基于GIS測繪的地理信息數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新技術(shù)研究

王黎

摘 要：傳統(tǒng)測繪技術(shù)無法獲取較為豐富的細(xì)節(jié)信息，更新速度較慢，為此基于GIS測繪提出地理信息數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新技術(shù)，該技術(shù)針對城市道路網(wǎng)這一場景，采用多層次蔓延的道路匹配進(jìn)行矢量數(shù)據(jù)中變化地物的識別，通過影像數(shù)據(jù)的特征提取對矢量數(shù)據(jù)中的變化要素進(jìn)行數(shù)據(jù)有效性驗(yàn)證，并基于更新規(guī)則實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新。通過實(shí)驗(yàn)證明，該技術(shù)可以為專業(yè)測繪部門提供更及時，更有效的更新數(shù)據(jù)來源。

關(guān)鍵詞：地理空間數(shù)據(jù)；采集方式；特征提取；數(shù)據(jù)收集

0 引言

GIS技術(shù)在我國已經(jīng)有十多年的發(fā)展歷史，無論是在資源上，還是在測繪上都取得了很大的進(jìn)步。GIS的數(shù)據(jù)問題存在于如何及時的對地理空間數(shù)據(jù)的更新。人們通常會采用由點(diǎn)到線，由線到面等傳統(tǒng)的模式測繪地球，傳統(tǒng)專業(yè)化測繪更新方法是基于遙感影像數(shù)據(jù)提取的內(nèi)外業(yè)結(jié)合的作業(yè)方式，對數(shù)據(jù)更新的標(biāo)準(zhǔn)和要求受限，無法獲取較為豐富的細(xì)節(jié)信息。與此同時，GIS技術(shù)的理念和相應(yīng)的技術(shù)體系，為常規(guī)的電子地圖瀏覽查詢?yōu)榛A(chǔ)的地理信息服務(wù)帶來了全新的技術(shù)支撐。GIS測繪有別于傳統(tǒng)測繪的專業(yè)地理數(shù)據(jù)采集方式，相比傳統(tǒng)測繪提取數(shù)據(jù)的速度更快，更便捷。此次，針對自發(fā)地理信息中變化數(shù)據(jù)的提取和更新關(guān)聯(lián)等環(huán)節(jié)，基于GIS測繪提出地理信息數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新技術(shù)，該技術(shù)將自發(fā)地理信息作為一種數(shù)據(jù)來源，可以多途徑發(fā)現(xiàn)、提取地理信息更新數(shù)據(jù)。在一定程度上縮短了更新周期，提高了更新的效率，實(shí)現(xiàn)了地理信息及時更新的需求[1]。

1 基于GIS測繪的地理信息數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新技術(shù)設(shè)計

1.1影像數(shù)據(jù)的特征提取

基于GIS測繪的地理信息數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新技術(shù)，是將自發(fā)地理信息作為一種數(shù)據(jù)源，通過提取影像數(shù)據(jù)的特征，獲取地物所在區(qū)域的情況。GIS數(shù)據(jù)庫將幾何類型分為點(diǎn)、線、面這三種，在出圖時，為了滿足要素表達(dá)的效果，會對其進(jìn)行特殊的處理。與矢量數(shù)據(jù)相比，高分辨率影像中的道路特征比較明顯，除了幾何特征以外，還具備影像所有特有的輻射特征，高分辨率影像中的這些道路特征與適量道路網(wǎng)中的道路特征是相互對應(yīng)的，也是驗(yàn)證數(shù)據(jù)有效性的重要指標(biāo)[2]。幾何特征指在道路寬度方面，要根據(jù)道路等級和道路主方向的寬度變化程度進(jìn)行分析，道路形狀一般為條帶狀，具有一定的延展性。平原道路曲率方面相比山區(qū)的道路曲率較小，一般來說，單行道路和級別較低的道路是多個非不連續(xù)的平行道路，雙邊平行特征不是很明顯。因此，在選取特征時，需要根據(jù)幾何特征進(jìn)行計算，計算公式如下所示；

