畢業(yè)論文-地理國情普查的方法研究

1、資源工程學院畢業(yè)論文題 目： 地理國情普查的方法研究 專 業(yè)： 班 級： 學 號： 姓 名： 指導教師： 職稱： 地理國情普查的方法研究【摘要】地理國情的重要性使其在全國地理國情普查中對應用的軟件要求較高。EPS2008軟件的內外業(yè)的相輔相成和ArcGIS的入庫的聯(lián)合使用使其在地理國情普查中起到了很好的作用，本文通過對比兩種軟件的特點并且以福州地理國情普查為實例進行分析，對比體現它們在地理國情普查中各自的優(yōu)勢?！娟P鍵詞】地理國情普查 EPS2008軟件 ArcGIS軟件 聯(lián)合使用目錄TOC o 1-3 t h z u HYPERLINK l _Toc390116350 1. 緒論 . 緒論1.

2、1 背景和意義在21世紀的信息時代，數據已經成為人們不可或缺的資料，要想全方位的了解中國當前的地理國情的狀況，就很有需要對經濟社會發(fā)展和生態(tài)文明建設作出好的決策和意見。為全面掌握我國地表自然、生態(tài)和人類活動基本情況，分布其空間分布、基本特征及其相互關系，所以國務院決定在全國開展地理國情普查工作1。中國現在是在發(fā)展工業(yè)城鎮(zhèn)化的時期，這也意味著人類地理信息、地表自然是無時無刻的都在變化，這將影響到科學的工業(yè)化和城市化布局，同時，這也是整體規(guī)劃國土，對土地的發(fā)展空間的合理利用，能有效地促進重大項目建設，對地理條件監(jiān)測起著重要的支持作用。地理國情是中國基本國情的最重要的組成部分之一，此次開展地理國情普

3、查，是確保能夠全面的了解權威、客觀、準確的地理國情信息，同時也能夠推進國家生態(tài)環(huán)境保護、加快建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的美麗中國2。新中國成立以來，我國多次開展了人口、農業(yè)、土地、水利及經濟等調查或普查工作，這些成為國家摸清“家底”，科學規(guī)劃和決策的重要依據。以如今中國的發(fā)展，使得其在環(huán)境、生態(tài)、資源等各個方面都面臨著不容樂觀的形勢，各種資源損耗過多，而且生態(tài)環(huán)境也越來越惡化，快速的開展全國地理國情普查，就能夠全面比較準確的掌握我國的地表自然與人文地理的的國情信息現狀，能夠正確把握國情國力，可以統(tǒng)籌經濟社會發(fā)展全局，對加快建設美麗富饒的中國具有重要的意義3。開展第一次全國地理國情普查，可以掌握

4、我國的地表自然和人文要素，掌握全面的地理國情信息、地表自然、生態(tài)和人們的生活狀況。 因此，第一次全國地理國情普查展開了，正是此次的普查對于國家的意義如此之重要，而且其任務如此之繁重，那么如何進行地理國情普查的數據采集和應如何進行數據采集與處理成為了開展此次普查的重中之重，而選擇適合的軟件平臺來處理、編輯、儲存這些數據也是不容忽視的問題。1.2 全國地理國情普查的目標全國地理國情普查對于國家是一項具有非常重大的意義的項目，全國地理國情普查主要是了解和掌握我國的自然地理及人文地理要素的現狀。這次普查的目的是用較短的時間來掌握我國國情在我國土地上的現狀和分布情況，了解社會的發(fā)展和建設的需求，建立我國

5、國情的數據庫，從而更好的服務于國民及國家建設，同時也給監(jiān)測工作提供保障和支持4。1.3 全國地理國情普查的任務作為此次普查的主要任務是：在中國陸地邊界內利用各種各樣的先進技術（例如：全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)、航空航天遙感技術和地理信息系統(tǒng)等）和其他相關的信息對那些沒有數據的，現勢性不好的，重要的地域進行更新和補充，同時建立覆蓋全國國土范圍內的地理國情的本底數據庫，最終得到所需要的地理國情普查圖集和報告5。這個我們必須通過各種遙感影像進行獲取和處理數據，進行現場調查，提取相關的信息，對地理信息進行統(tǒng)計分析，把地表特性和地理現象的人類活動等各種地理要素環(huán)境進行空間化、定量化和屬性化，最終形成自然資源和生態(tài)

