一种利用3S技术进行资源普查的方法及其应用 【技术领域】
本发明涉及到一种利用地理信息系统(GIS)、遥感(RS)和全球定位系统(GPS)的进行普查的方法，更具体的说是指利用地理信息系统(GIS)、遥感(RS)和全球定位系统(GPS)技术进行资源普查从而进一步应用的方法。
背景技术
地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)简称3S技术。快速发展的3S技术促进了地理科学在信息获取、分析处理与成果展示等领域的全面进步，为地理研究和地理决策服务提供了技术支撑。在历史地理和文化地理学研究领域，3S技术同样可以为历史文化资源的普查、利用和保护带来新的思路和新的活力，为历史文化资源的空间不落地和管理利用手段落后等问题提供新的解决方案。
目前，在土地状况调查中3S技术得到了广泛的应用，但土地资源的性质现对单一，应用环境和方法比较简单。国内已有一些初步的类似研究成果将3S技术运用在历史文化资源普查与应用中，但相关的文献与成功案例仍然较少。现有的研究多偏于理论综述，或多对于文物等某一专项的保护研究，并没有论述如何利用数字化手段实际运作大规模的城市级历史文化资源普查和应用工作。已建的系统多利用管理信息技术，空间信息技术综合应用的较少，未能充分利用3S强大的信息采集、管理、显示、分析功能为文物和历史文化遗产的保护提供科学、高效的技术保障，并且已建系统没有统一的标准规范、开发平台、与应用环境。
【发明内容】
1.发明要解决的技术问题
为了改变了以往不能进行科学管理的历史文化资源管理方式，解决传统普查过程的诸多弊病，提高普查效率、精度，减少错漏、降低成本，本发明提供了一种利用3S技术进行资源普查、管理与应用的方法，包括普查过程、成果建库、资源评价、数据更新以及成果应用在内的一体化、全过程数字化方法体系，本发明可以利用GPS、RS手段获取收集文化资源的性质、空间分布等数据，然后利用GIS空间分析与数据处理能力建立数字化的资源评价、维护、检索、交流以及应用方法。
2.技术方案
本发明的技术方案如下：
(1)前期技术研究数字化
主要包括调查数据的分析、普查工具平台的选用、坐标系统的选用、建库原则的制定、编码体系的制定、目录组织结构的设定以及技术流程的制定等前期技术数字化研究；
(2)普查过程实施数字化
主要包括已有数据的准备、设备的准备、普查工具的开发、普查数据的实时采集、普查数据的后期整理等数字化研究；
(3)普查资源集成数字化
主要包括图形成果、属性成果、多媒体成果三类成果的关联，以及唯一性检查、分序号和登记序号的匹配检查、多媒体文件夹命名和资源点的匹配检查等数据校验的数字化研究。
上述步骤(1)中构建资源分类普查的标准体系和资源普查的普查内容，将资源的基本属性、位置、现状和评估价值进行具体的量化。
步骤(2)中已有数据的准备中将普查所需的覆盖区域的基础地理信息数据，包括1∶500、1∶10000比例尺地形图和1米高分辨率IKONOS卫星影像图，以及其它普查要素建立统一空间坐标基准的GIS数据库。步骤(2)中普查数据的实时采集包括图形数据的采集、现场记录以及现场拍照，图形数据的采集利用GPS现场定位，利用坐标转换工具将经纬度坐标转换为南京92坐标系后录入空间数据录入平台，并标注资源点登记序号。
步骤(3)中普查资源集成数字化首先进行数据关联，普查成果分为图形、属性、文字资料和照片，将图形与属性数据通过登记序号进行关联生成GIS数据，多媒体数据按目录与命名规则排放，通过登记序号与GIS数据进行关联；其次进行使用数据校验工具，保证外业采集与内业整理数据的合法性与有效性；最后采用ESRI Desktop提供的ArcCatalog工具将临时MDB导入ESRI ArcSDE forOracle。
一种利用3S技术进行资源普查的方法的应用，在利用3S技术进行资源普查所获得的普查资源库中挑选出需要评价的资源，根据资源类别自动匹配评价标准，自动调用登录表和照片多媒体数据，实现快速赋值、自动统计和输出报表的数字化。
在上述进行评价数字化的基础上，可以进一步构建资源应用服务系统，实现对资源普查数据的共享发布应用，实现普查成果应用数字化。
3.有益效果
本发明一种利用3S技术进行资源普查及其应用的方法，借助3S技术，形成了资源普查的全过程数字方法体系，改变了以往单纯依靠纸质地形图进行现场勘察的普查方法以及依靠人工操作与文字记录的资源管理形式，在资源集成、资源评价、资源更新、成果应用等方面为资源的普查、管理与展示提供了系统保障，提高了工作效率与质量。
本发明的进一步应用于历史文化资源普查中，对于我国其他城市历史文化资源普查、保护与应用工作将起到示范、引航与推广作用，能够产生巨大的直接社会效益和经济效益，为历史地理和文化地理学的空间分析能力与应用水平的提升奠定重要的研究基础。
【附图说明】
图1为南京市历史文化资源普查的技术路线；
图2为历史文化资源分类标准体系；
图3为登记序号编码规则；
图4为分序号编码规则；
图5为成果资料目录组织结构；
图6为GPS转换程序；
图7为数据关联流程；
图8为数据校验流程。
【具体实施方式】
下面结合附图和实例对本发明方法做进一步的说明
利用南京市历史文化资源普查进一步说明。
南京市历史文化资源普查的实施路线如图1所示
(1)前期技术研究数字化