其中CF表示知識的置信度，H表示規(guī)則強(qiáng)度，E表示多個簡單條件構(gòu)成的復(fù)雜條件，當(dāng)CF值越大，說明H的綜合可信度越高。計算中知識的前提條件和證據(jù)是完全一致的，但是條件和證據(jù)是完全不同的，所以在選用知識對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取時，需要對前提條件和證據(jù)先進(jìn)行匹配[3]。

1.2實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新

空間數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新主要關(guān)注于多比例尺數(shù)據(jù)庫之間的縱向聯(lián)動更新，對于同一比例尺的多數(shù)據(jù)庫之間的橫向研究比較少，在實(shí)際生產(chǎn)中，矢量數(shù)據(jù)的建庫和更新較少，因此，需要采用獨(dú)立建庫和復(fù)制副本的方式，運(yùn)用人工識別更新數(shù)據(jù)等方式解決基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用庫在數(shù)據(jù)規(guī)格上存在的差異，首先，需要先復(fù)制基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的新版本數(shù)據(jù)批量以及各應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中容易丟失的數(shù)據(jù)[4]。除了要對多數(shù)據(jù)庫進(jìn)行聯(lián)動更新以外，還需要專業(yè)測繪部門將實(shí)際生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)記錄下來，在分布式環(huán)境下對不同數(shù)據(jù)庫中同一區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和更新。

在更新中存在兩個問題，一方面，各數(shù)據(jù)維護(hù)者之間更新彼此獨(dú)立，難以實(shí)現(xiàn)分布式協(xié)同操作。另一方面，更新后會形成不同的數(shù)據(jù)版本，難以融合，為了降低更新工作量，提高數(shù)據(jù)更新的效率，就需要在分布式環(huán)境下更新任務(wù)協(xié)同，在獲取GIS測繪數(shù)據(jù)后，各部門需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行編輯和更新，這樣就可以有效降低應(yīng)用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險[5]。分布式協(xié)同環(huán)境下更新任務(wù)的協(xié)同首先需要將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新用戶分為兩種類型，一種是數(shù)據(jù)更新管理員，主要負(fù)責(zé)劃分?jǐn)?shù)據(jù)更新任務(wù)，另一種是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)編輯。將更新作業(yè)員劃分到更新區(qū)域，在區(qū)域內(nèi)要素進(jìn)行編輯，不但可以解決更新數(shù)據(jù)沖突的問題，還可以避免版本數(shù)據(jù)庫中多用戶多版本融合的問題。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

為了對本文提出的基于GIS測繪的地理信息數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新技術(shù)進(jìn)行分析和驗(yàn)證，在實(shí)際測試中采用C/S方式，客戶端為多臺PC機(jī)，服務(wù)端包括一臺應(yīng)用服務(wù)器和若干臺服務(wù)器，在實(shí)際測試中，將本文方法與傳統(tǒng)方法進(jìn)行對比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示；

圖2 是實(shí)驗(yàn)對比結(jié)果，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出本文設(shè)計的方法在數(shù)據(jù)更新上相比傳統(tǒng)方法更快，更便捷。對地物要素時空變化和更新規(guī)則上實(shí)現(xiàn)了多庫橫向聯(lián)動更新的需求，不容易造成數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)融合等問題。

3 結(jié)束語

GIS測繪技術(shù)在學(xué)術(shù)界和商業(yè)應(yīng)用上均具有一定的研究基礎(chǔ)，主要集中在對地物要素的幾何特征和空間關(guān)系這幾個方面。本文主要針對自發(fā)地理信息中變化數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)和更新等問題進(jìn)行研究，通過制定多數(shù)據(jù)庫之間的更新規(guī)則，實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新。

參考文獻(xiàn)

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[3]羅鵬，張俊，王明亮，等.基礎(chǔ)地理信息聯(lián)動更新技術(shù)研究與應(yīng)用[J].測繪與空間地理信息，2017.36（6）：1183-1185.

[4]佚名.北京市1∶50000地形數(shù)據(jù)庫聯(lián)動更新技術(shù)研究與應(yīng)用[J].測繪與空間地理信息，2018，41（10）：1173-1177.

[5]康葉飛.基于GIS的城鎮(zhèn)數(shù)據(jù)庫更新研究分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2017.22（21）：2164-2165.