6、環(huán)境以及人文現象的空間分布和其互相關系的全面調查結果6。1.4 本文研究內容介紹第一次全國地理國情普查的任務、目的、意義，對在普查中所使用的軟件進行比較分析，以對比和圖解的形式闡述EPS軟件和ArcGIS軟件在地理國情普查中的應用方法，探討EPS2008地理信息工作站軟件和ArcGIS軟件在未來全國地理國情普查與管理中有何發(fā)展，將會有怎樣的價值與地位。2. 清華山維EPS2008地理信息工作站軟件2.1 簡介清華山維EPS2008地理信息工作站是北京清華山維新技術開發(fā)有限公司對EPS2005的改進升級版，改進內容增加了自動化構面，各類數據信息檢測，快捷命令等功能，該系統(tǒng)功能全面細致，采用全野外

7、信息化技術，使測量軟件的使用率達到了頂峰 7。它是CAD技術與GIS技術互相結合的成果，它既有較好的實現數據格式轉換，進行數據處理，屬性編輯，數據監(jiān)理和進行GIS建庫等功能。 EPS軟件是目前較為先進的產品，具有較為完善的系統(tǒng)結構框架，各種功能能滿足各種用戶的需求，EPS軟件能支持多種數據格式，EPS軟件的edb格式的成果可以轉化為多種數據格式。能專門為一個項目設計其所需要的功能，是一個很好的軟件平臺。2.2 特點清華山維EPS2008地理信息工作站的特點有：地理要素表達信息化面向測繪多種業(yè)務解決方案集成化清華山維EPS2008地理信息工作站是面對各種測繪生產單位，它較為全面的地處理了與地理信

8、息數據相關的采集、有關的處理、建立數據庫、進行更新、加強管理等各種各樣的問題，很大程度地規(guī)范了各個生產單位之間的作業(yè)模式，使生產的工藝流程簡單便捷，簡化了操作步驟，使系統(tǒng)變的不那么繁瑣，提高了作業(yè)的效率?？缙脚_數據轉換無損化地理信息數據標準管理模板化 模板是開放的，可以有效地將作業(yè)標準的自定義模板，模板定制滿足專業(yè)化的要求，定位。軟件開放，能夠支持C+、VB等多種語言的二次開發(fā)，并共享了二次開發(fā)成果，使用者能夠建立自己的作業(yè)流程和增加一些自己的想增加的東西。集成多種軟件在統(tǒng)一的條件下工作，作業(yè)員可以根據自己的作業(yè)特點，自己制定是否加載項，并針對項目進行修改和添加?？缙脚_符號化插件與多元地理信息

9、數據庫更新一體化 平臺開放性與國產地理信息軟件企業(yè)優(yōu)勢互補EPS2008地理信息工作站繼承了開放性的思維，它不停地試圖找尋與國產的有聯(lián)系的軟件企業(yè)組成商業(yè)聯(lián)盟，一起發(fā)展和研究，期待一次次的進步路，期望營造一條國產地理信息軟件的產品線，實現地理信息軟件的國產化。一個平臺打天下，測繪建庫一體化EPS2008具有完全可視化的編碼選擇、顏色選擇和線寬選擇功能和標準A腳本語言支持。EPS2008在編輯、質檢完成后可直接上傳到數據庫，不需再做數據轉換和數據監(jiān)理，具有很好的編輯效率，同時它也能對各種屬性和拓撲關系進行批量處理和修改，另外EPS2008采用動態(tài)實時存盤技術，避免數據不必要的損失，最后EPS20

10、08軟件自帶功能能夠進行合理的數據監(jiān)理與監(jiān)測。3. ArcGIS軟件3.1 ArcGIS軟件簡介ArcGIS軟件是在GIS領域用了將近40年的努力鉆研得到的經驗，然后提供給用戶一套有層次的，不能擴展的GIS平臺的一系列產品。ArcGIS產品的監(jiān)理功能是在工業(yè)標準上，它的功能非常的強大，操作也簡單，使用上非常方便，而且它的畫面是友善好看的，所以它可以滿足各種不同層次用戶的不同需求。作為有著悠久的歷史和強大的產品功能的ArcGIS在GIS領域上有著至高無上的地位，有很大部分的產品就借鑒和采用了GIS的設計思維和觀念8。ArcGIS是一款集 HYPERLINK /s?q=%E5%9C%B0%E7%9

11、0%86%E4%BF%A1%E6%81%AF%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E5%BC%80%E5%8F%91&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 地理信息系統(tǒng)開發(fā)，分析，地圖數字化，地理信息的采集等功能于一體的軟件，目的是解決目前世界范圍內地理信息過多，而應用和管理手段落后，造成信息浪費現象的一款軟件。是目前 HYPERLINK /s?q=%E5%9C%B0%E7%90%86%E4%BF%A1%E6%81%AF%E7%B3%BB%E7%BB%9F&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 地理信息系統(tǒng)行業(yè)功能最為強大，應用最為廣泛的

