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摘要：地理国情普查数据包括地表覆盖分类数据和地理国情要素数据两类数据，地表覆盖分类信息反映了地表自然营造物和人工建造物的自然属性或状况。本文以宁夏灵武市数据采集为例，针对不同地理要素的特点，结合基础地理信息成果数据及各种专题数据，阐述了地表覆盖分类数据采集的方法与要求。
关键词：地理国情普查 地表覆盖分类数据
中图分类号：C37文献标识码： A
On the surface conditions census geographic cover classification data collection methods and requirements
MA QIAN
(Land Surveying and Mapping Institute of Ningxia, Yinchuan 750021)
Abstract: National Census data including geographic land cover classification data and geographic conditions two types of data elements of the data, land cover classification information reflects the natural properties of the surface to create natural and artificial construction or condition thereof. In this paper, Ningxia Lingwu City data collection, for example, for different characteristics of geographic features, combined with the results of basic geographic information data and thematic data, land cover classification describes the data collection methods and requirements.
Keywords: National Census Geography Land cover classification data
1 引言
地理国情普查是一项重大的国情国力调查，是全面获取地理国情信息、掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的重要手段和基础性工作。地表覆盖分类数据的采集是以卫星遥感正射影像为基础，利用收集整理的基础地理信息和其他专业部门的资料，采用自动分类提取和人工解译相结合的方式，开展的地表覆盖类型内业判读与解译，形成相应的数据集，供外业调查核实。
2 地表覆盖分类数据采集方法与要求
2.1 技术路线与作业流程
基于高分影像，按照《宁夏地理国情普查内容与指标》的要求，针对不同地理要素的特点进行图斑的自动提取，结合基础地理信息成果数据及各种专题数据，对自动解译成果进行人工分类和修正，得到地表覆盖内业数据。经过外业调查和核查，根据内业调查成果对LCA层进行编辑、修改，形成地表覆盖数据。生产流程如图1所示：
图1 地表覆盖数据生产流程图
2.2 内业自动分类提取
2.2.1 人工提取骨架要素
自动分类软件对于道路、居民地的自动提取效果较差，因此在地图编辑环境下，先依据高分影像，参考利用灵武市已有的DLG数据，通过人工目视解译进行地表覆盖骨架要素（道路和居民地）分类和采集。
2.2.2 卫星遥感自动解译
对影像质量、时相较好的区域，利用人工提取的骨架要素和高分影像，进行其他地表覆盖要素的自动提取及交互式编辑。
1） 自动分割
利用自动解译模块的自动分割算法，结合提取的骨架要素进行地表覆盖图斑分割。
2）自动分类
在分割的基础上利用预设的分类算法，进行图斑的自动分类。
2.3 人工分类修正
计算机自动分类较难达到理想的分类精度，因此需要对自动分类成果进行人工解译分类和修正，具体数据采集要求如下：
1）地表在空间上被多种类型立体层叠覆盖的情况下，地表覆盖分类一般采用“ 就近就大” 的原則，即以面积占绝对优势的类型为主。如桥面跨越大面积的水面，应归入水域类型；有屋顶绿化的范围，应归入房屋建筑区；不同高低植被立体覆盖的范围，以顶层树冠的优势类型确定其植被覆盖类型。
2) 耕地、库塘等连片区域内部地块之间的田埂、小路、水渠、林带等狭长条带，如果宽度在5 米（含）以下，或者连片达不到相应类型的采集要求的，可以就近归并到相邻的耕地、库塘类型中。
3) 被地膜或人不能在内部进行生产活动的简易塑料棚覆盖的耕作土地归为耕地所属类别；具有一定设施、能在内部进行生产活动的大棚，依据覆盖物性质视为构筑物归入“温室、大棚”一类。
4) 道路和河渠旁边成行排列的树木如果达不到乔木林定义的标准，即行数在两行以下或林冠冠幅垂直投影宽度在10m 以下的，不单独归类，按照“ 就近就大” 的原则归入相邻主要地类。
5）植被覆盖类型中通过影像甚至实地核查均难以区分人工和自然的类型，一般采用“ 自然优先” 的原则进行归类。如人工繁育的树林或草场，从影像上甚至实地核查均难以确定是否为园地或人工草地，优先归入林地或天然草地的相应类别。
6) 房屋建筑区的最小图斑对应的地面实地面积为1600平方米。根据房屋建筑高度、结构、排布规律、建筑密度以及外部道路和其他明显界限确定的房屋建筑区内，连片的绿化林地、绿化草地、硬化平地、无轨道路路面等类型，若其面积小于1600 平方米，即使达到各类型的最小图斑要求，也不再单独归类，直接并入各类房屋建筑区类型；如果连片面积大于1600平方米，应单独归类，一般不宜全部归并到房屋建筑区一个图斑中。
