基于柵格基本圖的POI數(shù)據(jù)更新方法研究

崔 健，魏金鵬，仲偉政，于明洋，徐秋曉

(1.山東建筑大學(xué)土木工程學(xué)院，山東濟(jì)南250101;2.濟(jì)南市勘察測(cè)繪研究院，山東濟(jì)南250001;3.山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南250014)

基于柵格基本圖的POI數(shù)據(jù)更新方法研究

崔 健1，魏金鵬2，仲偉政2，于明洋1，徐秋曉3

(1.山東建筑大學(xué)土木工程學(xué)院，山東濟(jì)南250101;2.濟(jì)南市勘察測(cè)繪研究院，山東濟(jì)南250001;3.山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南250014)

提出一種基于基本圖標(biāo)準(zhǔn)圖幅的POI數(shù)據(jù)更新方法，以壓縮的柵格基本圖為地理背景，采用ArcGIS Engine組件開發(fā)，實(shí)現(xiàn)錄入、檢查、更新和管理POI數(shù)據(jù)的功能。

POI;柵格基本圖;圖像壓縮;組件開發(fā)

一、引 言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，使得城市的區(qū)域范圍不斷擴(kuò)大，內(nèi)部構(gòu)造不斷變更。大量的道路整修和片區(qū)拆遷工程，加上商業(yè)、教育、游覽等城市綜合體的逐漸形成，使得與城市空間位置密切相關(guān)的興趣點(diǎn)(point of interest，POI)數(shù)據(jù)不斷增多和變更。POI廣義上包括普通POI和門址兩類。普通POI一般包括地理位置、名稱、類別、地址等信息;門址又稱地名，包括地理位置、地址等信息。通過(guò)一條POI，可以獲取城市中的一個(gè)位置點(diǎn)及其關(guān)聯(lián)的信息，POI數(shù)據(jù)的數(shù)量及準(zhǔn)確性、時(shí)效性可以反映一個(gè)城市規(guī)模及數(shù)字化信息化水平。

POI數(shù)據(jù)在應(yīng)用于地圖數(shù)據(jù)更新、專題圖制作的同時(shí)也應(yīng)用在導(dǎo)航、通信、快遞等行業(yè)。當(dāng)前，全國(guó)大多數(shù)城市已建立了自己的POI數(shù)據(jù)庫(kù)，如北京市建立的地理信息專題數(shù)據(jù)庫(kù)興趣點(diǎn)有300萬(wàn)條之多［1］;2009年全國(guó)電子地圖的 POI數(shù)據(jù)達(dá)500萬(wàn)條［2］;“任我游 GPS”內(nèi)提供了 1 000萬(wàn)條以上的POI;且這些數(shù)據(jù)呈逐年遞增的發(fā)展趨勢(shì)。目前，已有許多專家對(duì)POI數(shù)據(jù)的采集和更新進(jìn)行了研究，如夏江等提出了一種基于PDA的POI數(shù)據(jù)采集方法［3］;戴冬冬對(duì)基于地址匹配方法的POI數(shù)據(jù)更新進(jìn)行了研究［4］。現(xiàn)在對(duì)POI數(shù)據(jù)的更新主要集中在某一小范圍內(nèi)，很少有整個(gè)城區(qū)大范圍的數(shù)據(jù)更新。本文針對(duì)濟(jì)南全城區(qū)，提出了一種基于標(biāo)準(zhǔn)圖幅的POI數(shù)據(jù)更新方法，以標(biāo)準(zhǔn)圖幅為基本作業(yè)單位，外業(yè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圖幅內(nèi)的POI數(shù)據(jù)調(diào)繪采集，內(nèi)業(yè)將外業(yè)采集的數(shù)據(jù)錄入、合并、檢查并導(dǎo)入POI數(shù)據(jù)庫(kù)，可快速、準(zhǔn)確、高效地更新POI數(shù)據(jù)。

二、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

本文針對(duì)濟(jì)南全城區(qū)更新POI數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段主要是制作外業(yè)調(diào)繪的標(biāo)準(zhǔn)圖幅圖紙和原有POI信息表以及內(nèi)業(yè)錄入管理系統(tǒng)的底圖數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)處理流程如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)處理流程

