《地理信息+觀測與測量gbt+41448-2022》詳細解讀

《地理信息觀測與測量gb/t41448-2022》詳細解讀contents目錄1范圍2一致性3規(guī)范性引用文件4術語和定義5縮略語與符號6依賴性contents目錄7觀測的基本特征8特定觀測9采樣要素的基本特點10空間采樣要素11樣本附錄A(規(guī)范性)抽象測試套件附錄B(資料性)觀測與測量術語與相關學科常用語對照表contents目錄附錄C(規(guī)范性)工具類附錄D(資料性)觀測和采樣模型的應用范例參考文獻011范圍本標準規(guī)定了地理信息觀測與測量的基本術語、定義和分類，明確了其涵蓋的范圍和對象。地理信息觀測與測量包括地面、水下、空中和太空等多個領域的觀測與測量活動。適用于各種比例尺、精度和目的的地理信息數(shù)據(jù)采集、處理和應用。1.1地理信息觀測與測量的界定本標準適用于地理信息產(chǎn)業(yè)、測繪地理信息行業(yè)以及相關領域的觀測與測量活動?？蔀檎疀Q策、城市規(guī)劃、環(huán)境保護、資源調(diào)查、災害監(jiān)測與評估等提供地理信息數(shù)據(jù)支持。適用于科研機構(gòu)、教育機構(gòu)以及企事業(yè)單位等開展地理信息觀測與測量的研究、教學和應用工作。1.2適用領域022一致性一致性是指在不同時間、不同地點、不同方式下獲取的地理信息觀測與測量數(shù)據(jù)應保持一致，確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。一致性要求包括數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)質(zhì)量等方面的一致性，是實現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)共享、交換和應用的基礎。為了保證一致性，需要制定統(tǒng)一的觀測與測量標準、規(guī)范和方法，并對數(shù)據(jù)進行定期檢驗和更新。2.1概述觀測與測量應用模式的一致性類是指在不同應用模式下，觀測與測量數(shù)據(jù)應保持一致性的類別。這些類別包括空間基準一致性、時間基準一致性、觀測方法一致性、數(shù)據(jù)處理一致性等?？臻g基準一致性要求在不同應用模式下，觀測與測量數(shù)據(jù)應采用統(tǒng)一的空間參考系統(tǒng)和坐標系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)的空間位置準確性。時間基準一致性要求在不同應用模式下，觀測與測量數(shù)據(jù)應采用統(tǒng)一的時間參考系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)的時間序列準確性。觀測方法一致性要求在不同應用模式下，觀測與測量應采用統(tǒng)一的觀測方法和技術標準，確保數(shù)據(jù)的觀測精度和可比性。數(shù)據(jù)處理一致性要求在不同應用模式下，觀測與測量數(shù)據(jù)應采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理流程和算法，確保數(shù)據(jù)的處理結(jié)果準確性和一致性。2.2與包含觀測與測量的應用模式相關的一致性類033規(guī)范性引用文件0102引用文件概述引用文件的目的是為了確保本標準的制定和實施具有科學性和規(guī)范性。本標準在制定過程中，引用了多個相關的國家標準、行業(yè)標準和技術規(guī)范。主要引用文件GB/T24356-2009測繪成果質(zhì)量檢查與驗收CH/T2008-2011全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)實時動態(tài)測量(RTK)技術規(guī)范GB/T19294-2016地理信息術語CH/T1004-2005測繪技術設計規(guī)定以上引用文件均為本標準的制定提供了重要的技術支撐和規(guī)范依據(jù)。引用文件中的相關術語、定義、技術要求和測試方法等，為本標準的制定提供了統(tǒng)一的基礎和依據(jù)。通過引用相關文件，本標準能夠與其他標準和規(guī)范進行有效的銜接和協(xié)調(diào)，提高了標準的適用性和可操作性。