7）房屋建筑区中，纯粹房屋建筑的占比应在10% 以上，低于10% 的，范围内房屋建筑应分别按照独立房屋建筑归类，其他类型也应单独归类；房屋建筑区的范围通过连接围合该区域的各个房屋建筑的轮廓转折点形成；勾画房屋建筑区范围时，在包含相同房屋建筑数量的情况下，应尽可能保持外廓线包含的范围最小。
8) 对有围墙、栅栏等明显隔离设施、与周边其他建筑在高度、结构、排布规律或建筑密度等方面有较大差别、位置较为独立的院落式房屋，围墙范围内的面积超过1600平方米且房屋建筑的占地面积超过院落10% 的，整个围墙范围内视作房屋建筑区，并依据房屋的平均层高和实际建筑密度归入到对应的房屋建筑区类型中；围墙范围内的面积低于1600平方米且房屋建筑的占地面积超过院落10% ，整个院落按照独立房屋建筑归类，否则，不宜把整个院落归为一类，院落范围内达到指标要求的各类型应单独归类。
9) 对于城镇地区内在形态、结构、高度、规模等方面明显不同于周边其他房屋建筑的大型单体建筑，按照独立房屋建筑归类；无论在城市还是乡村，由完全连接在一起的房屋连续覆盖、与周边其他类型有明显分界线、范围内全部或接近全部为房屋建筑的区域，按照独立房屋建筑归类；对于乡村地区集聚程度较低、自然散乱分布、被其他类型分隔的房屋建筑，按照独立房屋建筑归类。
10）高架铁路、高架路分别按有轨道路路面、无轨道路路面分类；当大型桥梁穿越河流、峡谷时，地表覆盖依据桥梁下真实的地表，如水域、植被等进行分类；立交桥、匝道按照无轨道路路面分类；车行道两侧的人行道，一并归入无轨道路路面一类。
11）人工长期堆积的各种矿物、尾矿、弃渣、垃圾、沙土、岩屑等（人工堆积物）覆盖的地表才归入堆放物一类中，对于以短期或临时存放货物为主要目的的堆放场，其堆放物和数量经常发生变动，应归入硬化地表（及其下级）类。
12）荒漠与裸露地表只表示各类自然裸露的地表，不含人工堆掘、夯筑、碾压等方式形成的裸露地表或硬化地表
2.4 属性编辑
对地表覆盖的分类要素进行代码赋值。
2.5 数据接边
接边时应叠加正射影像，对相邻需接边要素和地表覆盖分类地类界之间的距离小于影像上5个像素以内的可以调整一边的数据直接接边，10个像素以内的两边相向平移接边，超过10个像素的应检查和分析原因，由技术负责人根据实际情况作出决定，并需记录重大问题。
2.6 外业核查
利用外业调查工作底图，采用数字调绘系统或其他有效方式对内业分类与判译中无法确定边界或属性的要素和无法准确确定类型的地表覆盖分类图斑，开展实地核实确认和补调，待调查核实后返回内业进行修改整理。
2.7 数据提交
地表覆盖层数据以矢量数据集方式提交，生产过程中可以采用其他方式采集编辑，但最终成果需要转为矢量方式，并經过拓扑检查（拓扑容限值小于0.5米），确保无缝隙、重叠等错误后再提交。
3 结束语
通过开展地理国情普查可以全面获取宁夏地理国情信息，掌握自然地表、生态以及人类活动的基本情况。本文只是以灵武市作为试点地区，在实际作业中还存在很多问题，例如沟、渠、路的综合取舍；居民地采集中房屋建筑区与独立房屋的界定；其他构筑物如何归类等等，这些还需要与其他省份进行沟通交流，确保宁夏的数据与国家地理国情数据保持高度一致。
参考文献：
[1].《第一次全国地理国情普查实施方案》 （国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室）
[2].《地理国情普查内容与指标》 （国家测绘地理信息局，编号：GDPJ01-2013）
[3].《地理国情普查数据规定与采集要求》 （国家测绘地理信息局，编号：GDPJ03-2013）
[4].《宁夏地理国情普查内容与指标》（试行稿）（宁夏测绘地理信息局）
关键词：地理国情普查 地表覆盖分类数据
中图分类号：C37文献标识码： A
On the surface conditions census geographic cover classification data collection methods and requirements
MA QIAN
(Land Surveying and Mapping Institute of Ningxia, Yinchuan 750021)
Abstract: National Census data including geographic land cover classification data and geographic conditions two types of data elements of the data, land cover classification information reflects the natural properties of the surface to create natural and artificial construction or condition thereof. In this paper, Ningxia Lingwu City data collection, for example, for different characteristics of geographic features, combined with the results of basic geographic information data and thematic data, land cover classification describes the data collection methods and requirements.
