《地理信息+观测与测量gbt+41448-2022》详细解读

《地理信息观测与测量gb/t41448-2022》详细解读contents目录1范围2一致性3规范性引用文件4术语和定义5缩略语与符号6依赖性contents目录7观测的基本特征8特定观测9采样要素的基本特点10空间采样要素11样本附录A(规范性)抽象测试套件附录B(资料性)观测与测量术语与相关学科常用语对照表contents目录附录C(规范性)工具类附录D(资料性)观测和采样模型的应用范例参考文献011范围本标准规定了地理信息观测与测量的基本术语、定义和分类，明确了其涵盖的范围和对象。地理信息观测与测量包括地面、水下、空中和太空等多个领域的观测与测量活动。适用于各种比例尺、精度和目的的地理信息数据采集、处理和应用。1.1地理信息观测与测量的界定本标准适用于地理信息产业、测绘地理信息行业以及相关领域的观测与测量活动。可为政府决策、城市规划、环境保护、资源调查、灾害监测与评估等提供地理信息数据支持。适用于科研机构、教育机构以及企事业单位等开展地理信息观测与测量的研究、教学和应用工作。1.2适用领域022一致性一致性是指在不同时间、不同地点、不同方式下获取的地理信息观测与测量数据应保持一致，确保数据的准确性和可靠性。一致性要求包括数据格式、数据内容、数据质量等方面的一致性，是实现地理信息数据共享、交换和应用的基础。为了保证一致性，需要制定统一的观测与测量标准、规范和方法，并对数据进行定期检验和更新。2.1概述观测与测量应用模式的一致性类是指在不同应用模式下，观测与测量数据应保持一致性的类别。这些类别包括空间基准一致性、时间基准一致性、观测方法一致性、数据处理一致性等。空间基准一致性要求在不同应用模式下，观测与测量数据应采用统一的空间参考系统和坐标系统，确保数据的空间位置准确性。时间基准一致性要求在不同应用模式下，观测与测量数据应采用统一的时间参考系统，确保数据的时间序列准确性。观测方法一致性要求在不同应用模式下，观测与测量应采用统一的观测方法和技术标准，确保数据的观测精度和可比性。数据处理一致性要求在不同应用模式下，观测与测量数据应采用统一的数据处理流程和算法，确保数据的处理结果准确性和一致性。2.2与包含观测与测量的应用模式相关的一致性类033规范性引用文件0102引用文件概述引用文件的目的是为了确保本标准的制定和实施具有科学性和规范性。本标准在制定过程中，引用了多个相关的国家标准、行业标准和技术规范。主要引用文件GB/T24356-2009测绘成果质量检查与验收CH/T2008-2011全球导航卫星系统实时动态测量(RTK)技术规范GB/T19294-2016地理信息术语CH/T1004-2005测绘技术设计规定以上引用文件均为本标准的制定提供了重要的技术支撑和规范依据。引用文件中的相关术语、定义、技术要求和测试方法等，为本标准的制定提供了统一的基础和依据。通过引用相关文件，本标准能够与其他标准和规范进行有效的衔接和协调，提高了标准的适用性和可操作性。引用文件对于本标准的制定和实施起到了重要的指导作用，确保了标准的科学性和规范性。引用文件的作用044术语和定义地理信息地理信息是指描述地球表面及近地表空间各种自然和人文现象的空间位置、属性、关系及时空变化的数据、信息、知识和服务的总和。它包括地理实体的空间分布、相互关系、属性特征及时空变化规律等内容，是人类社会认知地球、管理地球、保护地球和可持续发展的重要基础。观测是指使用各种传感器、仪器、设备和技术手段，对地球表面及近地表空间的自然和人文现象进行实时或非实时的数据获取、监测和记录的过程。观测的目的是为了获取地理信息的原始数据，为后续的测量、分析、建模和应用提供基础。观测测量是指使用测量仪器、设备和技术手段，对地球表面及近地表空间的自然和人文现象的空间位置、形状、大小、方向、角度、距离、高程等几何特性进行量测和计算的过程。