地理國(guó)情監(jiān)測(cè)外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)準(zhǔn)備以及輔助工具開發(fā)

李 輝 孟 可 蒙曉峰 翟群英

（國(guó)家測(cè)繪地理信息局第一航測(cè)遙感院 西安 710054）

1 引言

外業(yè)調(diào)查工作主要解決地理國(guó)情要素和地表覆蓋分類中內(nèi)業(yè)無法定性的類型、邊界和屬性等問題并制作遙感影像樣本數(shù)據(jù)庫(kù)，為最終形成地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)、地表覆蓋分類數(shù)據(jù)成果和遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)庫(kù)提供基礎(chǔ)。外業(yè)調(diào)查矢量、影像數(shù)據(jù)是外業(yè)調(diào)查工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能否快速、準(zhǔn)確的準(zhǔn)備好外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)是保證外業(yè)調(diào)查順利進(jìn)行、提高外業(yè)調(diào)查效率的關(guān)鍵。

2 外業(yè)調(diào)查矢量數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

外業(yè)調(diào)查工作開展之前，需要做一系列的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，包括外業(yè)調(diào)查工作地圖制作，外業(yè)調(diào)查方案，外業(yè)核查統(tǒng)計(jì)表等，外業(yè)調(diào)查矢量數(shù)據(jù)作為上述工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，快速，準(zhǔn)確，高效的準(zhǔn)備外業(yè)調(diào)查矢量數(shù)據(jù)為外業(yè)調(diào)查工作提供保障。

2.1 外業(yè)調(diào)繪數(shù)據(jù)準(zhǔn)備批處理工具功能

2017地理國(guó)情監(jiān)測(cè)外業(yè)調(diào)查工作采用的是北京清華山維新技術(shù)開發(fā)有限公司研發(fā)的清華山維EPS軟件（2013版），該軟件所要求的數(shù)據(jù)格式與地理國(guó)情監(jiān)測(cè)內(nèi)外業(yè)成果數(shù)據(jù)的格式均不相同，地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)格式分為分區(qū)數(shù)據(jù)和合區(qū)數(shù)據(jù)，均為經(jīng)緯度坐標(biāo)系的GDB格式，而清華山維EPS軟件需要的數(shù)據(jù)格式為大地坐標(biāo)的SHP格式（ARCGIS10.1以下版本含10.1版）或者ARCGIS9.3版本的GDB、MDB。因此需要做一系列的格式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程如圖1所示。

圖1

按照《2017年基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目陜西局任務(wù)區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)生產(chǎn)專業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)書》[1]要求，國(guó)情監(jiān)測(cè)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)分為合區(qū)數(shù)據(jù)與分區(qū)數(shù)據(jù)，根據(jù)地域類別又分為一般地區(qū)和城市地區(qū)，共6個(gè)數(shù)據(jù)集，分別存放于分區(qū)數(shù)據(jù)GDB與合區(qū)數(shù)據(jù)GDB中，國(guó)情監(jiān)測(cè)外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)只有一個(gè)GDB，由合區(qū)數(shù)據(jù)與分區(qū)數(shù)據(jù)共同組成，具體見表1。

合區(qū)數(shù)據(jù)為全省域范圍數(shù)據(jù)，需要按照作業(yè)范圍裁剪。逐一挑選圖層、人工拷貝、手動(dòng)裁剪耗時(shí)費(fèi)力且容易出錯(cuò)?；贏rcgis、Python腳本自主開發(fā)了國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理工具，形成ArcToolBox工具。具有可視化界面，操作簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)國(guó)情監(jiān)測(cè)內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)成果轉(zhuǎn)化，外業(yè)出測(cè)矢量數(shù)據(jù)準(zhǔn)備等，將多步驟的軟件操作，數(shù)據(jù)命名，文件存放一次完成，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的工作效率，為后續(xù)的工作節(jié)省時(shí)間。

表1

2.2 外業(yè)調(diào)繪成果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為清華山維數(shù)據(jù)格式工具

國(guó)情監(jiān)測(cè)外業(yè)成果為GDB格式，經(jīng)緯度坐標(biāo)，目前清華山維只能讀取10.1以下的SHP格式（含10.1版本）或者ARCGIS9.3版本的GDB、MDB的大地坐標(biāo)數(shù)據(jù)。故需要格式轉(zhuǎn)換，具體轉(zhuǎn)換需如下四個(gè)步驟分別對(duì)應(yīng)五個(gè)ArcToolbox工具：