Keywords: National Census Geography Land cover classification data
1 引言
地理国情普查是一项重大的国情国力调查，是全面获取地理国情信息、掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的重要手段和基础性工作。地表覆盖分类数据的采集是以卫星遥感正射影像为基础，利用收集整理的基础地理信息和其他专业部门的资料，采用自动分类提取和人工解译相结合的方式，开展的地表覆盖类型内业判读与解译，形成相应的数据集，供外业调查核实。
2 地表覆盖分类数据采集方法与要求
2.1 技术路线与作业流程
基于高分影像，按照《宁夏地理国情普查内容与指标》的要求，针对不同地理要素的特点进行图斑的自动提取，结合基础地理信息成果数据及各种专题数据，对自动解译成果进行人工分类和修正，得到地表覆盖内业数据。经过外业调查和核查，根据内业调查成果对LCA层进行编辑、修改，形成地表覆盖数据。生产流程如图1所示：
图1 地表覆盖数据生产流程图
2.2 内业自动分类提取
2.2.1 人工提取骨架要素
自动分类软件对于道路、居民地的自动提取效果较差，因此在地图编辑环境下，先依据高分影像，参考利用灵武市已有的DLG数据，通过人工目视解译进行地表覆盖骨架要素（道路和居民地）分类和采集。
2.2.2 卫星遥感自动解译
对影像质量、时相较好的区域，利用人工提取的骨架要素和高分影像，进行其他地表覆盖要素的自动提取及交互式编辑。
1） 自动分割
利用自动解译模块的自动分割算法，结合提取的骨架要素进行地表覆盖图斑分割。
2）自动分类
在分割的基础上利用预设的分类算法，进行图斑的自动分类。
2.3 人工分类修正
计算机自动分类较难达到理想的分类精度，因此需要对自动分类成果进行人工解译分类和修正，具体数据采集要求如下：
1）地表在空间上被多种类型立体层叠覆盖的情况下，地表覆盖分类一般采用“ 就近就大” 的原則，即以面积占绝对优势的类型为主。如桥面跨越大面积的水面，应归入水域类型；有屋顶绿化的范围，应归入房屋建筑区；不同高低植被立体覆盖的范围，以顶层树冠的优势类型确定其植被覆盖类型。
2) 耕地、库塘等连片区域内部地块之间的田埂、小路、水渠、林带等狭长条带，如果宽度在5 米（含）以下，或者连片达不到相应类型的采集要求的，可以就近归并到相邻的耕地、库塘类型中。
3) 被地膜或人不能在内部进行生产活动的简易塑料棚覆盖的耕作土地归为耕地所属类别；具有一定设施、能在内部进行生产活动的大棚，依据覆盖物性质视为构筑物归入“温室、大棚”一类。
4) 道路和河渠旁边成行排列的树木如果达不到乔木林定义的标准，即行数在两行以下或林冠冠幅垂直投影宽度在10m 以下的，不单独归类，按照“ 就近就大” 的原则归入相邻主要地类。
5）植被覆盖类型中通过影像甚至实地核查均难以区分人工和自然的类型，一般采用“ 自然优先” 的原则进行归类。如人工繁育的树林或草场，从影像上甚至实地核查均难以确定是否为园地或人工草地，优先归入林地或天然草地的相应类别。
6) 房屋建筑区的最小图斑对应的地面实地面积为1600平方米。根据房屋建筑高度、结构、排布规律、建筑密度以及外部道路和其他明显界限确定的房屋建筑区内，连片的绿化林地、绿化草地、硬化平地、无轨道路路面等类型，若其面积小于1600 平方米，即使达到各类型的最小图斑要求，也不再单独归类，直接并入各类房屋建筑区类型；如果连片面积大于1600平方米，应单独归类，一般不宜全部归并到房屋建筑区一个图斑中。