12、軟件，對地理信息進行處理分析，歸類，從中提取簡單的，對用戶有用的信息的軟件。在GIS領域，ArcGIS一向是以強大的空間數據分析和空間數據處理功能而得到大家的肯定。正因為此讓以ArcGIS為基礎監(jiān)理的應用平臺系統(tǒng)，向有關的部門和領導給出了科學的比較數據和決策憑據。ArcGIS產品是目前世界上有一個GIS產品的主導作用，本產品具有系統(tǒng)結構是非常完美的，有GIS的各種功能，為有著各種不同要求的用戶提供了各個方面的解決方案。ArcGIS是在GIS領域上是可以支持最多數據格式的軟件，而國家各個級別的測繪部門所發(fā)出和提供的GIS數據幾乎全是采用ArcGIS的格式。3.2特點ArcGIS的主要特點有：功能

13、強大 ArcGIS產品具備完善的制度建設，具有豐富多樣的GIS功能；ArcGIS可以支持非常多的數據格式，而且全世界上所有的GIS軟件都可以支持ArcGIS的數據格式；同時ArcGIS也可以支持海量數據的保存和用戶所需要的效率。可伸縮性ArcGIS的可伸縮性在于它可以在一個獨立的桌面系統(tǒng)的配置，也可以設置在互聯(lián)網。讓更多的用戶可以使用的定位，可視化，空間分析和決策等功能。標準、開放和互操作性ArcGIS的各種特性，給以它為基礎所構建的應用系統(tǒng)的技術提供先進、標準開放和可持續(xù)發(fā)展的保證。技術成熟、安全穩(wěn)定一個好的軟件平臺是表現一個系統(tǒng)成熟的基礎，GIS平臺的成熟和穩(wěn)定可以確定這個系統(tǒng)所有的工程的

14、牢固性。ArcGIS是經過將近40年研究得到的產品，所以它是一個技術成熟的，安全穩(wěn)定的軟件產品。操作簡便、易于開發(fā)；它擁有海量數據的存儲；還有開放性的系統(tǒng)，以及它具有離線編輯的功能。它具有構建豐富的、智能的地理數據庫功能，它可以模擬繁重的、多用戶的編輯工作流，也可以在保持圖層空間和圖層空間之間的完整性的同時也能提高用戶對于自定義的邏輯，它還具有良好的維護和建立誠信能力包括地理要素的空間之間的拓撲關系，同時它也可以實現與數據庫斷開的情況下在野外編輯GIS數據ArcGIS有一個穩(wěn)定的，對大量數據的準確數據的拓撲結構，復雜的結構分析處理功能，并能確保完整的網格數據和拓撲關系。ArcGIS的圖形編輯功

15、能及其高級的制圖編排工具是非常強大的，它能過輕松的進行類似于CAD的編輯方式，同時可以滿足都種格式之間的打開或互相轉化。4. 清華山維EPS2008與ArcGIS的比較分析4.1 清華山維EPS2008與ArcGIS在軟件應用上的比較清華山維EPS2008是通過模板來滿足不同用戶的作圖要求，是通過模板來實現的。模板是數據標準和控制作業(yè)的規(guī)范化，它定義了數據分類與編碼，分層，顏色，形狀，象征，規(guī)模，坐標系統(tǒng)，屬性數據的結構，大小和其他相關的方案。通過模板的定制形成一種標準，在此模板基礎上完成的數據都具有了同樣的數據標準。我們可以根據不同的標準萬方數據制定不同的模板，以達到用戶需要的標準需求9。而

16、ArcGIS則需要前期創(chuàng)建模板和進行屬性操作實現的。清華山維EPS2008里有很多不同的方式選取地物編碼，能夠在輸入欄直接點擊這地物，也能鍵入該地物的名稱，也可以鍵入地物編碼的前幾位，同樣也可以使用快捷鍵。而ArcGIS沒有這么多方法。清華山維EPS2008可以把我們所需要的注記標注出來，而且可以移動已標好的注記的位置，而在ArcGIS操作下已經標注出來的注記是不能移動的。清華山維EPS2008擁有選擇集的查圖導航器，能夠在你現在所處的窗口下的作業(yè)范圍內作記號，使得下次打開圖時能及時找到上次的作業(yè)區(qū)域，減少丟失與遺漏的可能。而ArcGIS下只能手工做記號，以便下次能找到當前作業(yè)區(qū)域。清華山維E