测量的目的是为了获取地理实体的精确位置和几何形状，为地图制图、地理信息系统建设、空间分析和决策支持等提供准确可靠的数据基础。测量地理信息系统（GIS）是一种基于计算机技术的空间信息管理系统，用于采集、存储、管理、分析、显示和应用地理信息。它具有强大的空间分析、数据管理和可视化功能，能够广泛应用于城市规划、环境保护、资源管理、灾害监测与评估、交通运输、公共安全等领域。地理信息系统055缩略语与符号01020304GIS地理信息系统（GeographicInformationSystem）GNSS全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem）LiDAR激光雷达（LightDetectionandRanging）RS遥感（RemoteSensing）5.1缩略语统一建模语言（UnifiedModelingLanguage），用于对软件密集系统进行可视化建模的标准语言。可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage），用于编码文档和数据的标记语言。UMLXML5.2模式语言观测点（ObservationPoint）在地理空间中用于收集数据的具体位置。测量设备（MeasurementDevice）用于进行地理信息采集和测量的仪器或设备。观测数据（ObservationData）通过观测点收集到的原始数据或经过处理的数据。数据质量（DataQuality）描述观测数据的准确性、完整性、一致性和可靠性的属性。5.3模型元素名066依赖性6.1技术依赖性地理信息观测与测量技术依赖于现代测绘技术、遥感技术、地理信息系统技术等的发展。这些技术的不断进步为地理信息观测与测量提供了更精确、更高效的方法和手段。随着科技的快速发展，新的观测设备和测量技术不断涌现，如无人机、激光雷达等，这些新技术在地理信息观测与测量中发挥着越来越重要的作用。地理信息观测与测量依赖于大量的地理数据，包括基础地理数据、专题地理数据等。这些数据的准确性和完整性对于地理信息观测与测量的结果至关重要。随着大数据技术的发展，地理信息数据的获取、处理和分析能力得到了显著提升，为地理信息观测与测量提供了更丰富的数据资源。6.2数据依赖性地理信息观测与测量需要专业的技术人才进行操作和实施。这些人才需要具备扎实的测绘、遥感、地理信息系统等专业知识，以及丰富的实践经验。随着地理信息产业的快速发展，对于高素质、复合型地理信息人才的需求越来越迫切，人才的培养和引进成为地理信息观测与测量发展的重要保障。6.3人才依赖性VS地理信息观测与测量的发展还依赖于相关政策的支持和引导。政府需要制定完善的法律法规和政策措施，为地理信息产业的发展提供良好的法治环境和政策支持。同时，政府还需要加强对地理信息产业的监管和管理，确保地理信息数据的安全性和保密性，促进地理信息产业的健康有序发展。6.4政策依赖性077观测的基本特征123在地面进行的直接观测，包括使用各种测量仪器和设备进行的地形、地貌、地物等地理信息的采集。地面观测利用航空器在空中进行的观测，可以获取大范围的地理信息，如航空摄影测量、遥感监测等。航空观测在水下环境中进行的观测，包括使用潜水器、声纳等设备进行的水下地形、地貌、水文等信息的采集。水下观测7.1观测场景在固定点进行的连续观测，主要用于获取稳定不变的地理信息，如大地测量中的水准测量、三角测量等。静态观测在移动状态下进行的观测，可以获取随时间变化的地理信息，如GPS测量、实时遥感监测等。动态观测多个观测设备或系统协同工作，共同完成任务，可以提高观测效率和精度，如多传感器融合技术。协同观测7.2观测模式03统计模型用于处理和分析大量观测数据，提取有用信息和规律，如回归分析、时间序列分析等。01几何模型用于描述地理空间中的点、线、面等几何要素及其相互关系，是地理信息观测与测量的基础。