城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)矢量數(shù)據(jù)更新研究

劉小蘭

【摘 要】隨著城市化建設(shè)的逐漸加快，城市地理信息的建設(shè)也面臨著全新的要求。在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的建成后需要進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)和更新，保證數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)資源的準(zhǔn)確性和權(quán)威性。矢量數(shù)據(jù)的更新持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，因此就要采取一定的措施，減少因中斷產(chǎn)生的數(shù)據(jù)破壞。本文針對(duì)在矢量數(shù)據(jù)更新原則進(jìn)行探討，提出了進(jìn)行數(shù)據(jù)更新的方式。

【關(guān)鍵詞】城市基礎(chǔ)；地理信息系統(tǒng)；數(shù)據(jù)更新

0.引言

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)關(guān)系到國(guó)家安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要信息資源，因此，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性能夠?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)提供強(qiáng)大的生命力。在我國(guó)的城市內(nèi)已經(jīng)建立起基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為我國(guó)城市的發(fā)展提供了有效的管理數(shù)據(jù)。在對(duì)城市數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)加工整理后對(duì)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行及時(shí)更新。在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新時(shí)如果數(shù)據(jù)量較大，在遇到意外情況時(shí)造成工作中斷，很容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)的丟失，因此就要采用相應(yīng)的保護(hù)措施，保證數(shù)據(jù)庫(kù)的更新效率，為行政主管部門提供重要的參考依據(jù)。

1.數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和更新方式

1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的選擇時(shí)，通常采用工作庫(kù)、現(xiàn)狀庫(kù)和歷史庫(kù)的分類方式，保證數(shù)據(jù)的可維護(hù)性、準(zhǔn)確性和安全性。其中，工作庫(kù)主要負(fù)責(zé)臨時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，現(xiàn)狀庫(kù)根據(jù)數(shù)據(jù)的更新周期進(jìn)行最新成果數(shù)據(jù)的更新。同時(shí)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中的原有的數(shù)據(jù)就會(huì)就會(huì)自動(dòng)歸檔至歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。

在進(jìn)行數(shù)據(jù)更新時(shí)，其操作具有明顯的不可逆性，其數(shù)據(jù)一旦更新就不能夠進(jìn)行撤銷。因此在操作過(guò)程中就要盡量減少對(duì)于現(xiàn)狀庫(kù)的直接操作。在進(jìn)行數(shù)據(jù)更新的過(guò)程中，數(shù)據(jù)的修改要在工作庫(kù)中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，將需要更新的有關(guān)圖層進(jìn)行提取，其后在工作庫(kù)中進(jìn)行操作，用新的數(shù)據(jù)代替舊的數(shù)據(jù)。在操作完成后需要在工作庫(kù)中對(duì)更新結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，保證其準(zhǔn)確性。之后的數(shù)據(jù)就可以利用到現(xiàn)狀庫(kù)中，同時(shí)將原始數(shù)據(jù)保存至歷史庫(kù)中，形成與之相對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)。歷史庫(kù)的主要目的在于提供先現(xiàn)勢(shì)數(shù)據(jù)的對(duì)于數(shù)據(jù)。

1.2數(shù)據(jù)庫(kù)的更新方式

在對(duì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新時(shí)，要綜合參考城市基礎(chǔ)測(cè)繪中的外業(yè)修測(cè)進(jìn)行開展。其主要方法有：測(cè)區(qū)級(jí)更新、圖幅級(jí)更新和要素級(jí)更新。其中的測(cè)區(qū)級(jí)更新主要使用在由于綜合地貌產(chǎn)生的變化較大，需要進(jìn)行整體的更新，解決數(shù)據(jù)中存在的問(wèn)題，在數(shù)據(jù)更新完成后方可進(jìn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行更換。圖幅級(jí)的更新屬于常規(guī)性的，主要依據(jù)竣工測(cè)量所得的數(shù)據(jù)對(duì)固定圖符進(jìn)行數(shù)據(jù)的更換。在進(jìn)行要素級(jí)更新時(shí)要根據(jù)其中的單個(gè)要素產(chǎn)生的變化，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的特定要素進(jìn)行更新。在進(jìn)行要素級(jí)更新時(shí)，其主要特點(diǎn)為產(chǎn)生的數(shù)量較少，更新的頻率較快。

2.基礎(chǔ)地理信息矢量數(shù)據(jù)更新的原則

在城市的發(fā)展中，進(jìn)行地理數(shù)據(jù)更新對(duì)于城市的整體規(guī)劃有著重要的作用。因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)更新的過(guò)程中要遵循一定的原則。

（1）現(xiàn)勢(shì)性的原則。在進(jìn)行城市基礎(chǔ)地理信息的更新時(shí)，要保證更新的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，使得數(shù)據(jù)的更新能夠滿足現(xiàn)下的最新需要。

（2）精度匹配的原則。在進(jìn)行城市基礎(chǔ)地理信息更新后，要保證數(shù)據(jù)的精度，只有這樣才能夠保證和固有的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行疊加時(shí)的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行更新的過(guò)程中要注意更新部分和未更新部分的精度一致。