1.標(biāo)準(zhǔn)圖幅

文中使用的數(shù)據(jù)統(tǒng)一采用濟(jì)南獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成標(biāo)準(zhǔn)圖幅數(shù)據(jù)。濟(jì)南獨(dú)立坐標(biāo)系又稱正濟(jì)南坐標(biāo)系，建立于1993年，是對(duì)1955年濟(jì)南市大地測(cè)量控制網(wǎng)改造后的高斯正形投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)。濟(jì)南獨(dú)立坐標(biāo)系下的標(biāo)準(zhǔn)圖幅采用矩形分幅方法進(jìn)行分幅，矩形分幅用縱橫坐標(biāo)網(wǎng)格劃分，以規(guī)定的坐標(biāo)原點(diǎn)為起點(diǎn)，按圖幅西南角的坐標(biāo)千米數(shù)編號(hào)。比例尺不同，圖幅范圍不同，如1∶500比例尺的圖幅范圍為250 m×250 m，1∶1 000比例尺的圖幅范圍為500 m×500 m，1∶2 000比例尺的圖幅范圍為1 000 m×1 000 m。濟(jì)南獨(dú)立坐標(biāo)系下圖幅編號(hào)的計(jì)算方法為

式中，y為縱坐標(biāo);x為橫坐標(biāo);yc為圖幅寬度;xc為圖幅長(zhǎng)度;My為縱編號(hào);Mx為橫編號(hào);M為圖幅編號(hào)，是縱編號(hào)與橫編號(hào)的合并。

為了在保證圖幅精度提高工作效率的同時(shí)與原有POI數(shù)據(jù)能有效鏈接，文中采用1∶1 000比例尺的標(biāo)準(zhǔn)圖幅。

2.地形數(shù)據(jù)

工作區(qū)采用1∶500比例尺的地形數(shù)據(jù)，沒(méi)有1∶500地形數(shù)據(jù)的區(qū)域可使用其他比例尺地形數(shù)據(jù)來(lái)補(bǔ)充，這樣可以保證底圖數(shù)據(jù)的精度和時(shí)效性。在數(shù)據(jù)處理時(shí)，由于AutoCAD可顯示數(shù)據(jù)量的限制，對(duì)各比例尺地形數(shù)據(jù)分區(qū)域進(jìn)行保密處理、縮編、合并等操作。合并后的數(shù)據(jù)經(jīng)矢量化處理并與POI矢量數(shù)據(jù)結(jié)合后分幅出圖可制作外業(yè)調(diào)繪的標(biāo)準(zhǔn)圖幅圖紙;合并后的數(shù)據(jù)經(jīng)分幅出圖、鑲嵌壓縮等處理后還可以制作內(nèi)業(yè)地形圖底圖，并且數(shù)據(jù)量適中，可兼顧數(shù)據(jù)的顯示質(zhì)量和安全性。

3.POI數(shù)據(jù)

POI數(shù)據(jù)為前期制作的POI矢量數(shù)據(jù)，并帶有相關(guān)屬性。對(duì)其進(jìn)行入庫(kù)處理(即導(dǎo)入SQL Server和Access數(shù)據(jù)庫(kù))后，再將其與矢量化后的地形數(shù)據(jù)合并，并賦予圖幅內(nèi)序號(hào)，然后就可以出圖制作外業(yè)調(diào)繪的標(biāo)準(zhǔn)圖幅圖紙，同時(shí)還可生成該圖幅內(nèi)原有POI信息表，如將其屬性信息去除，則可制作內(nèi)業(yè)POI數(shù)據(jù)。

4.結(jié)果數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段的結(jié)果數(shù)據(jù)包括原POI數(shù)據(jù)庫(kù)、外業(yè)調(diào)繪的圖紙與表格、內(nèi)業(yè)地圖底圖。內(nèi)業(yè)地圖底圖是將地形圖底圖與內(nèi)業(yè)POI數(shù)據(jù)合并并添加圖幅結(jié)合表后生成的mxd格式的地圖數(shù)據(jù)。

三、外業(yè)調(diào)繪

外業(yè)人員利用標(biāo)準(zhǔn)圖幅圖紙和原有POI信息表對(duì)圖幅范圍內(nèi)的POI信息采集、標(biāo)注的過(guò)程為外業(yè)調(diào)繪。外業(yè)調(diào)繪分外業(yè)采集和外業(yè)檢查兩步。

1.外業(yè)采集

為了提高工作效率，將整個(gè)作業(yè)區(qū)分為不同的工作區(qū)域，由不同的外業(yè)小組來(lái)采集數(shù)據(jù)。外業(yè)人員在采集數(shù)據(jù)時(shí)要遵循《濟(jì)南市數(shù)碼相機(jī)拍照標(biāo)準(zhǔn)》、《濟(jì)南市POI門址數(shù)據(jù)采集制作規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠。