02物理模型用于描述地理现象的物理过程和机制，如大气传输模型、水文模型等，可以辅助分析和解释观测数据。7.3观测模型的使用088特定观测指对地理现象进行数量化的测定，如长度、面积、体积、重量、温度、速度等。定量观测指对地理现象进行性质上的判断和描述，如地貌形态、土壤类型、植被类型、地质构造等。定性观测指对地理现象的空间位置进行观测，如经纬度坐标、高程、方向、角度等。定位观测指对地理现象随时间变化的情况进行观测，如气象观测中的每日气温、降水量等。定时观测8.1依据结果类型的观测分类常量观测的概念指在一定条件下，对某一地理现象进行重复观测，其观测结果保持不变或变化极小，可视为常量的观测。常量观测的方法通常采用高精度的测量仪器和严格的观测程序，以确保观测结果的准确性和可靠性。常量观测的应用如大地测量中的水准测量、三角测量等，其结果对于地理信息系统的建设和维护具有重要意义。8.2结果为常量的观测变量观测的概念01指对地理现象进行观测时，其观测结果随时间和空间的变化而发生变化的观测。变量观测的方法02通常采用动态监测和实时传输技术，对地理现象进行连续、实时的观测和数据采集。变量观测的应用03如气象观测中的气温、气压、风速、降水量等实时监测，以及环境监测中的水质、空气质量等动态监测。这些观测结果对于预测和应对自然灾害、保障生态环境安全等具有重要意义。8.3结果为变量的观测099采样要素的基本特点包括山地、河流、湖泊、海洋等自然地理实体，关注其地形地貌、水文气象等要素的观测与测量。自然地理环境涉及城市基础设施、建筑物、交通网络等城市要素，需要对其进行精确测量以支持城市规划、建设与管理。城市规划与建设针对矿产、水资源、土地资源等自然资源的开发与利用过程，进行采样观测以评估资源储量和利用状况。资源开发与利用关注生态环境质量、生物多样性保护等方面的观测与测量，为生态环境保护提供数据支持。生态环境保护9.1采样的场景定期采样不定期采样自动化采样手动采样9.2采样模式按照设定的时间间隔进行采样，如每日、每周或每月采样一次，以获得时间序列上的数据变化。利用自动化设备和技术进行连续、实时的采样观测，提高数据获取效率和准确性。根据实际需要随时进行采样，如在特定事件发生后或环境条件发生变化时进行采样。由人工进行采样操作，根据采样计划和要求选择合适的采样点和采样方法。1010空间采样要素城市规划与管理城市规划者需要了解城市内部不同区域的空间分布特征，空间采样要素可以帮助他们获取更详细的数据，以支持城市规划和管理工作。地理环境监测在地理环境监测中，空间采样要素用于描述和定位监测点的空间位置，以确保数据的准确性和可比性。自然资源调查在自然资源调查中，空间采样要素是获取资源分布、数量和质量等关键信息的基础，有助于评估自然资源的可持续利用潜力。10.1空间采样要素的场景规则格网采样将研究区域划分为规则的格网，在每个格网内设置采样点，以获取空间上连续的数据。随机采样在研究区域内随机选择采样点，以获取空间上离散的数据。这种方法适用于大范围、均匀分布的研究对象。系统采样按照一定的规则和间距在研究区域内设置采样点，以获取空间上均匀分布的数据。分层随机采样将研究区域划分为若干层，每层内具有相似的特征。然后在每层内随机选择采样点，以获取更具代表性的数据。10.2空间采样要素模式

10.3观测中空间延展采样要素的拆分点状要素拆分对于点状的空间采样要素，如监测站点等，可以将其拆分为独立的点对象进行观测和记录。线状要素拆分对于线状的空间采样要素，如交通线路、河流等，可以将其拆分为多个线段对象进行观测和记录，以获取更详细的数据。面状要素拆分对于面状的空间采样要素，如土地利用类型、行政区划等，可以将其拆分为多个面对象进行观测和记录，以反映不同区域的空间特征。用于描述具体的采样位置，如环境监测站、气象观测站等。采样点用于描述线性的采样路径或轨迹，如交通流量观测线路、地质勘探线路等。采样线用于描述面状的采样区域或范围，如土地利用调查区域、城市规划区域等。