國(guó)家測(cè)震臺(tái)網(wǎng)中心全國(guó)地圖數(shù)據(jù)整合與更新*

杜廣寶 鄒立曄

(中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心， 北京100045)

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國(guó)家測(cè)震臺(tái)網(wǎng)中心全國(guó)地圖數(shù)據(jù)整合與更新*

杜廣寶※鄒立曄

(中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心， 北京100045)

介紹了國(guó)家測(cè)震臺(tái)網(wǎng)中心在“十五”測(cè)震臺(tái)網(wǎng)建成以來(lái)首次全面的全國(guó)地圖數(shù)據(jù)整合與更新工作。 這項(xiàng)工作采用國(guó)家測(cè)繪局提供的2008年全球版1∶100萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)作為主要數(shù)據(jù)源， 并以2002年全國(guó)版1∶100萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)為補(bǔ)充。 對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、 格式轉(zhuǎn)換、 拼接和拓?fù)湟恢滦蕴幚恚?再對(duì)行政區(qū)域界線、 居民地層和大中城市縣級(jí)邊界信息進(jìn)行補(bǔ)充， 完成此次全國(guó)地圖數(shù)據(jù)更新。 所形成的全國(guó)范圍內(nèi)連續(xù)、 要素關(guān)系一致的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)， 能夠滿足地震監(jiān)測(cè)對(duì)地圖數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性的要求， 為今后的工作奠定基礎(chǔ)。

測(cè)震臺(tái)網(wǎng)； 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)； 要素更新

引言

經(jīng)過(guò)“中國(guó)地震觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)”項(xiàng)目的建設(shè)， 國(guó)家地震臺(tái)網(wǎng)中心的速報(bào)監(jiān)測(cè)和應(yīng)急處置能力得到不斷增強(qiáng)[1]。 對(duì)于“三要素”的準(zhǔn)確發(fā)布是地震命名[2]、 應(yīng)急救災(zāi)、 趨勢(shì)預(yù)報(bào)和科學(xué)研究等一系列后續(xù)工作的基礎(chǔ)。 其中， 震中參考地名是地震速報(bào)參數(shù)的重要組成部分[3]， 也是公眾對(duì)地震位置的最直觀認(rèn)識(shí)。 但是， 目前速報(bào)軟件等相關(guān)系統(tǒng)中所使用的基礎(chǔ)地理信息只對(duì)“九五”期間的數(shù)據(jù)進(jìn)行了部分更新， 現(xiàn)已不能滿足地震監(jiān)測(cè)對(duì)現(xiàn)勢(shì)性的要求。 每年全國(guó)都有部分縣市區(qū)劃或地名發(fā)生變化， 如區(qū)縣重組、 合并、 地名修改或縣升級(jí)市等。 如果所用地圖數(shù)據(jù)沒(méi)有及時(shí)地相應(yīng)修改， 一旦此類(lèi)地區(qū)發(fā)生地震， 就會(huì)造成地震速報(bào)地名和實(shí)際地名不符， 甚至造成負(fù)面的社會(huì)影響。 所以， 對(duì)已有的1∶100萬(wàn)地圖數(shù)據(jù)需要進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)整合與更新，從而保證基礎(chǔ)地理信息的準(zhǔn)確性， 并為今后的地震監(jiān)測(cè)工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2012年以來(lái)， 國(guó)家測(cè)震臺(tái)網(wǎng)中心逐步開(kāi)展了“十五”測(cè)震臺(tái)網(wǎng)建成以來(lái)首次全面的全國(guó)地圖數(shù)據(jù)整合與更新， 對(duì)中國(guó)范圍內(nèi)的1∶100萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 形成全國(guó)范圍內(nèi)連續(xù)、 要素關(guān)系一致的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)； 并在此基礎(chǔ)上對(duì)地名、 行政區(qū)劃等要素進(jìn)行更新， 以滿足地震監(jiān)測(cè)的需求。

1 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)整合

全國(guó)地圖數(shù)據(jù)整合與更新工作主要采用國(guó)家測(cè)繪局提供的2008年全球版1∶100萬(wàn)數(shù)據(jù)作為主要數(shù)據(jù)源， 并以2002年全國(guó)版1∶100萬(wàn)數(shù)據(jù)為補(bǔ)充， 對(duì)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與整合。 圖1為數(shù)據(jù)處理流程。

1.1 數(shù)據(jù)分析與模型設(shè)計(jì)

考慮到2008年全球版1∶100萬(wàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性較新， 因此， 以該數(shù)據(jù)作為主要數(shù)據(jù)源， 同時(shí)從2002年全國(guó)版1∶100萬(wàn)數(shù)據(jù)中補(bǔ)充鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民地?cái)?shù)據(jù)。 對(duì)本次研究所需的具體數(shù)據(jù)層進(jìn)行分析， 建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表[4](表1)。

