1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)更新技術(shù)研究

劉 鳳 （安徽省第一測(cè)繪院，安徽 合肥 230031）

0 前言

傳統(tǒng)的地理信息數(shù)據(jù)更新是為了滿足地圖制圖、空間分析等不同層面的工作需求，從理論化探索的基礎(chǔ)之上論述地圖表達(dá)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。早在“十二五”期間，國(guó)家測(cè)繪地理信息局就已經(jīng)逐漸地推動(dòng)地理信息資源的利用和布置，并且在總體規(guī)劃綱要中提出了新的任務(wù)和要求，推動(dòng)全國(guó)比例尺地形圖的建設(shè)工作，并加快信息數(shù)據(jù)庫(kù)的更新，構(gòu)建智能化地理空間框架。

1 全國(guó)1∶10000數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與安徽省內(nèi)發(fā)展情況

1.1 全國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀

從全國(guó)范圍來(lái)看，數(shù)字空間框架建設(shè)的不斷推進(jìn)，使得不同部分的1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)工作穩(wěn)定推進(jìn)，不斷地?cái)U(kuò)大覆蓋范圍。早在2011年，我國(guó)就有接近50%的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了1∶10000地形圖與數(shù)據(jù)的覆蓋，并且某些省份在近年來(lái)不斷地更新覆蓋高分影像，注重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的更新與動(dòng)態(tài)管理。數(shù)據(jù)的主要覆蓋范圍集中于我國(guó)的東部地區(qū)。

1.2 安徽省內(nèi)發(fā)展情況

安徽省依據(jù)安徽省基礎(chǔ)測(cè)繪項(xiàng)目1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)快速更新方案和皖測(cè)〔2012〕56號(hào)文件（安徽省測(cè)繪局2012年6月），下達(dá)皖北測(cè)區(qū)1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)快速更新任務(wù)。我院承擔(dān)皖北測(cè)區(qū)1∶10000 DLG制作390幅，包含城市地區(qū)155幅，農(nóng)村地區(qū)235幅。任務(wù)范圍覆蓋亳州市、阜陽(yáng)市、淮北市、宿州市、蚌埠市、淮南市、六安市部分地區(qū)。

1.3 發(fā)展過(guò)程的主要問(wèn)題

受到地區(qū)間發(fā)展差異的影響與技術(shù)條件的局限性，全國(guó)各省之間的1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)不夠統(tǒng)一的問(wèn)題開(kāi)始出現(xiàn)，尤其是要素和屬性層面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與進(jìn)度都存在差異。例如數(shù)據(jù)內(nèi)容和詳細(xì)結(jié)構(gòu)的差異需要從制圖和GIS層面展開(kāi)研究，且各地區(qū)的數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)不同，數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)與更新實(shí)施進(jìn)度也會(huì)產(chǎn)生差異性。同時(shí)，這也影響了地理信息公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，無(wú)論是國(guó)家層面還是省級(jí)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)還需要實(shí)施范圍內(nèi)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

2 1∶10000數(shù)據(jù)庫(kù)更新技術(shù)方法分析

針對(duì)不同地區(qū)的地理信息數(shù)據(jù)的整合處理與數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化升級(jí)實(shí)際需求，我們應(yīng)綜合考慮省內(nèi)不同區(qū)域的信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)現(xiàn)狀與實(shí)施條件，利用地理信息技術(shù)、空間定位、空間數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)手段來(lái)明確整體路線，按照實(shí)際情況采用相同的模型和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立符合區(qū)域發(fā)展要求的服務(wù)系統(tǒng)[1]。

2.1 數(shù)據(jù)收集

數(shù)據(jù)收集以區(qū)域內(nèi)的已有1∶10000DLG數(shù)據(jù)成果為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)內(nèi)容之中也包括了基礎(chǔ)定位信息、設(shè)施、建筑物、地貌、植被等，已有的數(shù)據(jù)成果可以被視為數(shù)據(jù)更新下的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行符號(hào)化后，將其要素進(jìn)行壓蓋處理與位置協(xié)調(diào)，在滿足出圖要求后將矢量數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換而形成DRG成果。

2.2 數(shù)據(jù)整合處理的主要方向

對(duì)于分幅數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，進(jìn)行整合處理的過(guò)程中以分幅單元進(jìn)行，處理完成之后再進(jìn)行拼接入庫(kù)。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容來(lái)說(shuō)，可以直接在數(shù)據(jù)子庫(kù)內(nèi)進(jìn)行整合和處理。由于1∶10000本身的地形要素處理內(nèi)容中就包括了數(shù)據(jù)的組織和表達(dá)，而我們?cè)谝剞D(zhuǎn)換的過(guò)程中也能逐漸滿足現(xiàn)階段的技術(shù)要求，做好統(tǒng)一元數(shù)據(jù)的處理和數(shù)據(jù)接邊。如果DEM數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)不符合要求，也應(yīng)該按照統(tǒng)一的坐標(biāo)系和數(shù)據(jù)接邊要求來(lái)進(jìn)行整合。當(dāng)然，對(duì)于某些影像分辨率較好的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，在統(tǒng)一規(guī)范空間之后就可以共同構(gòu)建多分辨率DOM數(shù)據(jù)庫(kù)，以統(tǒng)一的要求展開(kāi)整合處理。

