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摘要：地理国情是制定国家和区域发展战略与规划、推动社会经济可持续发展的重要数据基础。目前，中国已经完成了第一次中国地理国情普查，完成了普查信息的整理、汇总、统计分析，形成普查报告，发布普查结果。初步摸清了中国的地理国情家底，科学揭示了资源、生态、环境、人口、经济、社会等要素在地理空间上相互作用、相互影响的内在关系，对准确把握国情国力，准确掌握、科学分析资源环境的承载能力和发展潜力，对于有效应对各种风险和挑战，推进解决各种深层次矛盾和问题意义十分重大。例如，通过普查获得了中国自然和人文地理要素的现状和空间分布，为开展常态化地理国情监测奠定了基础，满足经济社会发展和生态文明建设评估的需求，提高了地理国情信息对政府、企业和公众的服务能力。
关键词：城市地理国情；普查监测；实践与思考
1地理国情普查和监测的新需求
地理国情是具有重要战略意义的信息资源，地理国情普查数据是地理国情监测的数据基础，地理国情监测是对地表的全要素监测，监测的内容涉及范围广泛。考虑到普查和监测成果的实际应用需求，未来还应该增加普查未涉及的不透水面数据、社会经济类专题数据等。在地理国情普查的基础上，可以利用相关行业部门（国土资源、环境部门等）所收集的数据，比如土地利用调查数据，作为自然地理国情要素的补充资料，遥感影像可用于不透水面的提取人口普查、经济普查等社会经济类数据通过空间化处理后，可用来获取社会经济地理国情信息。经过应用的调研、技术的研讨和成果的服务，本文认为，地理国情普查和监测不等于基础测绘，当前的普查和监测，在以下方面还存在完善和创新的新需求。
（1）地理国情普查和监测内容需要创新
需要增加人文地理和社会经济地理国情，要产出老百姓能看懂的地理国情指标，如城市海绵度、绿化度、交通通达度、水资源丰足度、绿色国民生产总值（GDP）、居民幸福指数等，并实现其空间化。例如人口数据，应形成白天和夜晚的人口空间分布，内容要面向领导辅助决策，且易于决策。
（2）地理国情普查和监测技术需要创新
自然地理国情充分利用1：5万和1：1万数据等测绘成果，要通过行业共享和转换获得人文地理和社会经济地理国情，要通过众源大数据和对地观测传感网来更新各类地理国情。
（3）地理国情普查和监测成果表达形式需要创新
地理国情的分类需要上升到本体，地理国情要通过矢量和栅格一体化表达，其中点和线类国情适合矢量表达，面状地理国情适合栅格表达。
2关键技术研究
2.1内容指标体系建立
在国家要求内容基础上，针对城市人口无序过快增长、水资源短缺、城市内涝、交通拥堵、公共服务设施不配套等“大城市病”问题，调研各委办局及行业需求，分为用地、房屋、交通、水务、生态环境5个专题扩展细化单体建筑等内容指标，在试点基础上形成具有北京特色的地理国情内容与指标体系，并指导系列技术文件编制。
2.2地理国情数据快速获取处理与建库
2.2.1数据获取处理方法研究
开发内业采集软件支撑数据提取处理；外业采用车载扫描获取重点区域高精度数据、开发平板调绘平台进行调查核查。
2.2.2质量控制工艺设计及软件开发
根据实际情况设计作业阶段中每个环节的数据质量控制手段、方法和方式，开发质量检查软件。
2.2.3数据库设计及建库
面向各类普查监测数据成果，进行时空数据库设计，建立地理国情时空数据库，开发数据库管理系统，方便数据管理、维护和更新。研发空间数据动态更新技术，使用XML文件和WKT字符串相结合作为增量数据文件交换格式。
2.3统计分析模型方法构建与应用软件开发
基于地理国情信息，结合社会经济和手机信令等社会行为数据，利用面向时空大数据分析方法，研究地理国情在基本统计、综合统计和专题统计的汇总、分析和评价等方面的方法和技术，开发统计分析软件，支撑地理国情统计分析工作。自主开发了业务管理系统，用于国情信息采集处理的任务登记、进度统计等；开发了基于天地图共享系统和协同审批发布系统，实现政务网和互联网的成果发布；开发了规划辅助决策软件，用于规土委内部局域网的规划支撑。
2.4边普查、边监测、边应用