引用文件對于本標準的制定和實施起到了重要的指導作用，確保了標準的科學性和規(guī)范性。引用文件的作用044術語和定義地理信息地理信息是指描述地球表面及近地表空間各種自然和人文現(xiàn)象的空間位置、屬性、關系及時空變化的數(shù)據(jù)、信息、知識和服務的總和。它包括地理實體的空間分布、相互關系、屬性特征及時空變化規(guī)律等內(nèi)容，是人類社會認知地球、管理地球、保護地球和可持續(xù)發(fā)展的重要基礎。觀測是指使用各種傳感器、儀器、設備和技術手段，對地球表面及近地表空間的自然和人文現(xiàn)象進行實時或非實時的數(shù)據(jù)獲取、監(jiān)測和記錄的過程。觀測的目的是為了獲取地理信息的原始數(shù)據(jù)，為后續(xù)的測量、分析、建模和應用提供基礎。觀測測量是指使用測量儀器、設備和技術手段，對地球表面及近地表空間的自然和人文現(xiàn)象的空間位置、形狀、大小、方向、角度、距離、高程等幾何特性進行量測和計算的過程。測量的目的是為了獲取地理實體的精確位置和幾何形狀，為地圖制圖、地理信息系統(tǒng)建設、空間分析和決策支持等提供準確可靠的數(shù)據(jù)基礎。測量地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種基于計算機技術的空間信息管理系統(tǒng)，用于采集、存儲、管理、分析、顯示和應用地理信息。它具有強大的空間分析、數(shù)據(jù)管理和可視化功能，能夠廣泛應用于城市規(guī)劃、環(huán)境保護、資源管理、災害監(jiān)測與評估、交通運輸、公共安全等領域。地理信息系統(tǒng)055縮略語與符號01020304GIS地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem）GNSS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem）LiDAR激光雷達（LightDetectionandRanging）RS遙感（RemoteSensing）5.1縮略語統(tǒng)一建模語言（UnifiedModelingLanguage），用于對軟件密集系統(tǒng)進行可視化建模的標準語言?？蓴U展標記語言（ExtensibleMarkupLanguage），用于編碼文檔和數(shù)據(jù)的標記語言。UMLXML5.2模式語言觀測點（ObservationPoint）在地理空間中用于收集數(shù)據(jù)的具體位置。測量設備（MeasurementDevice）用于進行地理信息采集和測量的儀器或設備。觀測數(shù)據(jù)（ObservationData）通過觀測點收集到的原始數(shù)據(jù)或經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)質(zhì)量（DataQuality）描述觀測數(shù)據(jù)的準確性、完整性、一致性和可靠性的屬性。5.3模型元素名066依賴性6.1技術依賴性地理信息觀測與測量技術依賴于現(xiàn)代測繪技術、遙感技術、地理信息系統(tǒng)技術等的發(fā)展。這些技術的不斷進步為地理信息觀測與測量提供了更精確、更高效的方法和手段。隨著科技的快速發(fā)展，新的觀測設備和測量技術不斷涌現(xiàn)，如無人機、激光雷達等，這些新技術在地理信息觀測與測量中發(fā)揮著越來越重要的作用。地理信息觀測與測量依賴于大量的地理數(shù)據(jù)，包括基礎地理數(shù)據(jù)、專題地理數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)的準確性和完整性對于地理信息觀測與測量的結(jié)果至關重要。隨著大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，地理信息數(shù)據(jù)的獲取、處理和分析能力得到了顯著提升，為地理信息觀測與測量提供了更豐富的數(shù)據(jù)資源。6.2數(shù)據(jù)依賴性地理信息觀測與測量需要專業(yè)的技術人才進行操作和實施。這些人才需要具備扎實的測繪、遙感、地理信息系統(tǒng)等專業(yè)知識，以及豐富的實踐經(jīng)驗。隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對于高素質(zhì)、復合型地理信息人才的需求越來越迫切，人才的培養(yǎng)和引進成為地理信息觀測與測量發(fā)展的重要保障。6.3人才依賴性VS地理信息觀測與測量的發(fā)展還依賴于相關政策的支持和引導。政府需要制定完善的法律法規(guī)和政策措施，為地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良好的法治環(huán)境和政策支持。同時，政府還需要加強對地理信息產(chǎn)業(yè)的監(jiān)管和管理，確保地理信息數(shù)據(jù)的安全性和保密性，促進地理信息產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展。6.4政策依賴性077觀測的基本特征123在地面進行的直接觀測，包括使用各種測量儀器和設備進行的地形、地貌、地物等地理信息的采集。地面觀測利用航空器在空中進行的觀測，可以獲取大范圍的地理信息，如航空攝影測量、遙感監(jiān)測等。航空觀測在水下環(huán)境中進行的觀測，包括使用潛水器、聲納等設備進行的水下地形、地貌、水文等信息的采集。水下觀測7.1觀測場景在固定點進行的連續(xù)觀測，主要用于獲取穩(wěn)定不變的地理信息，如大地測量中的水準測量、三角測量等。靜態(tài)觀測在移動狀態(tài)下進行的觀測，可以獲取隨時間變化的地理信息，如GPS測量、實時遙感監(jiān)測等。動態(tài)觀測多個觀測設備或系統(tǒng)協(xié)同工作，共同完成任務，可以提高觀測效率和精度，如多傳感器融合技術。協(xié)同觀測7.2觀測模式03統(tǒng)計模型用于處理和分析大量觀測數(shù)據(jù)，提取有用信息和規(guī)律，如回歸分析、時間序列分析等。01幾何模型用于描述地理空間中的點、線、面等幾何要素及其相互關系，是地理信息觀測與測量的基礎。02物理模型用于描述地理現(xiàn)象的物理過程和機制，如大氣傳輸模型、水文模型等，可以輔助分析和解釋觀測數(shù)據(jù)。7.3觀測模型的使用088特定觀測指對地理現(xiàn)象進行數(shù)量化的測定，如長度、面積、體積、重量、溫度、速度等。定量觀測指對地理現(xiàn)象進行性質(zhì)上的判斷和描述，如地貌形態(tài)、土壤類型、植被類型、地質(zhì)構(gòu)造等。定性觀測指對地理現(xiàn)象的空間位置進行觀測，如經(jīng)緯度坐標、高程、方向、角度等。定位觀測指對地理現(xiàn)象隨時間變化的情況進行觀測，如氣象觀測中的每日氣溫、降水量等。定時觀測8.1依據(jù)結(jié)果類型的觀測分類常量觀測的概念指在一定條件下，對某一地理現(xiàn)象進行重復觀測，其觀測結(jié)果保持不變或變化極小，可視為常量的觀測。常量觀測的方法通常采用高精度的測量儀器和嚴格的觀測程序，以確保觀測結(jié)果的準確性和可靠性。常量觀測的應用如大地測量中的水準測量、三角測量等，其結(jié)果對于地理信息系統(tǒng)的建設和維護具有重要意義。8.2結(jié)果為常量的觀測變量觀測的概念01指對地理現(xiàn)象進行觀測時，其觀測結(jié)果隨時間和空間的變化而發(fā)生變化的觀測。變量觀測的方法02通常采用動態(tài)監(jiān)測和實時傳輸技術，對地理現(xiàn)象進行連續(xù)、實時的觀測和數(shù)據(jù)采集。變量觀測的應用03如氣象觀測中的氣溫、氣壓、風速、降水量等實時監(jiān)測，以及環(huán)境監(jiān)測中的水質(zhì)、空氣質(zhì)量等動態(tài)監(jiān)測。這些觀測結(jié)果對于預測和應對自然災害、保障生態(tài)環(huán)境安全等具有重要意義。8.3結(jié)果為變量的觀測099采樣要素的基本特點包括山地、河流、湖泊、海洋等自然地理實體，關注其地形地貌、水文氣象等要素的觀測與測量。自然地理環(huán)境涉及城市基礎設施、建筑物、交通網(wǎng)絡等城市要素，需要對其進行精確測量以支持城市規(guī)劃、建設與管理。城市規(guī)劃與建設針對礦產(chǎn)、水資源、土地資源等自然資源的開發(fā)與利用過程，進行采樣觀測以評估資源儲量和利用狀況。