需要注意的問(wèn)題在于整合處理的過(guò)程中，如果部分元素位于數(shù)據(jù)更新變化的區(qū)域，那么需將這些內(nèi)容刪除；反之，當(dāng)其位于非更新區(qū)域時(shí)，則按照調(diào)繪片能夠判定這些元素的特征和性質(zhì)，處理方法與其它要素保持一致。提供的原始數(shù)據(jù)內(nèi)容中，多個(gè)要素的屬性項(xiàng)賦值按照多個(gè)要素的數(shù)據(jù)規(guī)范要求來(lái)進(jìn)行整合處理。例如部分農(nóng)村地區(qū)的原始數(shù)據(jù)特征以符號(hào)化的屬性表示。如DWG顯示的大車(chē)路，而原始數(shù)據(jù)代碼為鄉(xiāng)村路或小路，作業(yè)時(shí)按照大車(chē)路表示；DWG顯示的為街區(qū)，而原始數(shù)據(jù)代碼為單幢房屋，作業(yè)時(shí)按照街區(qū)表示。不過(guò)原始數(shù)據(jù)或調(diào)繪數(shù)據(jù)中本身也存在著要素不合理的現(xiàn)象，例如部分水系要素代碼錯(cuò)誤、要素關(guān)系不夠合理等，此時(shí)我們?cè)谡咸幚淼倪^(guò)程中通常以有調(diào)繪的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行接邊，沒(méi)有調(diào)繪區(qū)域則按照周?chē)h(huán)境要求進(jìn)行接邊，如果實(shí)在存在技術(shù)難度，按照安徽省1∶10000的數(shù)據(jù)整合處理問(wèn)題的標(biāo)題進(jìn)行儲(chǔ)存相關(guān)文件[2]。

2.3 整合工作模式

1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的整合是對(duì)現(xiàn)有的地形要素?cái)?shù)據(jù)與數(shù)字高程模型進(jìn)行的整合處理，而安徽省也可以按照本省的實(shí)際需求和現(xiàn)實(shí)條件來(lái)不斷地更新完善。如果現(xiàn)階段數(shù)據(jù)內(nèi)容比較完整，具備數(shù)據(jù)更新的條件時(shí)，可以采用整合處理和更新同步進(jìn)行的方式來(lái)讓最后的數(shù)據(jù)達(dá)到1∶10000的規(guī)范性要求。在采用統(tǒng)一制定的數(shù)據(jù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之后可以根據(jù)統(tǒng)一提供的系統(tǒng)，結(jié)合區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)實(shí)需求從不同的工作模式中選擇一種最合適的內(nèi)業(yè)整合方案，輔以人工交互的手段開(kāi)展1∶10000數(shù)據(jù)下的管理和生產(chǎn)活動(dòng)[3]。

3 數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和優(yōu)化

3.1 優(yōu)化建庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化的建庫(kù)是為了將整合后的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化升級(jí)管理。包括在1∶10000下的DLG、DEM、DOM入庫(kù)前檢查和處理，并利用GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，整合后的數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化升級(jí)結(jié)果可以負(fù)責(zé)日常的運(yùn)行維護(hù)和數(shù)據(jù)分化提供相關(guān)需求，在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上優(yōu)化系統(tǒng)性能，并按照建庫(kù)方案和與其有關(guān)的規(guī)范化要求，構(gòu)建基于C/S框架的1∶10000基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多比例尺和多種類(lèi)型的數(shù)據(jù)管理，同時(shí)系統(tǒng)的良好性能可以更好地進(jìn)行維護(hù)和更新，在合理的執(zhí)行效率下明確不同的功能，滿足數(shù)據(jù)庫(kù)管理維護(hù)和數(shù)據(jù)分發(fā)的實(shí)際需求。

3.2 數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需求經(jīng)過(guò)可視化處理后，構(gòu)建基于B/S架構(gòu)的1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)系統(tǒng)后，可以具備數(shù)據(jù)瀏覽、地圖服務(wù)功能、生產(chǎn)數(shù)據(jù)保障等，同時(shí)也可以將這些數(shù)據(jù)提供給專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用部門(mén)使用，在發(fā)揮地理信息資源優(yōu)勢(shì)的優(yōu)勢(shì)保障公共服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)水平，為運(yùn)行維護(hù)提供良好的技術(shù)保障。

3.3 其它要素要求

針對(duì)存在的數(shù)據(jù)屬性項(xiàng)順序不一致的問(wèn)題，在進(jìn)行系統(tǒng)更新的過(guò)程中要具體到每個(gè)不同層的屬性項(xiàng)之中，將部分要素的幾何特征進(jìn)行調(diào)整，數(shù)據(jù)檢查以人工對(duì)照、程序自動(dòng)、人機(jī)交互檢查、圖面檢查相結(jié)合的方法進(jìn)行[4]。當(dāng)結(jié)果的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、結(jié)構(gòu)精度、附件質(zhì)量能夠符合要求時(shí)說(shuō)明各要素之間能夠形成合力的關(guān)系，保障格式的準(zhǔn)確。在地圖表達(dá)的層面，還應(yīng)該對(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行更新，同時(shí)注重要素屬性的表達(dá)，包括可測(cè)量屬性、分類(lèi)屬性、描述性屬性等，此外必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行空間關(guān)系的表達(dá)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，各個(gè)地區(qū)的1∶10000數(shù)據(jù)庫(kù)之間存在著不一致的現(xiàn)象，橫向集成應(yīng)用的難度與要求較高，此時(shí)也無(wú)法與國(guó)家的多尺度數(shù)據(jù)庫(kù)之間形成關(guān)聯(lián)?；谖磥?lái)的數(shù)字地理空間框架建設(shè)的要求，我們應(yīng)做好資源整合與信息共享，重點(diǎn)解決在各項(xiàng)工作中存在的影響因素，促進(jìn)信息公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的同時(shí)，將數(shù)據(jù)庫(kù)更新優(yōu)化工作作為未來(lái)戰(zhàn)略發(fā)展的主要目標(biāo)，對(duì)于我國(guó)測(cè)繪地理信息事業(yè)的積極影響也更加顯著。