淺談地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)實(shí)體更新

　　摘 要：城市基礎(chǔ)建設(shè)的加快對(duì)城市地理信息系統(tǒng)的更新提出了更高的要求，本文以地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)實(shí)體更新為研究對(duì)象，給出了四種空間數(shù)據(jù)更新方法。全文既是筆者長(zhǎng)期工作實(shí)踐得到的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，同時(shí)筆者也進(jìn)行了一定的理論升華，相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價(jià)值和借鑒意義。
　　關(guān)鍵詞：城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng) 更新 方法 數(shù)據(jù)生產(chǎn)
　　中圖分類號(hào)：P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2011)04(a)-0000-00
　　
　　
　　
　　城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中，存在大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)隨著城市的發(fā)展和城市的變化而變化，城市基礎(chǔ)建設(shè)的增加，也加快了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的變化。在城市中如果地形圖進(jìn)行了更新，而地籍邊界等信息沒有更新，則會(huì)出現(xiàn)兩者之間的矛盾或者精度不匹配的情況，有可能產(chǎn)生邊界到房子里去，或者管線到馬路上來的情況，這種錯(cuò)位會(huì)對(duì)城市中各個(gè)用圖部門帶來麻煩和負(fù)面影響。另外如城市中的電子地圖沒有更新，在進(jìn)行車輛導(dǎo)航和定位時(shí)，就可能出現(xiàn)導(dǎo)航錯(cuò)誤，甚至發(fā)生不必要的交通事故，因此對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的更新顯得非常重要。另外基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以供很多部門使用，如果不及時(shí)更新城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，可能會(huì)嚴(yán)重地阻礙城市的建設(shè)與發(fā)展。因此需采取切實(shí)有效的措施來加快城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新。
　　本文結(jié)合目前的各種更新方式進(jìn)行了分析和比較，在總結(jié)其利弊的基礎(chǔ)上，提出了一套高效的城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新的解決方案。
　　1 城市基礎(chǔ)地理信息更新的原則
　　由于城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)對(duì)城市的規(guī)劃和發(fā)展而言起著舉足輕重的作用，因此城市基礎(chǔ)地理信息的更新，應(yīng)該有一定的原則和規(guī)范?？偨Y(jié)起來主要有以下原則和規(guī)范。
　　1.1 現(xiàn)勢(shì)性原則
　　對(duì)于城市基礎(chǔ)地理信息的更新，一定要準(zhǔn)確及時(shí)地對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，以保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性?；A(chǔ)數(shù)據(jù)是對(duì)城市目前發(fā)展?fàn)顩r的一個(gè)很重要的反映，只有保證其現(xiàn)勢(shì)性，才能充分發(fā)揮出城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的作用。
　　1.2 精度匹配原則
　　對(duì)于更新的城市基礎(chǔ)地理信息應(yīng)該保證其精度要求，否則在和原有的地理信息進(jìn)行疊加的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)問題，因此在更新的時(shí)候要注意更新部分和未更新部分的精度匹配問題。在精度匹配問題上可以采用多項(xiàng)式變換的方法來保證新、舊地圖之問的精度匹配，或者用精度較高的空間數(shù)據(jù)來糾正精度較低的空間數(shù)據(jù)，一般情況下，可通過一定數(shù)量的公共點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)整個(gè)圖面的精度匹配。
　　1.3 空間信息與屬性信息同步更新原則
　　由于城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容較多，其中的屬性數(shù)據(jù)也十分復(fù)雜，因此在更新的時(shí)候，不僅僅是對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，而且要同步地對(duì)屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，保證二種數(shù)據(jù)同時(shí)更新，如對(duì)原來的一個(gè)宗地而言，現(xiàn)在有可能變成了兩個(gè)宗地，因此屬性信息中的宗地所有者、宗地面積等信息都應(yīng)該一起進(jìn)行更新.