（1）國(guó)情監(jiān)測(cè)內(nèi)業(yè)成果轉(zhuǎn)化為國(guó)情監(jiān)測(cè)外業(yè)數(shù)據(jù)成果并提取經(jīng)緯度坐標(biāo)系下外業(yè)所需要的圖層，存于一個(gè)GDB文件中，這個(gè)GDB就是外業(yè)調(diào)查成果的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所有外業(yè)調(diào)查工作量均在這個(gè)GDB中體現(xiàn)，GDB中每個(gè)圖層中均有內(nèi)業(yè)疑問與外核結(jié)果字段，外業(yè)核查的結(jié)果在外核結(jié)果字段中體現(xiàn)。

（2）國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)外業(yè)成果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成清華山維能讀取的10.1以下版本SHP格式（包括10.1格式）并轉(zhuǎn)化為大地坐標(biāo)系，以上一步驟的外業(yè)調(diào)查成果為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，把外業(yè)調(diào)查成果中所有的圖層均到出一份SHP格式數(shù)據(jù)，作為輔助調(diào)查數(shù)據(jù)。

（3）做外核調(diào)查問題圖層：由于地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)疑問圖斑在各自的圖層，這使得在清華山維外業(yè)模塊中標(biāo)注內(nèi)業(yè)疑問較為復(fù)雜且在重啟軟件會(huì)失去標(biāo)注，故需要把外部的內(nèi)業(yè)疑問數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為清華山維數(shù)據(jù)內(nèi)部圖層數(shù)據(jù)，使得每次打開工程都會(huì)自動(dòng)標(biāo)注且耗費(fèi)內(nèi)存小。為了便于識(shí)別圖內(nèi)的內(nèi)業(yè)疑問圖斑，制作了特定的問號(hào)圖標(biāo)（帶內(nèi)容標(biāo)注），如圖2。

圖2

（4）地理國(guó)情監(jiān)測(cè)側(cè)重于更新變化的信息，但對(duì)于版本數(shù)據(jù)，外業(yè)人員仍需要沿著規(guī)劃路線選擇性調(diào)查，對(duì)于人眼無法通視的區(qū)域，不需要數(shù)據(jù)，故根據(jù)正常視距，按照規(guī)劃路線外擴(kuò)500m保留數(shù)據(jù)，其余人眼無法通視區(qū)域數(shù)據(jù)已裁切。

外業(yè)調(diào)繪成果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為清華山維數(shù)據(jù)格式工具是根據(jù)外業(yè)生產(chǎn)的需要而編寫，外業(yè)人員只需設(shè)置數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)輸出路徑即可。

3 影像數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

清華山維軟件使用的影像格式比較特殊，為EMG格式，普通的影像處理軟件無法轉(zhuǎn)化，需用清華山維EPS自身功能，通過ESRITIFF轉(zhuǎn)化，此處要求TIFF占存儲(chǔ)空間小于2G，我們常規(guī)作業(yè)影像數(shù)據(jù)為整景融合后16bit，IMG格式的DOM，無論那種傳感器類型的影像，占用內(nèi)存均在2G以上，這就需要進(jìn)行一系列的處理，如降位，按區(qū)域裁切，IMG轉(zhuǎn)TIFF格式，TIFF轉(zhuǎn)EMG等。單景影像處理繁瑣，故需要進(jìn)行自動(dòng)批處理，可把這部分耗時(shí)較長(zhǎng)的影像處理工作放到晚上處理。工具交互界面可實(shí)現(xiàn)一鍵式操作，將繁瑣的流程一步處理，處理的結(jié)果為按照規(guī)劃路線外500m范圍裁切影像，并降位為8bit影像，這樣轉(zhuǎn)出的成果即為小于2G的IMG格式，在借助ERDAS批處理工具把IMG轉(zhuǎn)化為TIFF，最后在清華山維EPS中把tiff轉(zhuǎn)化為EPS格式即可。

整體工具如圖3。

圖3

4 結(jié)束語(yǔ)

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)外業(yè)調(diào)查工作作為監(jiān)測(cè)工作的重要組成部分，為地理監(jiān)測(cè)成果質(zhì)量好壞提供保障，因此準(zhǔn)確，高效，智能的做好這項(xiàng)工作尤為重要，根據(jù)《地理國(guó)情監(jiān)測(cè)外業(yè)調(diào)查技術(shù)規(guī)定》（GQJC07-2017）[2]，基于國(guó)情普查的經(jīng)驗(yàn)以及國(guó)情監(jiān)測(cè)外業(yè)人員的問題反饋，進(jìn)行國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理工具的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)批量處理外業(yè)調(diào)查矢量數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，縮短外業(yè)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)時(shí)間，提高外業(yè)調(diào)查工作效率，為國(guó)情監(jiān)測(cè)以及其他監(jiān)測(cè)項(xiàng)目提供參考。

[1]2017年基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目陜西局任務(wù)區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)生產(chǎn)專業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)書.

[2]《地理國(guó)情監(jiān)測(cè)外業(yè)調(diào)查技術(shù)規(guī)定》（QJC07-2017）.