目前，第一次全國地理國情普查工作已經(jīng)基本結(jié)束，這是我國首次開展全國性的地理國情調(diào)查工作，隨著地理國情普查工作的結(jié)束，持續(xù)的地理國情監(jiān)測工作也將陸續(xù)展開。 

 

未來地理國情監(jiān)測工作將成為我國測繪地理信息事業(yè)的工作重點，地理國情監(jiān)測工作將促進各地的測繪地理信息管理部門從“管理型”和“生產(chǎn)型”部門向“服務(wù)型”部門轉(zhuǎn)變，同時也為我國廣大的地理信息企業(yè)發(fā)展提供了前所未有的巨大機遇。

 

作為一項新的工作，地理國情監(jiān)測產(chǎn)生的背景是什么?未來地理國情工作將如何推廣并實現(xiàn)其真正的意義和價值?其工作瓶頸是什么? “地理國情”并不是一個新事物。

 

我國現(xiàn)代地理信息技術(shù)從上世紀70年代末80年代初誕生以來，得到了快速發(fā)展。特別是進入90年代中以來，我國地理信息技術(shù)飛速發(fā)展，且得到了廣泛應(yīng)用，逐漸應(yīng)用到各個領(lǐng)域和行業(yè)，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會效益。但是，隨著我國地理信息技術(shù)發(fā)展，一些問題也逐漸出現(xiàn)。

 

首先，長期以來我國的地理信息事業(yè)中，數(shù)據(jù)生產(chǎn)一直占據(jù)首要位置，而基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)又是數(shù)據(jù)生產(chǎn)的主要工作，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)最根本就是以生產(chǎn)大量4D產(chǎn)品(DOM、DRG、DLG、DEM)為主，而非針對各個領(lǐng)域和行業(yè)的地理信息數(shù)據(jù)。由于大量的數(shù)據(jù)都是基礎(chǔ)地理信息，而比較缺少各個行業(yè)和領(lǐng)域的專業(yè)地理信息，導(dǎo)致地理信息應(yīng)用水平較差。

 

其次，基于以上原因，各個領(lǐng)域和行業(yè)的單位自行采集本部門的地理信息，導(dǎo)致各種數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用接口無法統(tǒng)一，數(shù)據(jù)質(zhì)量也得不到保證，數(shù)據(jù)可靠性不高，特別是數(shù)據(jù)的通用性差，成為應(yīng)用的一大阻礙。

 

再次，由于我國大多數(shù)地理信息部門由測繪部門轉(zhuǎn)變而來，存在“重數(shù)據(jù)、輕應(yīng)用”的情況，大多數(shù)地理信息都是表面地理信息，缺少各種地理實體之間的信息關(guān)聯(lián)與分析，對政府和企業(yè)決策提供的信息有限或者不準(zhǔn)確。

 

最后，地理信息各個實體之間的關(guān)系是復(fù)雜的，而同時這種關(guān)系對人類活動的影響也是較大的，而目前我國地理信息系統(tǒng)都未能有效建立和分析各個地理信息實體之間的關(guān)系，其數(shù)據(jù)應(yīng)用挖掘較弱。

 

為了能夠改變我國地理信息在各個領(lǐng)域應(yīng)用較差的情況，促進我國地理信息技術(shù)和數(shù)據(jù)為各個領(lǐng)域與行業(yè)服務(wù)，同時為政府以及市場企業(yè)實體決策提供可靠依據(jù)，我國政府大力推動我國地理信息走向?qū)I(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，在這種情況下，產(chǎn)生“地理國情”和“地理國情監(jiān)測”。

 

嚴格來說，“地理國情”并不是一個新事物，而是一個新的定義。地理國情是伴隨著人類和國家的誕生而產(chǎn)生的。我國早期的地理著作《水經(jīng)注》、《禹貢》和《徐霞客游記》等，都屬于地理國情范疇，也屬于早期地理信息。

 

地理信息的概念是廣泛而模糊的，而地理國情卻是相對明確的。

 

在我國現(xiàn)代地理信息誕生和發(fā)展的過程中，曾經(jīng)出現(xiàn)“測繪派”(南派)和“地理派”(北派)，即以數(shù)據(jù)為主的地理信息學(xué)派和以地理理論為主的地理信息學(xué)派。這也可以說是我國地理信息中的“地信息”和“理信息”技術(shù)流派差異，“地信息”主要是表達空間位置和各種實體的基本信息，而“理信息”則是各種實體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系信息。

 

地理國情則是兩種理論的集成?？梢哉f，地理國情是地理信息的擴展和實用化。

 

地理國情是與空間地理實體相關(guān)的國家自然環(huán)境與自然資源、科技教育狀況、經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r、政治狀況、社會狀況、文化傳統(tǒng)、國際環(huán)境和國際關(guān)系等信息以及各種信息的關(guān)聯(lián)分析，從而得出能夠深入揭示經(jīng)濟社會發(fā)展的時空演變和內(nèi)在關(guān)系的綜合國情，即基于地理信息數(shù)據(jù)和地理理論分析的成果。通過表面調(diào)查手機獲得的數(shù)據(jù)稱為基礎(chǔ)地理國情，而通過建立基礎(chǔ)地理國情信息之間的關(guān)系，并進行分析而獲得的成果，稱為高級地理國情。因此，“地信息”是基礎(chǔ)地理國情，而“理信息”是高級地理國情。