　　1.4 一致性原則
　　在城市地理信息系統(tǒng)中，由于存在大量的圖種，在更新的時(shí)候，如何保證各個(gè)圖種之間數(shù)據(jù)的一致性是很重要的，同時(shí)還涉及到同一個(gè)圖種內(nèi)的坐標(biāo)系統(tǒng)的一致性等問題，只有很好地保證基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的一致性，才能利用這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)做出正確的分析和決策。為了保證數(shù)據(jù)的一致性，必須采取嚴(yán)格的措施來進(jìn)行控制，也包括數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制等內(nèi)容。
　　2 城市基礎(chǔ)地理信息更新的內(nèi)容
　　在城市基礎(chǔ)地理信息更新的原則基礎(chǔ)上，對(duì)于城市基礎(chǔ)地理信息來說，的內(nèi)容就是空間實(shí)體的變化、相關(guān)屬性信息的變化和拓?fù)潢P(guān)系的重建等。
　　2.1空間實(shí)體的更新
　　對(duì)于城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)來說，空間實(shí)體的變化是最基本的更新內(nèi)容括各種點(diǎn)、線、面特征是GIS的基本研究對(duì)象，在考慮實(shí)體變化的過程中，主要需要更新?？臻g實(shí)體包由于點(diǎn)、線相對(duì)來說要簡(jiǎn)單一些，因此重點(diǎn)應(yīng)該是面信息的更新。
　　2.2 屬性信息的變化
　　屬性信息的變化主要有兩種情況，一種是空間實(shí)體沒有發(fā)生變化，只是和該空間實(shí)體相關(guān)的屬性發(fā)生了變化，如對(duì)一棟房子而言，當(dāng)房子轉(zhuǎn)讓后，房子的產(chǎn)權(quán)就發(fā)生了變化，而房子的空間信息沒有發(fā)生變化；另外一種情況就是空間信息和屬性信息都發(fā)生了變化，如一個(gè)地方進(jìn)行了重建，該地方原有的空間實(shí)體全都發(fā)生了變化，同時(shí)其屬性信息一般也會(huì)變化。因此在屬性信息的變化中，最重要的是要保證空間信息和屬性信息的一致性，否則很容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。
　　2.3 拓?fù)潢P(guān)系的重建
　　在城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中，在一定的范圍和程度上需要建立拓?fù)潢P(guān)系，因此在空間實(shí)體發(fā)生了變化的時(shí)候，拓?fù)潢P(guān)系也要發(fā)生變化，但該過程不應(yīng)該完全由人工來實(shí)現(xiàn)，大部分應(yīng)該由程序根據(jù)實(shí)際的情況來自動(dòng)變化。一些大的街區(qū)，道路和部分房子等都需要建立拓?fù)潢P(guān)系，拓?fù)潢P(guān)系建立起來后可以供其它的分析使用。拓?fù)潢P(guān)系的重建應(yīng)該結(jié)合空間實(shí)體信息的更新同步進(jìn)行。
　　3 城市地理信息系統(tǒng)更新的方法
　　 由于城市基礎(chǔ)地理信息的采集方式多種多樣，因此其更新的模式也不一樣，城市基礎(chǔ)地理信息的更新應(yīng)該在遵循前面提到的原則基礎(chǔ)上進(jìn)行，同時(shí)更新工作應(yīng)該和竣工驗(yàn)收等結(jié)合起來進(jìn)行，這樣可以更好地保證城市基礎(chǔ)地理信息更新的效率?？梢圆捎谜闪糠?、數(shù)字化與掃描矢量法、全野外數(shù)字測(cè)圖法、急于無線通訊方式的PDA掌上電腦更新法、工程竣工測(cè)量等方式進(jìn)行更新。
　　3.1 丈量法更新城市基礎(chǔ)地理信息
　　在城市基礎(chǔ)地理信息變化不大的地方，或者地形等情況比較簡(jiǎn)單的地方可以采用丈量法對(duì)徹骨女士基礎(chǔ)地理信息進(jìn)行更新，該方法主要是量取待定點(diǎn)相對(duì)已知點(diǎn)或基線的距離來確定待定點(diǎn)的坐標(biāo)，主要有邊長(zhǎng)交會(huì)、內(nèi)外點(diǎn)法等。
　　3.2 數(shù)字化或掃描矢量化的方式來更新城市地理信息系統(tǒng)
　　由于在城市的某些地方可能有了白紙測(cè)圖的成果，因此可以采用將原有紙質(zhì)圖進(jìn)行數(shù)字化或掃描矢量化，然后按照城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的要求對(duì)等符號(hào)、線型等信息進(jìn)行賦值，保證兩者的一致性，然后再對(duì)基礎(chǔ)地理信息更新。其基本作業(yè)過程是：手扶跟蹤數(shù)字化（圖紙掃描，屏幕矢量化）、屬性賦值、格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)更新。利用該方式來進(jìn)行城市基礎(chǔ)地理信息的更新時(shí)，應(yīng)充分考慮到已有圖紙的精度等信息，如果精度太差，則不合適用來作為城市基礎(chǔ)地理信息更新的基礎(chǔ)圖，需要重新進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
　　3.3 利用全野外數(shù)字測(cè)圖法更新城市基礎(chǔ)地理信息
　　在丈量法、數(shù)字化或掃描矢量化無法滿足基礎(chǔ)地理信息更新的基礎(chǔ)上，可以采用全野外數(shù)字化測(cè)圖的方法來進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集和更新，該方法適合變化區(qū)域大。
　　3.4 基于無線通訊方式的PDA掌上電腦更新
　　隨著嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展，PDA掌上電腦也逐漸在城市基礎(chǔ)地理信息的采集中開始應(yīng)用，掌上電腦有各種操作系統(tǒng)和各種硬件平臺(tái)，但它們都有一些共同的特點(diǎn)：體積小、圖形化界面、觸摸屏等，這些特點(diǎn)決定了PDA比較適合野外數(shù)據(jù)采集，特別是在面積不大數(shù)據(jù)量不大的情況下，PDA是非常合適的，由于是圖形的界面，因此可以做到所測(cè)即所見，對(duì)于基礎(chǔ)地理信息的更新來說，應(yīng)該是一個(gè)比較好的解決方案。根據(jù)PDA更新數(shù)據(jù)時(shí)采用的方式，可以分為兩種，一種是野外更新圖形、室內(nèi)更新數(shù)據(jù)庫的方式；另一種是采用無線通訊方式，將野外測(cè)量的數(shù)據(jù)直接發(fā)回到控制中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的更新。
　　
　　
　　參考文獻(xiàn)
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