17、PS2008支持標準VBA腳本語言，用戶可以在此平臺上進行二次開發(fā)，軟件解決不了的問題可以通過腳本程序來實現，數據轉換也可以通過腳本來實現。而ArcGIS也可以進行二次開發(fā)，而且在轉換過程中屬性能無損轉換。對于初學者來說，清華山維EPS2008和ArcGIS都不易上手，功能很多，實現一種目的可以有多種方法，更何況ArcGIS還主要是英文版，初學者往往不知如何運用。對腳本的應用頻繁，需要對語言有一定基礎的人員編寫，對普通作業(yè)員來說有難度。4.2 清華山維EPS2008與ArcGIS在地理國情內業(yè)影像解譯中的對比4.2.1地理國情普查的內業(yè)影像解譯對所得到2012年航空遙感影像加密后進行影像分割，

18、然后進行影像解譯，運用判讀知識和實踐經驗針對影像的各種紋理、顏色深淺在遙感影像上判讀出目標即地理覆蓋的各種類別。地理國情信息分為12個一級類（耕地、園地、林地、草地、房屋建筑區(qū)、道路、構筑物、人工堆掘地、荒漠與裸露地表、水域、地理單元和地形），一級類中又分為58個二級類，133個三級類10。在影像判讀時，要根據不同地物的影像特征如色調、形狀、陰影、位置和布局等畫出它們之間的邊界，形成一個個的圖斑。圖斑必須達到規(guī)定的面積指標，不夠面積的需要選擇大的就近原則合并，不能漏摳。圖斑勾畫完畢后，要進行地理覆蓋構面，把已經能確定的圖斑標上類別。如：水面、有軌路、無軌路、竹林、高密度低矮(高層)房屋等。不能

19、確定的圖斑留待外業(yè)實地查看確定。內業(yè)處理除了要對地理覆蓋進行分類之外，還要對地理國情進行采集，必須要選擇符合普查指標的道路中心線先進行采集，這樣做的目的一是為了外業(yè)調繪時好找路，二是為了避免外業(yè)調繪時漏查它們的國情要素。4.2.2 清華山維EPS2008與ArcGIS的對比 在內業(yè)影像解譯中，我們需要對影像進行屬性編輯，運用判讀知識和實踐經驗針對影像的各種紋理、顏色深淺在遙感影像上判讀出目標即地理覆蓋的各種類別，并畫出相應達到指標的圖斑，圖斑勾畫完畢后，要進行地理覆蓋構面，把已經能確定的圖斑標上類別。如：水面、有軌路、無軌路、竹林、高密度低矮(高層)房屋等。清華山維EPS2008除了本身就具有

20、與autoCAD制圖軟件和南方CASS軟件相媲美的編輯制圖功能之外，還可以進行構面及給作圖所構的面添加所需的屬性編輯，還能對各種屬性和拓撲關系進行批量處理和修改，它采用動態(tài)實時存盤技術，避免數據的損失，它也能夠針對項目需要隨時進行修改和添加。它還可進行數據處理編輯后的數據監(jiān)測與監(jiān)理，具有很好的編輯效率。而ArcGIS能夠建立豐富的、智能的地理數據庫，同時也可以模擬復雜的的、多用戶的編輯工作流。它有著對數據處理入庫的強大的功能和滿足各種格式之間的打開或互相轉化，但是其在制圖畫線功能方面有著不太完善的地方，在編輯畫線自動構面這些方面它是遠不能和EPS2008軟件相比擬的。圖4-1 ArcGIS內業(yè)

21、影像解譯圖4-2 EPS2008內業(yè)影像解譯4.3 EPS2008與ArcGIS在地理國情數據成果生成入庫的對比 清華山維EPS2008在測繪方面努力的進行改進，已經能夠較為全面的完成了地理信息數據的收集、處理、建立數據庫、更正與創(chuàng)新、管理等絕大部分的問題，雖然 EPS2008已經有了對成果進行入庫的功能，但是相對于已經擁有40年的GIS研究經驗的ArcGIS而言，是不能相提并論的。在GIS領域，ArcGIS一向以擁有強大的空間分析能力和空間數據處理功能得到大家的關注。它特有的空間數據模型和空間分析處理等功能，給以ArcGIS為基礎構建的應用系統(tǒng)為相關部門提供了科學的計算數據結果和決定政策的依