外業(yè)人員在采集時(shí)，要對(duì)照?qǐng)D紙和POI信息表，逐個(gè)對(duì)POI信息進(jìn)行采集標(biāo)注，避免漏采、錯(cuò)采。與原POI對(duì)比，采集的數(shù)據(jù)分為未變化、去除、變更、新添四類，對(duì)未變化的數(shù)據(jù)不作任何標(biāo)注;對(duì)去除的數(shù)據(jù)在POI信息表該信息行前面畫一叉號(hào);對(duì)變更的數(shù)據(jù)在POI信息表該信息行前面畫一圓圈并填寫變更內(nèi)容;對(duì)新增的數(shù)據(jù)添加在《POI外業(yè)調(diào)繪表格》中并在圖紙對(duì)應(yīng)位置標(biāo)注其編號(hào)。整個(gè)圖幅采集完后，要提交圖幅圖紙、POI信息表和POI外業(yè)調(diào)繪表格。

2.外業(yè)檢查

外業(yè)采集提交后的數(shù)據(jù)，要通過(guò)小組間互檢和專業(yè)人員檢查，合格后才能提交給內(nèi)業(yè)使用。檢查時(shí)通過(guò)抽查率和合格率來(lái)反映檢查質(zhì)量，抽查率和合格率的定義為

互檢時(shí)，每幅圖幅的POI抽查率要大于30%，合格率要達(dá)到100%;專業(yè)人員檢查應(yīng)均勻抽查各工作區(qū)內(nèi)的圖幅，所抽查的POI要均勻分布，POI抽查率要大于15%，合格率達(dá)到100%。對(duì)于檢查不合格的數(shù)據(jù)，要重新進(jìn)行采集和檢查。

四、內(nèi)業(yè)入庫(kù)

外業(yè)調(diào)繪后的數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)錄入和數(shù)據(jù)檢查，形成Access格式的POI變更數(shù)據(jù)庫(kù)。將POI變更數(shù)據(jù)導(dǎo)入到SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，可獲得更新后的POI數(shù)據(jù)庫(kù)。為準(zhǔn)確高效地完成POI內(nèi)業(yè)入庫(kù)工作，筆者基于ArcGIS Engine組件開發(fā)了POI錄入管理軟件。

在POI錄入管理系統(tǒng)中，錄入人員和檢查員基于本地Access數(shù)據(jù)庫(kù)，完成相應(yīng)的操作。操作完成后，由管理員用戶統(tǒng)一將Access數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)合并到SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中，完成數(shù)據(jù)的整合入庫(kù)。系統(tǒng)總體構(gòu)架如圖2所示。

圖2 POI錄入管理系統(tǒng)總體構(gòu)架

1.POI錄入

POI錄入管理系統(tǒng)錄入的界面如圖3所示。

圖3 POI錄入管理系統(tǒng)錄入界面

內(nèi)業(yè)錄入POI數(shù)據(jù)時(shí)要遵循《濟(jì)南市POI分類編碼表》、《濟(jì)南市POI門址數(shù)據(jù)采集制作規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，分圖幅錄入。錄入時(shí)，先設(shè)定工作圖幅，工作圖幅由標(biāo)準(zhǔn)圖幅編號(hào)設(shè)定，與標(biāo)準(zhǔn)圖幅范圍一致。針對(duì)外業(yè)調(diào)繪時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)刪除、更新和新增的標(biāo)記，系統(tǒng)中提供了相對(duì)于原有數(shù)據(jù)的刪除、更新、添加操作，保證了新數(shù)據(jù)與原有數(shù)據(jù)的有效結(jié)合;針對(duì)內(nèi)業(yè)操作中經(jīng)常對(duì)原有數(shù)據(jù)定位并查看相關(guān)信息的情況，系統(tǒng)提供了對(duì)所選原POI信息項(xiàng)快速定位與信息獲取的功能;系統(tǒng)提供了多種功能，可使內(nèi)業(yè)人員準(zhǔn)確、快捷地錄入POI變更信息。

錄入時(shí)將整個(gè)作業(yè)區(qū)分為不同片區(qū)，由不同的錄入人員錄入，片區(qū)內(nèi)錄入時(shí)首先錄入左上角的圖幅，然后向右、向下分圖幅依次錄入，錄入時(shí)只需考慮圖幅的左側(cè)、上側(cè)接邊情況。錄入后的POI變更數(shù)據(jù)存放在Access數(shù)據(jù)庫(kù)中，能極大地縮短系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，提高工作效率。