資源開發(fā)與利用關注生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、生物多樣性保護等方面的觀測與測量，為生態(tài)環(huán)境保護提供數(shù)據(jù)支持。生態(tài)環(huán)境保護9.1采樣的場景定期采樣不定期采樣自動化采樣手動采樣9.2采樣模式按照設定的時間間隔進行采樣，如每日、每周或每月采樣一次，以獲得時間序列上的數(shù)據(jù)變化。利用自動化設備和技術進行連續(xù)、實時的采樣觀測，提高數(shù)據(jù)獲取效率和準確性。根據(jù)實際需要隨時進行采樣，如在特定事件發(fā)生后或環(huán)境條件發(fā)生變化時進行采樣。由人工進行采樣操作，根據(jù)采樣計劃和要求選擇合適的采樣點和采樣方法。1010空間采樣要素城市規(guī)劃與管理城市規(guī)劃者需要了解城市內(nèi)部不同區(qū)域的空間分布特征，空間采樣要素可以幫助他們獲取更詳細的數(shù)據(jù)，以支持城市規(guī)劃和管理工作。地理環(huán)境監(jiān)測在地理環(huán)境監(jiān)測中，空間采樣要素用于描述和定位監(jiān)測點的空間位置，以確保數(shù)據(jù)的準確性和可比性。自然資源調(diào)查在自然資源調(diào)查中，空間采樣要素是獲取資源分布、數(shù)量和質(zhì)量等關鍵信息的基礎，有助于評估自然資源的可持續(xù)利用潛力。10.1空間采樣要素的場景規(guī)則格網(wǎng)采樣將研究區(qū)域劃分為規(guī)則的格網(wǎng)，在每個格網(wǎng)內(nèi)設置采樣點，以獲取空間上連續(xù)的數(shù)據(jù)。隨機采樣在研究區(qū)域內(nèi)隨機選擇采樣點，以獲取空間上離散的數(shù)據(jù)。這種方法適用于大范圍、均勻分布的研究對象。系統(tǒng)采樣按照一定的規(guī)則和間距在研究區(qū)域內(nèi)設置采樣點，以獲取空間上均勻分布的數(shù)據(jù)。分層隨機采樣將研究區(qū)域劃分為若干層，每層內(nèi)具有相似的特征。然后在每層內(nèi)隨機選擇采樣點，以獲取更具代表性的數(shù)據(jù)。10.2空間采樣要素模式

10.3觀測中空間延展采樣要素的拆分點狀要素拆分對于點狀的空間采樣要素，如監(jiān)測站點等，可以將其拆分為獨立的點對象進行觀測和記錄。線狀要素拆分對于線狀的空間采樣要素，如交通線路、河流等，可以將其拆分為多個線段對象進行觀測和記錄，以獲取更詳細的數(shù)據(jù)。面狀要素拆分對于面狀的空間采樣要素，如土地利用類型、行政區(qū)劃等，可以將其拆分為多個面對象進行觀測和記錄，以反映不同區(qū)域的空間特征。用于描述具體的采樣位置，如環(huán)境監(jiān)測站、氣象觀測站等。采樣點用于描述線性的采樣路徑或軌跡，如交通流量觀測線路、地質(zhì)勘探線路等。采樣線用于描述面狀的采樣區(qū)域或范圍，如土地利用調(diào)查區(qū)域、城市規(guī)劃區(qū)域等。采樣面用于描述規(guī)則的格網(wǎng)狀采樣布局，如生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)格、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查網(wǎng)格等。采樣網(wǎng)格10.4采樣要素的常用名稱(資料性)1111樣本地理環(huán)境監(jiān)測包括氣象、水文、地質(zhì)等自然地理要素的觀測與測量，以獲取實時、準確的環(huán)境數(shù)據(jù)。資源調(diào)查與管理對土地、礦產(chǎn)、森林、水資源等自然資源進行調(diào)查、評估和管理，以實現(xiàn)資源的合理利用和保護。城市規(guī)劃與建設在城市規(guī)劃、建筑設計、交通規(guī)劃等領域，對地形、地貌、地物等進行詳細觀測與測量，為決策提供科學依據(jù)。災害監(jiān)測與預警針對地震、洪水、滑坡、泥石流等自然災害，進行實時監(jiān)測和預警，減少災害損失。11.1樣本的場景通過實時采集設備獲取的數(shù)據(jù)，反映觀測對象在特定時間點的狀態(tài)或變化。