在专题监测技术方法研究方面，面向城市实际的专题监测需要，研究开发地理国情专题监测技术方法，主要进行核心区动态信息、地表沉降、海绵城市下垫面、浅层地下水、地下排水管网、规划用地演变监测的技术方法。综合利用CORS站、外业水准测量数据，引入高精度长基线解算改正模型。采用GNSS精密解算软件GAMIT（VER10.60），对北京市重点沉降区域开展地表沉降连续监测和数据分析，掌握北京地面沉降现状、发展趋势和沉降规律。运用物联网技术，在西城区德胜街道裕中西里、裕中东里等多个社区安装了环境监测传感器40个、人车计数传感器8个，实现对人车流动及空气质量时空变化监测，构建分析模型从人口疏解、交通改善与环境整治的角度进行分析，开发首都核心區动态监测系统。
3地理国情普查和监测技术创新
3.1自然地理国情监测充分利用1：5万和1：1万数据等测绘成果
地理国情信息具有动态性、时效性，反映地理国情在某一时期内的变化情况。地理国情监测涉及数据类型众多、数据源广泛、数据量巨大，为保证分析和决策的及时性和可靠性，地理国情数据必须具备较强的现势性。不同的地理国情信息具有不同的变化规律，诸如地貌、水域等自然地理要素，在较短时间内不会发生明显变化，演变的周期较长，这部分国情的监测，可充分利用1：5万和1：1万数据等测绘成果。与人类活动密切相关的人文要素，比如交通网络、地理单元范围等具有较快的变化频率，再依赖众源数据等其他手段进行更新。
3.2通过行业共享和转换获得人文地理和社会经济地理国情
人文地理和社会经济地理，从不同于自然地理的角度，反映了一个区域的人文现象和社会经济现象，例如人口的白天分布和夜间分布，呈现出不同的特征。白天的分布反映出工作、生活和学习的人口分布，代表白天经济活动规律。夜间人口分布，代表夜间经济和人口住宅的分布现状。同时，人口和房屋问在不同时段的关联和分布规律，对火灾等自然灾害的应急救援，也是十分有帮助的。
3.3通过众源数据更新各类地理国情
中国幅员辽阔，地理国情复杂，经济社会快速发展，地表变化频繁。地理国情监测的技术手段还在探讨和完善之中，地表形变、污染程度、局部变化、大气、水体、地表的监测，都应该有不同的技术手段。考虑到不同地理国情要素的时空演变规律，为实现对地理现象或过程准确、快速、有效的监测，需要掌握地理国情要素变化规律，制定差别化的监测机制。
3.4基于对地观测传感网的地理国情更新
地理国情更新的时间尺度则与地理现象或过程密切相关，反映一定时期内地理现象或过程的演变情况。当定期普查和通过存档数据更新不能满足需求的地理国情类更新，可考虑基于对地观测传感网的地理国情及时更新。基于对地观测传感网的聚焦服务连通事件感知、协同观测、高效处理与决策支持，提供任务驱动的、主动的时空信息灵性服务。
4结语：
总之，地理国情普查在内容与指标的设定上，充分考虑了多行业部门的需求，能够为多个行业部门进行服务。本研究将地理国情普查成果应用于国土部门土地资源监测上，反映了其客观性强、精确度高、互补性强等特点，对地理国情普查广泛应用进行了初步探索。
关键词：城市地理国情；普查监测；实践与思考
1地理国情普查和监测的新需求
地理国情是具有重要战略意义的信息资源，地理国情普查数据是地理国情监测的数据基础，地理国情监测是对地表的全要素监测，监测的内容涉及范围广泛。考虑到普查和监测成果的实际应用需求，未来还应该增加普查未涉及的不透水面数据、社会经济类专题数据等。在地理国情普查的基础上，可以利用相关行业部门（国土资源、环境部门等）所收集的数据，比如土地利用调查数据，作为自然地理国情要素的补充资料，遥感影像可用于不透水面的提取人口普查、经济普查等社会经济类数据通过空间化处理后，可用来获取社会经济地理国情信息。经过应用的调研、技术的研讨和成果的服务，本文认为，地理国情普查和监测不等于基础测绘，当前的普查和监测，在以下方面还存在完善和创新的新需求。
（1）地理国情普查和监测内容需要创新
需要增加人文地理和社会经济地理国情，要产出老百姓能看懂的地理国情指标，如城市海绵度、绿化度、交通通达度、水资源丰足度、绿色国民生产总值（GDP）、居民幸福指数等，并实现其空间化。例如人口数据，应形成白天和夜晚的人口空间分布，内容要面向领导辅助决策，且易于决策。
（2）地理国情普查和监测技术需要创新
自然地理国情充分利用1：5万和1：1万数据等测绘成果，要通过行业共享和转换获得人文地理和社会经济地理国情，要通过众源大数据和对地观测传感网来更新各类地理国情。
（3）地理国情普查和监测成果表达形式需要创新
地理国情的分类需要上升到本体，地理国情要通过矢量和栅格一体化表达，其中点和线类国情适合矢量表达，面状地理国情适合栅格表达。
2关键技术研究
2.1内容指标体系建立