2.POI檢查

POI錄入管理系統(tǒng)檢查的界面如圖4所示。

POI內(nèi)業(yè)檢查人員在檢查數(shù)據(jù)時(shí)，首先將錄入的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，不同錄入員錄入的POI數(shù)據(jù)導(dǎo)入本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)后，便構(gòu)成了整個(gè)作業(yè)區(qū)的POI變更數(shù)據(jù)。POI錄入管理系統(tǒng)檢查功能中去除了工作圖幅的限制，可以方便地對(duì)全作業(yè)區(qū)進(jìn)行操作。檢查員要逐個(gè)對(duì)POI數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，并重點(diǎn)對(duì)圖幅接邊處進(jìn)行檢核。在檢查時(shí)，檢查員在查看完數(shù)據(jù)信息后，只需選擇“通過(guò)”或“不通過(guò)”按鈕以確定該數(shù)據(jù)是否正確。對(duì)于未通過(guò)的數(shù)據(jù)，檢查員需標(biāo)明原因，由錄入者對(duì)其修改并重新檢查，直至檢查通過(guò)。所有的POI數(shù)據(jù)通過(guò)檢查后，便形成了整個(gè)工作區(qū)的POI變更數(shù)據(jù)Access數(shù)據(jù)庫(kù)。

圖4 POI錄入管理系統(tǒng)檢查界面

3.POI入庫(kù)

POI變更數(shù)據(jù)庫(kù)中只記錄了POI的變更信息，根據(jù)變更條件將其導(dǎo)入原POI庫(kù)后才能生成更新后的POI數(shù)據(jù)庫(kù)。

POI變更數(shù)據(jù)庫(kù)是Access數(shù)據(jù)庫(kù)，原POI庫(kù)是SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)，將其導(dǎo)入合并前要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，系統(tǒng)中提供了數(shù)據(jù)對(duì)比功能，其數(shù)據(jù)對(duì)比界面如圖5所示。

數(shù)據(jù)對(duì)比完成并在無(wú)錯(cuò)誤的情況下，便可將變更數(shù)據(jù)導(dǎo)入到原POI數(shù)據(jù)庫(kù)中，生成更新后的POI數(shù)據(jù)庫(kù)，從而完成對(duì)濟(jì)南全城區(qū)的POI數(shù)據(jù)更新工作。

4.POI數(shù)據(jù)管理

更新后的POI數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)了濟(jì)南全城區(qū)的POI數(shù)據(jù)，需要有效地對(duì)其進(jìn)行管理和應(yīng)用，POI錄入管理系統(tǒng)提供了專門的管理功能，其界面如圖6所示。

圖6 POI錄入管理系統(tǒng)管理界面

POI錄入管理系統(tǒng)管理功能中提供了數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)定位、信息圖片查看、信息編輯等功能。在對(duì)POI數(shù)據(jù)有效組織和管理的同時(shí)，還可以對(duì)小范圍內(nèi)POI數(shù)據(jù)的變更進(jìn)行添加、刪除、更新等操作，及時(shí)反映了濟(jì)南市的變化，提高了POI數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)勢(shì)性與準(zhǔn)確性。另外，POI數(shù)據(jù)庫(kù)中的POI數(shù)據(jù)可應(yīng)用于地圖更新、電子地圖變更、濟(jì)南市地理信息網(wǎng)站、導(dǎo)航等領(lǐng)域，提高了濟(jì)南市的信息化水平，加快了“數(shù)字泉城”的建設(shè)。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)濟(jì)南全城區(qū)POI門址采集更新工作，提出了一種基于標(biāo)準(zhǔn)圖幅的POI數(shù)據(jù)更新方法。即以標(biāo)準(zhǔn)圖幅為基本單位，外業(yè)調(diào)繪時(shí)對(duì)采集圖幅范圍內(nèi)的POI變化情況進(jìn)行標(biāo)記，內(nèi)業(yè)使用自主研發(fā)的POI錄入管理系統(tǒng)，將更新變化錄入更新庫(kù)表，之后將更新數(shù)據(jù)導(dǎo)入原POI庫(kù)表中，生成更新后的濟(jì)南市POI數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)在濟(jì)南市17萬(wàn)多條POI數(shù)據(jù)更新工作中的應(yīng)用，證明了該方法確實(shí)提高了工作效率，達(dá)到了預(yù)期的效果。同時(shí)POI錄入管理系統(tǒng)中的管理功能可以對(duì)小范圍內(nèi)POI變更情況進(jìn)行有效編輯，提高了POI數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性與準(zhǔn)確性。

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A Study of New Method of Point of Interest Data Updating Based on Raster Basic Graphic

CUI Jian，WEI Jinpeng，ZHONG Weizheng，YU Mingyang，XU Qiuxiao

0494-0911(2011)03-0066-03

P208

B

2010-12-22

山東科學(xué)計(jì)劃項(xiàng)目(2006GG2308005);山東自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(Y2007E21)

崔 健(1964—)，女，山東萊州人，碩士，副教授，主要研究方向?yàn)镚IS在城市建設(shè)中的應(yīng)用。