實時觀測樣本按照一定周期進行觀測和測量，獲取觀測對象在一段時間內(nèi)的變化情況。定期觀測樣本針對特定問題或需求進行的觀測和測量，如環(huán)境污染監(jiān)測、農(nóng)業(yè)產(chǎn)量調(diào)查等。專題觀測樣本綜合考慮多種因素或指標進行的觀測和測量，以全面反映觀測對象的情況。綜合觀測樣本11.2樣本模式12附錄A(規(guī)范性)抽象測試套件定義與目的抽象測試套件是一組用于驗證地理信息觀測與測量系統(tǒng)功能和性能的抽象測試方法和工具。適用范圍適用于對地理信息觀測與測量系統(tǒng)進行標準化測試，以確保其符合GB/T41448-2022標準的要求。抽象測試套件概述測試方法針對測試需求，提供具體的測試方法，包括測試步驟、測試數(shù)據(jù)、預期結(jié)果等。測試工具介紹用于執(zhí)行測試的工具，如自動化測試腳本、測試儀器等。測試需求根據(jù)GB/T41448-2022標準，明確地理信息觀測與測量系統(tǒng)的測試需求，包括功能測試、性能測試等。抽象測試套件組成根據(jù)測試需求，準備相應的測試環(huán)境和測試數(shù)據(jù)。測試準備測試執(zhí)行結(jié)果分析問題處理按照測試方法執(zhí)行測試，記錄測試結(jié)果。對測試結(jié)果進行分析，判斷地理信息觀測與測量系統(tǒng)是否符合GB/T41448-2022標準的要求。針對測試中發(fā)現(xiàn)的問題，提供相應的處理建議和改進措施。抽象測試套件使用流程13附錄B(資料性)觀測與測量術語與相關學科常用語對照表觀測測量定位遙感觀測與測量術語使用各種儀器和工具，對地理現(xiàn)象或目標進行系統(tǒng)的、連續(xù)的或周期性的察看、量測和記錄的過程。確定地理實體或現(xiàn)象在空間中的位置，通常通過坐標系統(tǒng)來實現(xiàn)。以確定量值為目的的一組操作，包括測量對象的識別、量值的獲取、數(shù)據(jù)處理以及結(jié)果的表達與解釋。利用傳感器在不直接接觸目標的情況下，獲取目標信息的技術。0102030405地理學地理現(xiàn)象、地理環(huán)境、地理要素等。測繪學測量、地圖學、地理信息系統(tǒng)等。氣象學氣象觀測、氣象預報、氣候?qū)W等。海洋學海洋觀測、海洋調(diào)查、海洋資源開發(fā)等。地質(zhì)學地質(zhì)觀測、地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)資源勘探等。相關學科常用語對照14附錄C(規(guī)范性)工具類03無人機航攝系統(tǒng)搭載高清相機和傳感器，用于獲取高分辨率的地理影像數(shù)據(jù)。01全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機用于獲取地理位置信息，包括經(jīng)度、緯度、高程等。02激光雷達掃描儀用于獲取地表三維形態(tài)信息，可穿透云層和天氣條件進行數(shù)據(jù)采集。地理信息采集工具地理信息系統(tǒng)軟件用于地理數(shù)據(jù)的存儲、管理、分析和可視化，支持多種數(shù)據(jù)格式和坐標系。遙感圖像處理軟件用于處理和分析遙感影像數(shù)據(jù)，提取地表信息和監(jiān)測變化?？臻g分析軟件提供空間查詢、統(tǒng)計分析、網(wǎng)絡分析等功能，用于解決復雜的地理問題。地理信息處理工具三維可視化軟件用于創(chuàng)建三維場景，展示地形地貌、城市景觀等地理信息。虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術結(jié)合地理數(shù)據(jù)，提供沉浸式的交互體驗，用于地理信息的展示和傳播。地圖制圖軟件用于制作各種比例尺的地圖，支持符號化、注記、圖例等制圖要素。地理信息輸出工具15附錄D(資料性)觀測和采樣模型的應用范例地形測繪、土地利用規(guī)劃、自然資源調(diào)查等。應用場景采用遙感技術、地面測量儀器等手段進行地形數(shù)據(jù)的獲取。觀測方法根據(jù)地形復雜程度、觀測精度要求等因素，制定合理的采樣點布局和密度。采樣策略通過數(shù)據(jù)處理和分析，生成數(shù)字高程模型（DEM）、等高線圖等地形產(chǎn)品，為相關領域提供基礎地