（3）空間和屬性信息同步更新的原則。在進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新過(guò)程中，不僅包括圖形數(shù)據(jù)內(nèi)容，還包括屬性數(shù)據(jù)的更新，保證二者的同步更新是數(shù)據(jù)更新的重要內(nèi)容體現(xiàn)。

（4）一致性的原則。在地理信息系統(tǒng)中，圖種的數(shù)量較多，在進(jìn)行更新的過(guò)程中就需要保證圖中之間的一致性，確保更新數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。在進(jìn)行更新時(shí)要結(jié)合在同一圖種內(nèi)的坐標(biāo)系統(tǒng)要保證一致，并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和決策。

3.基礎(chǔ)地理信息矢量數(shù)據(jù)更新的內(nèi)容

在進(jìn)行城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的更新時(shí)，內(nèi)容為地理空間的變化、相關(guān)信息的變化和拓?fù)潢P(guān)系的建設(shè)。

（1）空間實(shí)體更新。城市基礎(chǔ)地理信息更新，空間實(shí)體產(chǎn)生的變化為信息系統(tǒng)內(nèi)的點(diǎn)、線、面的特征進(jìn)行更新。在空間實(shí)體中的點(diǎn)、線的內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，因此要將信息面作為重點(diǎn)進(jìn)行更新。

（2）屬性信息的更新。在進(jìn)行屬性信息的更新時(shí)，主要會(huì)產(chǎn)生兩種變化，一是空間的實(shí)體沒有產(chǎn)生變化，但空間實(shí)體的有關(guān)屬性卻產(chǎn)生了變化。二是空間信息和屬性信息同時(shí)產(chǎn)生了變化，與之相關(guān)的屬性信息也會(huì)產(chǎn)生變化。在屬性信息產(chǎn)生變化的過(guò)程中，要保證空間信息的同步進(jìn)行，減少在更新的過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤。

（3）拓?fù)潢P(guān)系的重建。在城市基礎(chǔ)地理信息矢量數(shù)據(jù)中，要進(jìn)行范圍的確定就需要建立相應(yīng)的拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系和空間實(shí)體有著一定的聯(lián)系，因此空間實(shí)體的變化會(huì)在一定程度上影響拓?fù)潢P(guān)系。在產(chǎn)生變化的過(guò)程中不是由人工進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，而是程序間產(chǎn)生的自動(dòng)變化。在一些空間和面積較大的街區(qū)、道路中都需要進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系的建設(shè)，為之提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系的重建時(shí)，應(yīng)充分考慮與空間內(nèi)的實(shí)體信息更新同步進(jìn)行。

4.基礎(chǔ)地理信息矢量數(shù)據(jù)的更新方法

在進(jìn)行城市基礎(chǔ)地理信息的采集時(shí)，具有多種不同的方法，因此在進(jìn)行更新的過(guò)程中采用的模式也不相同，在進(jìn)行數(shù)據(jù)更新時(shí)要充分結(jié)合更新后的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，保證更新的效率。在進(jìn)行更新時(shí)主要采用丈量法、數(shù)字化或掃描矢量法、野外數(shù)字測(cè)圖法、掌上電腦更新法等。

（1）丈量法。在城市中對(duì)于基礎(chǔ)地理信息的變化量較大和地形較簡(jiǎn)單的地點(diǎn)可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的丈量，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲得后進(jìn)行地理信息的更新。其主要是對(duì)已知點(diǎn)和基線間的距離確定待定點(diǎn)的坐標(biāo)位置。其具體操作內(nèi)容有：1）進(jìn)行距離的丈量，并進(jìn)行及時(shí)的記錄。2）進(jìn)行計(jì)算坐標(biāo)的確定，整理空間內(nèi)的信息和屬性信息。3）在進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新后要將數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行整體的更新。

（2）數(shù)字化、掃描矢量化法。在原有的白紙測(cè)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)字化和掃描矢量化，其后根據(jù)城市基礎(chǔ)地理信息的要求進(jìn)行線型和符號(hào)的賦值，并保證其一致性，最后要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行信息數(shù)據(jù)更新。

（3）野外數(shù)字測(cè)圖法。采用野外數(shù)字測(cè)圖法能夠滿足基礎(chǔ)對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集和整理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的更新，在一些地理特征變化較大的區(qū)域中通常采用此種方法。

（4）掌上電腦更新法。利用掌上電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新能夠?yàn)橐巴鈹?shù)據(jù)的更新提供更加便利的操作條件。在進(jìn)行數(shù)據(jù)更新后，通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的更新。

5.結(jié)語(yǔ)

從當(dāng)前城市發(fā)展情況來(lái)看，城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)建成后，必須對(duì)其采取相應(yīng)更新，以有效地確保數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性。針對(duì)當(dāng)前我國(guó)情況看，對(duì)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新還存在許多問(wèn)題，難以保證數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性。文章結(jié)合筆者實(shí)踐及其理解，提出了適合基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)矢量數(shù)據(jù)的更新方法，為同行提供參考借鑒。

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