覆盖分类信息反映地表自然营造物和人工建造物的自然属性或状况。地表覆盖不同于土地利用，一般不侧重于土地的社会属性（人类对土地的利用方式和目的意图）等。重要地理国情要素信息（以下简称地理国情要素）反映与社会生活密切相关、具有较为稳定的空间范围或边界、具有或可以明确标识、有独立监测和统计分析意义的重要地物及其属性。如城市、道路、设施和管理区域等人文要素实体，湖泊、河流、沼泽、沙漠等自然要素实体，以及高程带、平原、盆地等自然地理单元。

3.1 地表覆盖分类信息的提取与采集

地表覆盖分类数据可采用计算机自动分类与人工判读解译结合的方式，但经过多次试验并根据沈阳当地及数据源实际情况，进行人工解译的条件优于计算机自动分类，所以沈阳市地理国情普查采用纯人工解译的方式。

“数字沈阳”基础地理信息数据依据《沈阳市1：500、1：1000、1：5000 DLG 数据字典》将DLG数据分为测量控制点、居民地及设施、工矿设施、交通及附属设施、水系、管线与附属设施、境界提取、地貌、植被与土质等九个层，每层又包含了点、线、面三类数据。

地表覆盖分类主要是对面的采集，分为耕地、园地、林地、草地、房屋建筑、道路、构筑物、人工堆掘地、荒漠与裸露地表、水域十大类。本次地理国情普查采用2000国家大地坐标系[4]，但“数字沈阳”基础地理信息数据采用的是1980

西安坐标系统和1985国家高程基准，因而，需要对基础地理信息数据进行坐标系转换、数据提取、结构重组等处理，提取居民地及设施、工矿设施、交通及附属设施、植被与土质数据。然后将提取的面数据与纠正好的高分影像叠加在一起，根据采集指标的要求，严格按照地表分类定义，采取“所见即所得”、“就近就大”、“自然优先”等原则，采用人工判读勾绘的方式进行地表覆盖数据提取和采集。

图1（a）为提取的DLG面数据与影像套合之后的效果，面上的注记为地类编码，依据《地类编码对照表》和内业采集原则，并结合影像勾绘的地表覆盖结果如图1（b）所示。可见基础地理信息数据的分类精度和位置精度基本达到要求，在遮挡严重的建筑区还可以更精确地进行投影差纠正。

3.2地理国情要素的提取与采集

地理国情要素主要包括道路要素、水系要素、构筑物要素、地理单元要素。下文主要分两个方面讨论从基础地理信息数据中提取采集地理国情要素。

3.2.1 道路、水系、构筑物要素提取与采集道路、水系、构筑物要素提取遵循“应采尽采”的原则，对达到指标的要素，按照地理要素的要求采集其空间位置和属性信息。首先，提取DLG数据库中的交通及附属设施、水系数据以及地名地址数据库中的加油站、高速公路出入口、排灌泵站等构筑物要素。采集点状要素（构筑物点SFCP层）可直接利用地名地址数据库中的构筑物要素，不符合要求的依据影像进行修改或外业核查；采集线状要素（铁路LRRL层、公路LRDL 层、城市道路LCTL层、乡村道路LVLL层、水域线HYDL层），可将其套合在遥感影像上，如果差异在5个像素以内（如下图a），可以直接沿用；当差异大于5个像素时（如下图b），依据影像对道路或水系实体重新采集；采集面状要素（水域HYDA层和构筑物面SFCA层）可依据影像对已有的水系数据进行高水界编辑，以及利用地名地址数据库中的点状构筑物要素的位置人工构面。属性信息主要从基础地理信息数据中获取，并通过搜集专业资料来进行补充更新。将能确认的、有疑问待核查的、无法辨认的道路、水系和构筑物要素进行标绘，方便制作国情要素调绘底图，通过外业核查后，对数据进行内业整理修改，形成最终的普查成果数据。

3.2.2地理单元要素提取与采集

地理单元主要包括行政区划与管理单元、社会经济区域单元、自然地理单元、城镇综合功能单元等要素。

行政区划与管理单元、社会经济区域单元、自然地理单元主要以遥感影像为基础，利用收集整合的专题数据、统计资料、土地利用数据，进行人工判读与勾绘，提取相关属性并按照要求形成相应的数据层。

城镇综合功能单元三级类包括居住小区、工矿企业、单位院落、休闲娱乐景区、体育活动场所、名胜古迹、宗教场所等。在非城市地区，可以直接提取利用地名地址数据库中的居住小区、各类工矿企业、单位院落数据，结合高分遥感影