王學(xué)文 肖純楨
(江西省國土資源勘測規(guī)劃院 江西南昌 330013)
近幾年,由國家測繪地理信息局主導(dǎo)的第一次全國地理國情普查工作圓滿結(jié)束,第一次全國地理國情普查工作的成果正逐步為各個(gè)地方的政府部門所廣泛采納,為地方乃至中央決策提供了重要的基礎(chǔ)性參考數(shù)據(jù)。第一次全國地理國情普查工作雖然結(jié)束,但現(xiàn)階段,持續(xù)的對(duì)第一次全國地理國情普查工作的成果進(jìn)行更新及深度數(shù)據(jù)挖掘工作正在一步步展開。而地理國情監(jiān)測工作作為測繪系統(tǒng)的重要工作內(nèi)容,由以前的階段性的、非持續(xù)性的作業(yè)內(nèi)容正逐步發(fā)展成為整個(gè)測繪系統(tǒng)常態(tài)化的作業(yè)內(nèi)容。本文主要對(duì)地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行研究,為其他研究者提供參考。
由于地理國情監(jiān)測工作是在傳統(tǒng)測繪成果、近期航空影像、近期遙感影像以及其他相關(guān)部門的專題成果上進(jìn)行更新、補(bǔ)正的。因而在一定程度上決定了地理國情監(jiān)測成果數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)來源上存在著復(fù)雜性、多樣性。特別是由于地理國情監(jiān)測工作根據(jù)需求的方向不同,還存在著基礎(chǔ)性監(jiān)測及專題性監(jiān)測的不同方式。因而其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)復(fù)雜性、多源性及海量性。
地理國情包括自然地理國情與人文地理國情,自然地理國情與人文地理國情二者相互融合、相互作用構(gòu)成地理國情信息的綜合體。地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在由于其成果需涵蓋自然地理國情(地表要素)及人文地理國情(國情要素)各個(gè)類別。這里存在著自然與人文兩個(gè)方面的各種數(shù)據(jù)融合的問題。如圖1所示:
圖1 地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)復(fù)雜性示意
此外,地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)復(fù)雜性體現(xiàn)在另外一個(gè)方面在于,監(jiān)測數(shù)據(jù)是一個(gè)長期性的且具有時(shí)間序列性的過程成果。每一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)都可以也應(yīng)該存在分析的可能性,任何一個(gè)選定的時(shí)間段都是我們需要分析處理,進(jìn)行深度數(shù)據(jù)挖掘的。而這樣的一個(gè)數(shù)據(jù)處理過程則進(jìn)一步確定了地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)將會(huì)是一個(gè)海量數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)的過程[1]。圖2所展示的則是地理國情監(jiān)測要素?cái)?shù)據(jù)集元數(shù)據(jù)框架結(jié)構(gòu),如圖所示,其復(fù)雜性不言而喻。
圖2 地理國情監(jiān)測要素?cái)?shù)據(jù)集元數(shù)據(jù)框架
地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的多源性在前幾年第一次全國地理國情普查工作實(shí)施時(shí)已有顯現(xiàn)。彼時(shí)進(jìn)行第一次全國地理國情普查工作,測繪單位從各地區(qū)各行業(yè)收集了上百種紙質(zhì)的、電子的(包含矢量數(shù)據(jù)及柵格數(shù)據(jù)等)各類數(shù)據(jù)。在進(jìn)行第一次全國地理國情普查工作時(shí),參考各行各業(yè)現(xiàn)有數(shù)據(jù)也是十分考驗(yàn)作業(yè)單位的工作水平的。當(dāng)?shù)谝淮稳珖乩韲槠詹楣ぷ鲗?shí)測完畢時(shí),第一次全國地理國情普查成果數(shù)據(jù)中含有大量的各行各業(yè)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。這些數(shù)據(jù)存在著千差萬別的屬性內(nèi)容,因而后續(xù)在第一次全國地理國情普查成果上進(jìn)行持續(xù)性的地理國情監(jiān)測工作時(shí),必然需要同步更新各行各業(yè)的數(shù)據(jù),進(jìn)而再進(jìn)一步加劇地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的復(fù)雜性及下一段將論述的巨大性。此外,由于地理國情監(jiān)測工作需要多時(shí)間段、多分辨率、多來源的遙感影像來進(jìn)行內(nèi)業(yè)識(shí)別處理工作。
地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)由于其自身的特殊性,存在著多重時(shí)間序列疊加,多種數(shù)據(jù)內(nèi)容混合的情況。特別是每一個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要反復(fù)使用多種遙感影像及其他專題數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加處理,而每一次處理都在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上增加了海量數(shù)據(jù)[2]。
針對(duì)地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)分析與使用,我們主要從基本空間分析方面入手。地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)本質(zhì)上作為集中基于空間位置信息的地理信息數(shù)據(jù),適用于所有針對(duì)地理信息數(shù)據(jù)分析的常規(guī)方法,譬如進(jìn)行緩沖區(qū)分析、疊加分析等等手段。同時(shí),地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)又具有其自身的特點(diǎn)。由于我們?cè)谶M(jìn)行地理國情監(jiān)測工作時(shí),不但針對(duì)自然要素進(jìn)行了采集與更新,同時(shí)也對(duì)人文要素及其他一些專題要素進(jìn)行了同步采集與更新,因而在進(jìn)行地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)分析時(shí),我們也可以根據(jù)地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)中不同要素方向分別進(jìn)行不同要素的空間分析。這一點(diǎn)是地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)分析工作與其他地理信息數(shù)據(jù)分析工作顯著不同的特點(diǎn),特別需要引起研究者注意與深度思考。
地理國情普查工作及后續(xù)的地理國情監(jiān)測工作是一項(xiàng)具有十分重要意義的項(xiàng)目。地理國情監(jiān)測工作的開展,在一定程度上為國民經(jīng)濟(jì)分析工作提供了一個(gè)基本的數(shù)據(jù)來源。但具體到怎能才能發(fā)揮地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的最大作用,我們需要對(duì)地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行更加細(xì)致的研究,更加深度的數(shù)據(jù)利用工作。
筆者認(rèn)為,應(yīng)根據(jù)地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的特點(diǎn),從地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的不同要素深入研究。譬如對(duì)國情要素進(jìn)行細(xì)分,從基本的空間分布、國情要素的屬性類別等途徑進(jìn)行聚類挖掘。這里同時(shí)需要指出,研究人員亦可從國情要素的分布差異等方向入手,著重進(jìn)行地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)空間離群點(diǎn)挖掘,這也是一個(gè)對(duì)地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)分析利用的有意義的思考。
總的來說,地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)涉及到不同數(shù)據(jù)形式具有不同的分辨率、不同傳感器、比例尺等多種尺度問題,根據(jù)數(shù)據(jù)多元性規(guī)律和成像特點(diǎn),制定影像或矢量數(shù)據(jù)與專題數(shù)據(jù)相匹配的數(shù)據(jù)自適應(yīng)性分析數(shù)學(xué)模型十分有必要,因而分析其數(shù)據(jù)多源性也意義重大。特別是作為一項(xiàng)相對(duì)比較新興的測繪工作內(nèi)容,在現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)背景下,從大數(shù)據(jù)方向著手進(jìn)行地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘也是研究者可以深入探討的一個(gè)方向。