首先，构建历史文化资源分类标准体系。南京市历史文化资源普查对象范围以目前国际上通常采用的文化遗产、文化资源及城市遗产理论为指导，将调查的重点落实到空间上的物质文化遗产资源。普查对象突破了传统的“文物”普查概念，不仅包括已列入各级文物保护单位和南京市重要近现代建筑等法定保护对象，还包括各类未列入法定保护的资源。具体的分类标准如图2所示。
其次，构建历史文化资源编码体系。南京市历史文化资源由单点资源和单处资源两类构成：单处资源含有多个其所辖的从属资源点，单点资源点不包含从属资源点。两类资源编码规则如图3、图4所示，其中行政区划首字母缩写如表1所示。
表1行政区域编码对应表
行政区域 区域编码
六合 LH
浦口 PK
栖霞 XX
下关 XG
鼓楼 GL
玄武 XW
建邺 JY
白下 BX
秦淮 QH
雨花 YH
江宁 JN
溧水 LS
高淳 GC
再次，确定各类普查资源的普查内容，制定历史文化资源普查登记表，记录普查对象的基本属性(表2)、位置(表3)、现状(表4)、评估价值(表5)、所含单体资源信息(表6)、综述以及评估建议(表7)。
表2普查登记表——基本属性
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表3普查登记表——位置
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表4普查登记表——现状
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表5普查登记表——评估价值
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表6普查登记表——单体资源点统计
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表7普查登记表——综述以及评估建议
综 述 ( 含 重 要 资 源 点 描 述 )
评估建议 □A提高保护级别 □B可列入市级文物保护单位 □C可列入保护 名录 □D有一定的保留价值
最后，制定五级目录组织结构，规范目录组织与文件命名，有效管理普查过程中形成的多媒体资料与普查登记表格。成果资料目录组织结构如图5所示。其中三级目录以及普查登记表的命名规范采用“登记序号”+“资源名称”的格式，如“bx065甘熙故居”。
(2)普查过程实施数字化
第一步，进行资料准备。分为地形图打印、普查初始纸质登记表生成、设备准备、普查系统及配套工具开发以及基础数据准备等五部分。
1.按照南京市市域十三片区分区打印地形图。由于普查采取分区实施的工作原则，因此将南京市地形图分区打印，地形图的优先选择次序为：①1∶500地形图②1∶1000地形图③1米分辨率IKNOS。在图纸上标绘出已知文物资源点，以辅助外业工作人员寻找资源点。
2.进行信息填写。
3.运用VS.NET集成开发平台以及C#语言开发空间数据录入平台、属性数据录入平台、坐标转换工具(图6)、数据校验工具(图7)。GPS采集的数据为经纬度坐标数据，需要使用坐标转换工具将经纬度坐标转换为南京92坐标系数据。
4.将普查所需的覆盖全市域的基础地理信息数据，包括1∶500、1∶10000比例尺地形图和1米高分辨率IKONOS卫星影像图，以及以南京市规划院提供的文物紫线、近现代建筑、历史街区规划成果建立统一空间坐标基准的GIS数据库，并装入外业普查电脑。
第二步：进行数据采集。数据采集包括图形数据的采集、现场记录以及现场拍照。图形数据的采集利用GPS现场定位，利用坐标转换工具将经纬度坐标转换为南京92坐标系后录入空间数据录入平台，并标注资源点登记序号。现场记录的内容包括资源名称、资源现名称、类别、布局和特征、行政辖区、具体地点、完好程度、周边环境、空间位置、分序号、单体资源名称、单体资源现名称、单体资源空间位置。现场拍照即拍摄普查点的主体和周边的环境。
第三步：内业人员进行数据整理。
1.对现场标注的资源点图形进行调整。在属性数据录入平台中录入现场记录的资源点描述信息，并收集登记表中未填写的资料进行补充。
2.按照五级目录组织结构存放资源点登记表、相关的文字资料与图片资料。将图片资料统一转换为JPG格式数据。
(3)普查资源集成数字化
首先进行数据关联。普查成果分为图形、属性、文字资料和照片。将图形与属性数据通过登记序号进行关联生成GIS数据；多媒体数据按目录与命名规则排放，通过登记序号与GIS数据进行关联。
其次进行使用数据校验工具，保证外业采集与内业整理数据的合法性与有效性。数据校验的流程如图8所示。
最后采用ESRI Desktop提供的ArcCatalog工具将临时MDB导入ESRI ArcSDEfor Oracle。为了实现后继成果数据的版本管理，在各资源数据原有属性的基础上增加“Starttime”和“Endtime”两个字段，Starttime中保存入库时间，Endtime中赋预初始值“9999999999999”表示该信息为现状信息。
(4)普查资源评价数字化
利用历史文化资源评价系统对非法定的历史建筑(群)和近现代建筑(群)、构筑物、古遗址和古近代墓葬(群)三类普查资源的历史价值、艺术与科学价值、环境区位、保存状况及利用价值四大要素及十余个分项因子进行打分，自动计算出各资源点的评价分值。具体的评估内容如表2所示。
(5)普查成果应用数字化
利用VS.Net集成开发环境以及ArcGIS Engine开发包，使用C#语言开发南京市历史文化资源应用服务系统，系统满足历史文化资源的浏览、查询、更新、管理功能。