 

獲取和掌握我國以及全球各國地理國情的工作，稱為地理國情監(jiān)測。

 

第一次全國地理國情普查以及之后開展的地理國情監(jiān)測的成果是豐富的，數(shù)據(jù)量是巨大的。但是，在地理國情普查工作開展之前到地理國情普查數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析基本結(jié)束，無論是參與地理國情普查工作者本身還是涉及到的各個領(lǐng)域的工作人員，都會有個疑問，如何能讓其他領(lǐng)域和行業(yè)的工作人員信服這些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性?

 

眾所周知，第一次全國地理國情普查工作調(diào)查雖然僅僅是最基礎(chǔ)的地理國情，但是內(nèi)容涉及到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水資源、礦業(yè)和交通等，在標(biāo)準(zhǔn)和方案制定前，也多次與這些相關(guān)部門進行交流以及讓這些領(lǐng)域技術(shù)人員參與了標(biāo)準(zhǔn)制定，但是由于在實際實施過程中遇到各種情況和問題非常復(fù)雜，甚至這些行業(yè)和領(lǐng)域之間的標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容也存在沖突，因此這些最終數(shù)據(jù)是否能讓這些“第三方”接受，肯定是心存疑慮的。

 

這些領(lǐng)域的部門，也有自己的數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)乩韲槠詹閿?shù)據(jù)與行業(yè)部門的數(shù)據(jù)相沖突，誰的數(shù)據(jù)更可信?更權(quán)威?政府、企業(yè)和大眾更傾向于接受誰的數(shù)據(jù)?

 

這不僅僅是本次地理國情普查的問題，也是未來地理國情監(jiān)測工作中所面臨的最大問題。

 

技術(shù)是地理國情監(jiān)測工作的第一支持力，而應(yīng)用則是地理國情監(jiān)測工作的第一推動力。如果基礎(chǔ)地理國情的準(zhǔn)確度不足，導(dǎo)致其影響力和權(quán)威不足，無法得到普通大眾和專業(yè)部門以及政府部門的認可，其應(yīng)用困難，高級地理國情成果的推廣應(yīng)用更無從談起，地理國情監(jiān)測工作將很難持續(xù)開展。

 

因此，地理國情的準(zhǔn)確性和權(quán)威性，是開展持續(xù)化地理國情監(jiān)測工作的第一瓶頸。

 

我國測繪地理信息工作正在進行轉(zhuǎn)型升級，大量工作人員都將轉(zhuǎn)為參與地理國情監(jiān)測工作，解決這一問題，將關(guān)系到我國測繪地理信息事業(yè)的發(fā)展。

 

如何突破該瓶頸?

 

要打破該瓶頸前，我們首先應(yīng)當(dāng)以旁觀者特別是非專業(yè)領(lǐng)域的普通大眾以及政府決策者的身份看待我們地理國情普查和監(jiān)測工作的一些問題，只有看到這些問題、解決這些問題，我們才能突破這個瓶頸。

 

第一， 監(jiān)測目標(biāo)的定義與分類問題。

 

這是地理國情監(jiān)測工作的第一難題。地理國情信息涉及到地球上的各種實體，這個實體是一個非常龐大的體系，需要對各種實體目標(biāo)進行定義和分類。

 

與基礎(chǔ)地理信息簡單定義與分類不同，地理國情分類要遵循各種實體定義和分類的科學(xué)性、專業(yè)星、統(tǒng)一性和延續(xù)性。定義包括其概念定義與范圍定義，分類除建立同類群屬外，還需要建立分層次的分類級別，如生物界的“門、綱、目、科、屬、種”。確定地理國情實體的定義與分類外，還要通過分類層次和排序進行編碼，使每一個實體都有唯一固定編碼，同時還要考慮編碼的擴容性。

 

由于地理國情實體因素太多，要建立如此龐大而科學(xué)的分類和編碼體系是非常復(fù)雜的，如果不建立這個體系，基礎(chǔ)地理國情信息就不是一個科學(xué)可靠的信息體系，也無法開展后續(xù)地理國情應(yīng)用推廣和高級地理國情信息的獲取。因此，地理國情實體的定義、分類和編碼，是地理國情監(jiān)測工作中急需解決的問題，也是最基礎(chǔ)的工作。

 

從地理國情普查的過程和結(jié)果上看，雖然涉及到的地理國情實體并不多，但是在實體定義過程和編碼中的教訓(xùn)很多，多次出現(xiàn)實體定義變動和分類不明確等問題，且編碼也存在不完整(編碼目錄樹不完整)，作為第一次地理國情普查，這種教訓(xùn)卻是巨大的收獲。

 

第二， 數(shù)據(jù)獲取尺度的統(tǒng)一。

 