在国家要求内容基础上，针对城市人口无序过快增长、水资源短缺、城市内涝、交通拥堵、公共服务设施不配套等“大城市病”问题，调研各委办局及行业需求，分为用地、房屋、交通、水务、生态环境5个专题扩展细化单体建筑等内容指标，在试点基础上形成具有北京特色的地理国情内容与指标体系，并指导系列技术文件编制。
2.2地理国情数据快速获取处理与建库
2.2.1数据获取处理方法研究
开发内业采集软件支撑数据提取处理；外业采用车载扫描获取重点区域高精度数据、开发平板调绘平台进行调查核查。
2.2.2质量控制工艺设计及软件开发
根据实际情况设计作业阶段中每个环节的数据质量控制手段、方法和方式，开发质量检查软件。
2.2.3数据库设计及建库
面向各类普查监测数据成果，进行时空数据库设计，建立地理国情时空数据库，开发数据库管理系统，方便数据管理、维护和更新。研发空间数据动态更新技术，使用XML文件和WKT字符串相结合作为增量数据文件交换格式。
2.3统计分析模型方法构建与应用软件开发
基于地理国情信息，结合社会经济和手机信令等社会行为数据，利用面向时空大数据分析方法，研究地理国情在基本统计、综合统计和专题统计的汇总、分析和评价等方面的方法和技术，开发统计分析软件，支撑地理国情统计分析工作。自主开发了业务管理系统，用于国情信息采集处理的任务登记、进度统计等；开发了基于天地图共享系统和协同审批发布系统，实现政务网和互联网的成果发布；开发了规划辅助决策软件，用于规土委内部局域网的规划支撑。
2.4边普查、边监测、边应用
在专题监测技术方法研究方面，面向城市实际的专题监测需要，研究开发地理国情专题监测技术方法，主要进行核心区动态信息、地表沉降、海绵城市下垫面、浅层地下水、地下排水管网、规划用地演变监测的技术方法。综合利用CORS站、外业水准测量数据，引入高精度长基线解算改正模型。采用GNSS精密解算软件GAMIT（VER10.60），对北京市重点沉降区域开展地表沉降连续监测和数据分析，掌握北京地面沉降现状、发展趋势和沉降规律。运用物联网技术，在西城区德胜街道裕中西里、裕中东里等多个社区安装了环境监测传感器40个、人车计数传感器8个，实现对人车流动及空气质量时空变化监测，构建分析模型从人口疏解、交通改善与环境整治的角度进行分析，开发首都核心區动态监测系统。
3地理国情普查和监测技术创新
3.1自然地理国情监测充分利用1：5万和1：1万数据等测绘成果
地理国情信息具有动态性、时效性，反映地理国情在某一时期内的变化情况。地理国情监测涉及数据类型众多、数据源广泛、数据量巨大，为保证分析和决策的及时性和可靠性，地理国情数据必须具备较强的现势性。不同的地理国情信息具有不同的变化规律，诸如地貌、水域等自然地理要素，在较短时间内不会发生明显变化，演变的周期较长，这部分国情的监测，可充分利用1：5万和1：1万数据等测绘成果。与人类活动密切相关的人文要素，比如交通网络、地理单元范围等具有较快的变化频率，再依赖众源数据等其他手段进行更新。
3.2通过行业共享和转换获得人文地理和社会经济地理国情
人文地理和社会经济地理，从不同于自然地理的角度，反映了一个区域的人文现象和社会经济现象，例如人口的白天分布和夜间分布，呈现出不同的特征。白天的分布反映出工作、生活和学习的人口分布，代表白天经济活动规律。夜间人口分布，代表夜间经济和人口住宅的分布现状。同时，人口和房屋问在不同时段的关联和分布规律，对火灾等自然灾害的应急救援，也是十分有帮助的。
3.3通过众源数据更新各类地理国情
中国幅员辽阔，地理国情复杂，经济社会快速发展，地表变化频繁。地理国情监测的技术手段还在探讨和完善之中，地表形变、污染程度、局部变化、大气、水体、地表的监测，都应该有不同的技术手段。考虑到不同地理国情要素的时空演变规律，为实现对地理现象或过程准确、快速、有效的监测，需要掌握地理国情要素变化规律，制定差别化的监测机制。
3.4基于对地观测传感网的地理国情更新
地理国情更新的时间尺度则与地理现象或过程密切相关，反映一定时期内地理现象或过程的演变情况。当定期普查和通过存档数据更新不能满足需求的地理国情类更新，可考虑基于对地观测传感网的地理国情及时更新。基于对地观测传感网的聚焦服务连通事件感知、协同观测、高效处理与决策支持，提供任务驱动的、主动的时空信息灵性服务。
4结语：
总之，地理国情普查在内容与指标的设定上，充分考虑了多行业部门的需求，能够为多个行业部门进行服务。本研究将地理国情普查成果应用于国土部门土地资源监测上，反映了其客观性强、精确度高、互补性强等特点，对地理国情普查广泛应用进行了初步探索。