圖1 數(shù)據(jù)處理流程圖

1.2 數(shù)據(jù)拼接處理

由于原數(shù)據(jù)是按1∶100萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)分幅進(jìn)行儲(chǔ)存的， 因此， 要對(duì)分幅數(shù)據(jù)進(jìn)行處理形成研究范圍區(qū)內(nèi)完整的數(shù)據(jù)。 首先， 采用ArcGIS軟件的拼接功能模塊， 將標(biāo)準(zhǔn)分幅的各層分別進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接處理， 生成以全國(guó)為單位的整體數(shù)據(jù)層。

以行政區(qū)域面層BOUND_A為例， 將全國(guó)77幅數(shù)據(jù)中的ABOUNT層拼接為一個(gè)作為整體的數(shù)據(jù)層， 圖2為拼接結(jié)果。

圖2 數(shù)據(jù)拼接結(jié)果示意圖

對(duì)數(shù)據(jù)拼接后， 還需采用ArcGIS軟件的合并功能模塊， 對(duì)各數(shù)據(jù)層進(jìn)行要素級(jí)的合并處理， 對(duì)每層數(shù)據(jù)中的同類(lèi)要素進(jìn)行合并處理。

數(shù)據(jù)拼接后生成一個(gè)全國(guó)整體的行政區(qū)域面數(shù)據(jù)層， 以整體的行政區(qū)域面數(shù)據(jù)層作為輸入文件， 對(duì)該圖層要素按屬性字段進(jìn)行要素級(jí)合并， 生成的面數(shù)據(jù)層中具有相同屬性的相鄰圖斑合并為一個(gè)圖斑， 使該數(shù)據(jù)層要素按行政界線進(jìn)行顯示。 圖3為數(shù)據(jù)層合并后的情況。

表1 1∶100萬(wàn)DLG數(shù)據(jù)分層表

圖3 數(shù)據(jù)要素級(jí)合并情況

1.3 拓?fù)錂z查與修改

獲取的原始數(shù)據(jù)以1∶100萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)分幅形式存儲(chǔ)， 當(dāng)拼接為一個(gè)整體后， 需檢查各圖幅之間的接邊情況。 通過(guò)工具軟件與人工編輯相結(jié)合的方法， 進(jìn)行半自動(dòng)化的拓?fù)湫薷墓ぷ?圖4和圖5)， 從而保證數(shù)據(jù)拼接后無(wú)拓?fù)溴e(cuò)誤。

圖4 多邊形要素存在相互重疊現(xiàn)象

2 數(shù)據(jù)更新

為了滿足地震監(jiān)測(cè)對(duì)數(shù)據(jù)的要求， 需要對(duì)政區(qū)與界線、 居民地層進(jìn)行整體更新。 我們參考了民政部網(wǎng)站信息對(duì)各級(jí)行政區(qū)劃“設(shè)立、 變更”涉及到的屬性信息進(jìn)行核對(duì)、 修改， 參考國(guó)家測(cè)繪地理信息局天地圖的數(shù)據(jù)對(duì)行政區(qū)劃“拆分、 合并”涉及到的幾何圖形變化進(jìn)行修改。

圖5 連續(xù)的多邊形區(qū)域中間存在空白區(qū)

2.1 政區(qū)與界線更新

行政區(qū)劃的準(zhǔn)確性對(duì)于工作開(kāi)展具有重要的意義， 因此， 在整合數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上需進(jìn)一步對(duì)政區(qū)與界線進(jìn)行更新。

一方面對(duì)具有重要行政意義的變更進(jìn)行修改， 例如， 在2008年10月， 中俄雙方對(duì)中俄邊界界定完成后， 我方相應(yīng)地對(duì)黑龍江省的國(guó)界區(qū)域進(jìn)行了修改(圖6， 其中變化部分用方框標(biāo)出)； 2012年7月， 海南省三沙市人民政府正式掛牌成立， 更新時(shí)相應(yīng)的增加了三沙市的屬性(圖7)。

另一方面， 通過(guò)參考國(guó)家測(cè)繪局天地圖的最新行政區(qū)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)， 對(duì)地市及縣級(jí)行政區(qū)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。 圖8為河南省焦作市拆分為濟(jì)源市與焦作市的修改情況。

本次研究共核對(duì)了34個(gè)省級(jí)行政區(qū)域、 366個(gè)市級(jí)行政區(qū)域、 2892個(gè)縣級(jí)行政區(qū)域， 對(duì)1處省份、 34處地市、 319處縣市進(jìn)行了修改(表2)。