22、據。此外ArcGIS具有構建豐富的、智能的地理數據庫功能。圖4-3 ArcGIS數據分析入庫圖4-4 EPS2008數據處理5. 結束語5.1總結經過這一段時間對EPS軟件的熟悉以及其對福州地理國情普查的應用，讓我對EPS軟件的功能及應用有了更深入的了解。因為EPS的編輯功能強大但是入庫功能還不是那么的完善，所以要結合數據庫功能強大的ArcGIS，結合兩種軟件，既能滿足地物屬性編輯的要求，又能系統(tǒng)的有效的對成果數據建立地理國情本底數據庫。在福州地理國情普查中，EPS軟件占據著不可忽視的作用，其為了普查特意定制的很多功能都能讓工作量大大的減少。EPS軟件相對于其它的軟件有較大的優(yōu)勢，其編輯功能簡

23、單好操作，數據儲存好，數據方便轉換。ArcGIS軟件同時也占據著不可忽視的作用，它強大的空間數據分析和構建強大的數據庫有的不可比擬的作用。EPS軟件和ArcGIS軟件對福州地理國情普查的工作起著重要的作用，也為下一次的地理國情普查做了先頭兵。5.2展望全國第一次地理國情普查還在繼續(xù)，必須要找出適合各個地區(qū)的工作所需要進行的工作模式和進行操作的軟件，才能更好的加快普查進度，得到較好的普查結果。EPS軟件在編輯方面操作簡單，功能強大，而數據入庫方面的功能無法滿足單獨完成這次普查內容的要求，還需作一定的改進。反之，ArcGIS軟件入庫功能強大，但在編輯方面不夠完善，還有很大的改進空間。6. 致謝語我

24、的畢業(yè)論文是在鄒丹老師的細心指導和幫助下，才能不斷的完善并完成。她開闊的視野給了我深深的啟迪，這篇論文凝聚著她的汗水，她以嚴謹的教學態(tài)度和敬業(yè)精神影響著我，讓我對我的學習態(tài)度產生了顯著地影響，在這里我向她表示以最真心的感謝。經過三年的專業(yè)理論學習，和一年的實踐學習，讓我慢慢的喜歡上測繪這個苦并快樂著的行業(yè)，我學到了較好的測繪知識和較好的實踐基礎，讓我以后走出校園多了很大的信心面對工作以及老板。以上這些都是來自于我的所有的專業(yè)老師，在這里我要感謝他們，謝謝他們帶給我的一切，并無私的把那么多淵博的知識傳授給我。我也要感謝福建地質工程研究院給予我學習EPS軟件及ArcGIS軟件，并且在福州地理國情普

25、查中應用EPS軟件及ArcGIS軟件的機會，讓我進一步的了解EPS軟件及ArcGIS軟件并熟練掌握它們的操作，讓我有穩(wěn)固的理論知識和實踐基礎來編寫本論文。感謝四年來我的朋友和10測繪班的四十幾位同學對我的學習，生活以及工作上的支持、關心和信任。四面來，我們互相幫助，團結友愛，和睦共處，不是兄弟勝是兄弟！也正是因為一路上有你們我的大學生涯才過的如此精彩，沒有感到孤單，很快就要各奔東西了，衷心的祝愿大家前程似錦，找到好工作，天天開心。最后感謝我的父母，在他們的細心呵護下，我才能無憂無慮的成長、學習，現在我即將畢業(yè)出去工作了，我會努力工作，賺錢養(yǎng)家，默默的祈禱愿您們一生平安，我也會好好的回報社會。我

26、以最誠摯的心感謝你們，謝謝。參考文獻1 國務院關于開展第一次全國地理國情普查的通知J.中華人民共和國國務院公報，2013，8：15-162 中國國務院部署開展第一次全國地理國情普查J.新華時政，20133 遼寧借首次地理國情普查細摸“家底”N.新華網遼寧頻道，2013 4 淺談地理國情普查技術A.2013 5 徐德明，李維森，胥燕嬰，等地理國情普查內容與指標C.北京：測繪出版社，2013,1-36 新疆全面開展首次全國地理國情普查工作EB/OL.HYPERLINK /periodical/gtzytx/2007-11.aspx2013 7 李玉潔, 應用清華山維軟件的空間數據轉換技術研究J. 科技資訊.20128 ArcGIS的技術優(yōu)勢及優(yōu)越性EB/OL.HYPERLINK /periodical/gtzytx/2007-11.aspx2010 9 EPS2008技術交流文件EB/OL.HYPERLINK /periodical/gtzytx/2007-11.aspx2013 10 地表覆蓋分類前期內業(yè)判讀提取方法M.HYPERLINK /periodical/gtzytx/2007-11.aspx2013Geographical conditions of the census method res