7）房屋建筑区中，纯粹房屋建筑的占比应在10% 以上，低于10% 的，范围内房屋建筑应分别按照独立房屋建筑归类，其他类型也应单独归类；房屋建筑区的范围通过连接围合该区域的各个房屋建筑的轮廓转折点形成；勾画房屋建筑区范围时，在包含相同房屋建筑数量的情况下，应尽可能保持外廓线包含的范围最小。
8) 对有围墙、栅栏等明显隔离设施、与周边其他建筑在高度、结构、排布规律或建筑密度等方面有较大差别、位置较为独立的院落式房屋，围墙范围内的面积超过1600平方米且房屋建筑的占地面积超过院落10% 的，整个围墙范围内视作房屋建筑区，并依据房屋的平均层高和实际建筑密度归入到对应的房屋建筑区类型中；围墙范围内的面积低于1600平方米且房屋建筑的占地面积超过院落10% ，整个院落按照独立房屋建筑归类，否则，不宜把整个院落归为一类，院落范围内达到指标要求的各类型应单独归类。
9) 对于城镇地区内在形态、结构、高度、规模等方面明显不同于周边其他房屋建筑的大型单体建筑，按照独立房屋建筑归类；无论在城市还是乡村，由完全连接在一起的房屋连续覆盖、与周边其他类型有明显分界线、范围内全部或接近全部为房屋建筑的区域，按照独立房屋建筑归类；对于乡村地区集聚程度较低、自然散乱分布、被其他类型分隔的房屋建筑，按照独立房屋建筑归类。
10）高架铁路、高架路分别按有轨道路路面、无轨道路路面分类；当大型桥梁穿越河流、峡谷时，地表覆盖依据桥梁下真实的地表，如水域、植被等进行分类；立交桥、匝道按照无轨道路路面分类；车行道两侧的人行道，一并归入无轨道路路面一类。
11）人工长期堆积的各种矿物、尾矿、弃渣、垃圾、沙土、岩屑等（人工堆积物）覆盖的地表才归入堆放物一类中，对于以短期或临时存放货物为主要目的的堆放场，其堆放物和数量经常发生变动，应归入硬化地表（及其下级）类。
12）荒漠与裸露地表只表示各类自然裸露的地表，不含人工堆掘、夯筑、碾压等方式形成的裸露地表或硬化地表
2.4 属性编辑
对地表覆盖的分类要素进行代码赋值。
2.5 数据接边
接边时应叠加正射影像，对相邻需接边要素和地表覆盖分类地类界之间的距离小于影像上5个像素以内的可以调整一边的数据直接接边，10个像素以内的两边相向平移接边，超过10个像素的应检查和分析原因，由技术负责人根据实际情况作出决定，并需记录重大问题。
2.6 外业核查
利用外业调查工作底图，采用数字调绘系统或其他有效方式对内业分类与判译中无法确定边界或属性的要素和无法准确确定类型的地表覆盖分类图斑，开展实地核实确认和补调，待调查核实后返回内业进行修改整理。
2.7 数据提交
地表覆盖层数据以矢量数据集方式提交，生产过程中可以采用其他方式采集编辑，但最终成果需要转为矢量方式，并經过拓扑检查（拓扑容限值小于0.5米），确保无缝隙、重叠等错误后再提交。
3 结束语
通过开展地理国情普查可以全面获取宁夏地理国情信息，掌握自然地表、生态以及人类活动的基本情况。本文只是以灵武市作为试点地区，在实际作业中还存在很多问题，例如沟、渠、路的综合取舍；居民地采集中房屋建筑区与独立房屋的界定；其他构筑物如何归类等等，这些还需要与其他省份进行沟通交流，确保宁夏的数据与国家地理国情数据保持高度一致。
参考文献：
[1].《第一次全国地理国情普查实施方案》 （国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室）
[2].《地理国情普查内容与指标》 （国家测绘地理信息局，编号：GDPJ01-2013）
[3].《地理国情普查数据规定与采集要求》 （国家测绘地理信息局，编号：GDPJ03-2013）
[4].《宁夏地理国情普查内容与指标》（试行稿）（宁夏测绘地理信息局）