采样面用于描述规则的格网状采样布局，如生态环境监测网格、农业资源调查网格等。采样网格10.4采样要素的常用名称(资料性)1111样本地理环境监测包括气象、水文、地质等自然地理要素的观测与测量，以获取实时、准确的环境数据。资源调查与管理对土地、矿产、森林、水资源等自然资源进行调查、评估和管理，以实现资源的合理利用和保护。城市规划与建设在城市规划、建筑设计、交通规划等领域，对地形、地貌、地物等进行详细观测与测量，为决策提供科学依据。灾害监测与预警针对地震、洪水、滑坡、泥石流等自然灾害，进行实时监测和预警，减少灾害损失。11.1样本的场景通过实时采集设备获取的数据，反映观测对象在特定时间点的状态或变化。实时观测样本按照一定周期进行观测和测量，获取观测对象在一段时间内的变化情况。定期观测样本针对特定问题或需求进行的观测和测量，如环境污染监测、农业产量调查等。专题观测样本综合考虑多种因素或指标进行的观测和测量，以全面反映观测对象的情况。综合观测样本11.2样本模式12附录A(规范性)抽象测试套件定义与目的抽象测试套件是一组用于验证地理信息观测与测量系统功能和性能的抽象测试方法和工具。适用范围适用于对地理信息观测与测量系统进行标准化测试，以确保其符合GB/T41448-2022标准的要求。抽象测试套件概述测试方法针对测试需求，提供具体的测试方法，包括测试步骤、测试数据、预期结果等。测试工具介绍用于执行测试的工具，如自动化测试脚本、测试仪器等。测试需求根据GB/T41448-2022标准，明确地理信息观测与测量系统的测试需求，包括功能测试、性能测试等。抽象测试套件组成根据测试需求，准备相应的测试环境和测试数据。测试准备测试执行结果分析问题处理按照测试方法执行测试，记录测试结果。对测试结果进行分析，判断地理信息观测与测量系统是否符合GB/T41448-2022标准的要求。针对测试中发现的问题，提供相应的处理建议和改进措施。抽象测试套件使用流程13附录B(资料性)观测与测量术语与相关学科常用语对照表观测测量定位遥感观测与测量术语使用各种仪器和工具，对地理现象或目标进行系统的、连续的或周期性的察看、量测和记录的过程。确定地理实体或现象在空间中的位置，通常通过坐标系统来实现。以确定量值为目的的一组操作，包括测量对象的识别、量值的获取、数据处理以及结果的表达与解释。利用传感器在不直接接触目标的情况下，获取目标信息的技术。0102030405地理学地理现象、地理环境、地理要素等。测绘学测量、地图学、地理信息系统等。气象学气象观测、气象预报、气候学等。海洋学海洋观测、海洋调查、海洋资源开发等。地质学地质观测、地质调查、矿产资源勘探等。相关学科常用语对照14附录C(规范性)工具类03无人机航摄系统搭载高清相机和传感器，用于获取高分辨率的地理影像数据。01全球导航卫星系统接收机用于获取地理位置信息，包括经度、纬度、高程等。02激光雷达扫描仪用于获取地表三维形态信息，可穿透云层和天气条件进行数据采集。地理信息采集工具地理信息系统软件用于地理数据的存储、管理、分析和可视化，支持多种数据格式和坐标系。遥感图像处理软件用于处理和分析遥感影像数据，提取地表信息和监测变化。空间分析软件提供空间查询、统计分析、网络分析等功能，用于解决复杂的地理问题。地理信息处理工具三维可视化软件用于创建三维场景，展示地形地貌、城市景观等地理信息。虚拟现实与增强现实技术结合地理数据，提供沉浸式的交互体验，用于地理信息的展示和传播。地图制图软件用于制作各种比例尺的地图，支持符号化、注记、图例等制图要素。地理信息输出工具15附录D(资料性)观测和采样模型的应用范例地形测绘、土地利用规划、自然资源调查等。应用场景采用遥感技术、地面测量仪器等手段进行地形数据的获取。观测方法根据地形复杂程度、观测精度要求等因素，制定合理的采样点布局和密度。采样策略通过数据处理和分析，生成数字高程模型（DEM）、等高线图等地形产品，为相关领域提供基础地