圖6 國(guó)界更新示意圖

圖7 三沙市屬性補(bǔ)充示意圖

圖8 政區(qū)劃分示意圖

分級(jí)核對(duì)數(shù)量修改數(shù)量省級(jí)行政區(qū)34省1處市級(jí)行政區(qū)366市34處縣級(jí)行政區(qū)2892縣319處

2.2 大中城市縣級(jí)邊界劃分

根據(jù)地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)要求， 需要大中城市的縣級(jí)區(qū)劃邊界， 所以需根據(jù)更大比例尺數(shù)據(jù)對(duì)區(qū)域進(jìn)行劃分處理。 如原始1∶100萬(wàn)數(shù)據(jù)中的北京市市轄區(qū)是一個(gè)整體， 進(jìn)一步將其拆分為東城區(qū)、 西城區(qū)、 海淀區(qū)等區(qū)域(圖9)。 此外， 還對(duì)臺(tái)灣地區(qū)的縣級(jí)行政邊界數(shù)據(jù)進(jìn)行了補(bǔ)充(圖10)。

圖9 市轄區(qū)劃分示意圖

圖10 臺(tái)灣省數(shù)據(jù)補(bǔ)充示意圖

2.3 其他屬性信息補(bǔ)充

除了對(duì)行政區(qū)域界線和大中城市縣級(jí)邊界進(jìn)行補(bǔ)充外， 還補(bǔ)充了縣級(jí)行政區(qū)域的三級(jí)地名全稱(chēng)及簡(jiǎn)稱(chēng)[2]。 又利用專(zhuān)業(yè)空間數(shù)據(jù)處理軟件， 通過(guò)空間分析實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分級(jí)歸屬查詢。 最后利用相關(guān)軟件進(jìn)行屬性掛接， 滿足地圖數(shù)據(jù)服務(wù)要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心是我國(guó)防震減災(zāi)工作的重要業(yè)務(wù)樞紐、 核心技術(shù)平臺(tái)和基礎(chǔ)信息國(guó)際交流的重要窗口， 承擔(dān)著全球地震監(jiān)測(cè)， 特別是地震速報(bào)監(jiān)測(cè)的重要任務(wù)。 在監(jiān)測(cè)、 應(yīng)急等工作中， 全國(guó)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的應(yīng)用也不容小覷， 它能幫助公眾更明確地了解每次地震事件的震中位置。 此次全國(guó)地圖數(shù)據(jù)的整合和更新， 修改和更正了省級(jí)行政區(qū)信息1處、 地市級(jí)行政區(qū)信息34處、 縣級(jí)行政區(qū)信息319處， 極大地提高了震中參數(shù)信息的完整性和準(zhǔn)確度。 更新后的地理數(shù)據(jù)， 提高了地圖數(shù)據(jù)的連續(xù)性， 滿足了測(cè)震臺(tái)網(wǎng)的基本工作需求， 為進(jìn)一步地震預(yù)警和烈度速報(bào)提供了有力的支撐。 同時(shí)， 在實(shí)現(xiàn)信息共享、 保障應(yīng)急的基礎(chǔ)上， 全國(guó)地圖數(shù)據(jù)更新工作也推進(jìn)了基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)在防震減災(zāi)工作中的應(yīng)用。

[1] 劉瑞豐， 高景春， 陳運(yùn)泰， 等． 中國(guó)數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展． 地震學(xué)報(bào)， 2008, 30(5)： 533-539

[2] 中國(guó)地震局. 中華人民共和國(guó)地震行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DB/T 58-2014)： 地震名稱(chēng)確定規(guī)則． 北京： 地震出版社， 2015

[3] 和銳， 馮義鈞， 肖承鄴． 確定震中參考地名的原則與方法. 中國(guó)地震， 2010, 26(1)： 84-91

[4] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局， 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)． 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 13923-2006). 北京： 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2006

Integration and update of China’s map data at the National Seismic Network Center

Du Guangbao， Zou Liye

(China Earthquake Networks Center， Beijing 100045， China)

This paper gives a brief introduction to the first complete integration and update of China’s nationwide map data after “the Tenth Five-Year Plan Project” at the China National Seismic Network Center (CNSNC). The fundamental geographic data of the 2008 global version (1∶1 million) is used as the primary data source in the integration and update， with the supplement data of the 2002 national version in the same scale. After the analysis， the above data is converted， jointed and topographically processed. The administrative boundaries， residential area are also complemented. By integrating and updating work， the continuous and coincident graphical data is obtained and the updated map data can meet the demands for seismic monitoring at the CNSNC， and lay a foundation for the further work as well.

seismic network; basic geographic data; element update

2016-07-13； 采用日期： 2016-08-31。

P315.6；

A；

10.3969/j.issn.0235-4975.2016.10.004

※通訊作者： 杜廣寶， e-mail: dgb@seis.ac.cn。