地理國情監(jiān)測工作是一項涉及到多個專業(yè)領(lǐng)域的工作，獲取地理國情的技術(shù)方法和手段也是有多種多樣的。如衛(wèi)星遙感、航空攝影和無人機低空攝影、實地調(diào)查等，未來還要通過實地傳感器以及其他部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)傳輸?shù)确绞将@得各種地理國情數(shù)據(jù)。

 

由于數(shù)據(jù)獲取方式和手段太多，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源太多，涉及到信息尺度統(tǒng)一的問題，特別是時間尺度和空間尺度問題，即如何保證數(shù)據(jù)更新周期以及在相同標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源(如影像分辨率)上獲得地理國情信息。長期依賴，如何快速更新地理信息數(shù)據(jù)一直是個難題，當(dāng)發(fā)展到地理國情監(jiān)測時，這個問題的矛盾更加突出。

 

如果不能實現(xiàn)時間尺度、空間尺度以及質(zhì)量尺度的統(tǒng)一，所獲得的地理國情并非統(tǒng)一框架下的國情。同一實體的時間演化以及不同實體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系都不是正確的(如用夏天的綠化率與冬天綠化率比較)，其結(jié)果往往是錯誤的。

 

因此，地理國情監(jiān)測，其時間和空間尺度統(tǒng)一非常重要。

 

第三， 地理國情成果的真實可靠性。

 

如前文所述，地理國情成果應(yīng)用推廣一個重要的問題就是其地理國情成果的可靠性。其實，在我國真正全面開展地理國情監(jiān)測工作之前，很多部門特別是非測繪地理信息部門的科研院所都開展過一些專題的地理國情監(jiān)測，不過基本上都是基于衛(wèi)星遙感特別是中低分辨率衛(wèi)星遙感的專題地理國情監(jiān)測，基于各種理論通過反演的方法獲得各種專題地理國情信息，但是得到的成果往往都是一些顯而易見的定性成果，定量成果極少，即使有極少定量成果，其數(shù)據(jù)范圍也是很大，數(shù)據(jù)可靠性低。

 

這也是我國衛(wèi)星遙感應(yīng)用推廣長期以來存在的問題，也就是這個問題，促使我國地理國情監(jiān)測工作的產(chǎn)生，可靠的地理信息技術(shù)和數(shù)據(jù)體系加入才使遙感應(yīng)用更加可靠。

 

我國的地理信息是在測繪的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，一方面，基礎(chǔ)地理信息對數(shù)據(jù)質(zhì)量要求很高，有一套完整的質(zhì)檢體系，另一方面，基礎(chǔ)地理信息主要是空間幾何關(guān)系和一些最基本的數(shù)據(jù)，質(zhì)檢相對簡單。

 

而地理國情在獲取手段上與基礎(chǔ)地理信息有著較大差別，未來地理國情信息的獲取不可能完全依賴于人工，隨著技術(shù)發(fā)展以及數(shù)據(jù)更新周期的要求，計算機解譯在地理國情監(jiān)測解譯工作中的工作量越來大，即遙感技術(shù)在地理國情監(jiān)測應(yīng)用越來越廣，而且地理國情監(jiān)測的范圍往往非常大，且地理國情實體的信息豐富豐富，從時間和效率上考慮都不可能采用傳統(tǒng)地理信息的技術(shù)手段進行質(zhì)檢。如何保證這些基礎(chǔ)地理國情的成果質(zhì)量，是必須解決的問題。

 

另一方面，除基礎(chǔ)地理國情外，通過基礎(chǔ)地理國情建立地理國情實體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和分析模型，獲取高級地理國情成果，其成果的可靠性和質(zhì)量依賴于建立的關(guān)聯(lián)關(guān)系和數(shù)學(xué)模型。

 

無論是基礎(chǔ)地理國情和高級地理國情，其質(zhì)量和可靠性，都是需要面對的問題。

 

第四， 地理國情成果展示與發(fā)布。

 

地理國情的最基本和最主要的表達方式為數(shù)據(jù)，地理國情的數(shù)據(jù)也是為一些高級用戶和專業(yè)服務(wù)的主要方式。但是對于非專業(yè)用戶以及普通大眾，數(shù)字展示卻是一種難以接受的方式。

 

現(xiàn)在，我國各省市自治區(qū)正在開展地理國情普查統(tǒng)計分析，采用了多種方法進行展示，取得了良好的效果，但是從階段性成果上看，主要都是靜態(tài)非互動的展示，即成果已經(jīng)固定，缺少動態(tài)和互操作功能。未來地理國情的成果是復(fù)雜和海量的大數(shù)據(jù)，用戶應(yīng)該可以通過互操作的人機對話方式，實現(xiàn)地理國情動態(tài)展示，使用戶更加容易接受地理國情。因此，除地理國情本身外，建立地理國情信息發(fā)布共享平臺，開發(fā)更新的地理國情發(fā)布方式，也是未來地理國情監(jiān)測工作需要突破的領(lǐng)域。

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總之，要實現(xiàn)地理國情的有效應(yīng)用，必須突破地理國情工作中的瓶頸，而突破瓶頸，需要面對和解決以上問題。當(dāng)然，除以上問題外，還有很多其他問題，但是以上問題卻是未來地理國情監(jiān)測中必須優(yōu)先解決的問題。（文|廖永生）