大數據背景下的城市大比例尺地形圖更新分析

石柱土家族自治縣城鄉(xiāng)規(guī)劃測繪有限公司 重慶 409100

前言

城市大比例地形圖的應用方向，主要是地形勘察、國土規(guī)劃和城市建設，其作用是模擬實際地形，為建筑施工提供參照及引導。隨著大數據時代來臨，對更新地形圖所用機制、手段加以調整成為大勢所趨，只有這樣才能使地形圖表現(xiàn)出理想的時效性，確保政府、企業(yè)及群眾所提出的需求，均可最大限度得到滿足。

1 更新大比例尺地形圖的難點

1.1 數據庫更新滯后

在城市建設與管理等方面，地形圖往往發(fā)揮著無法被替代的作用，但對其加以應用的主體多為技術部門。隨著信息時代的到來，地理信息產業(yè)與群眾聯(lián)系愈發(fā)密切，可以說，地理信息已經融入日常生活及工作的各個方面，例如，人們更傾向于利用GIS進行導航或手機定位[1]。而更新原有地形圖的平臺，主要是CAD和Microstation，上述平臺和GIS的兼容性較差，長此以往，不僅更新成果為群眾所提供的幫助有限，智能化水平也沒有達到預期的縮編模式，還會使各項工作陷入“現(xiàn)有資源與需求不匹配”的困境。

1.2 歷史數據未得到科學利用

地形圖持續(xù)加快的更新速度，使勘測部門紛紛積累了大量數據，對測繪行業(yè)而言，這便是大數據時代來臨的直接表現(xiàn)。在很長一段時間內，受技術制約，上述歷史數據均存儲在紙質載體上，這樣做既不利于綜合利用體的形成，又制約著測繪資金的利用，另外，紙質檔案損壞和丟失的情況始終沒有得到解決。

1.3 更新成本與日俱增

在城市化進程持續(xù)推進的當下，不僅城區(qū)擴張速度極快，地形圖覆蓋的范圍和面積也有所增加，只有加大物力和人力資源的投入力度，才能達到定期更新的標準，地形圖方可保有理想的時效性。由此可見，更新成本增加的情況難以避免，如何減緩增加速度，現(xiàn)已成為人們主要關心的問題。

1.4 難以做到及時發(fā)現(xiàn)地形變化

對地形圖進行更新的前提，便是對變化進行及時發(fā)現(xiàn)和精確統(tǒng)計，原有全要素更新模式，通常要憑借人工巡視，才能明確地形變化，另外，統(tǒng)計人工巡視所獲得信息的工作，往往需要投入大量精力與時間，即便如此，其時效性仍難以得到保證。近年，被用來研究地形變化的數據，又新加入了遙感數據、航空數據，這樣做所帶來的積極影響，便是大面積區(qū)域變化能夠被及時發(fā)現(xiàn)，但仍有亟待解決的問題存在，即：違法建筑、點狀地物等微小變化，仍然難以做到實時更新，另外，受獲取時間影響，無論是衛(wèi)片還是航片，均有較為明顯的滯后性存在。

2 基于大數據的地形圖更新策略

要想使上述問題得到解決，關鍵是明確問題成因并制定相應策略，例如：

2.1 利用信息技術建設數據庫

研究表明，要想最大限度壓縮更新成果轉變?yōu)殡娮拥貓D需要花費的時間，使政府需求得到滿足，利用信息技術建設數據庫很有必要。數據庫主要被用來對地形數據進行統(tǒng)計、分析與計算，確保地形圖具有理想精確度，由此可見，建設數據庫是制作城市地形圖的重要步驟，對大比例尺是否科學且有效，具有決定性作用，只有做到與時俱進，才能使?jié)撛趩栴}迎刃而解[2]。另外，研究人員還應以信息技術為依托，通過開發(fā)縮編軟件的方式，降低地形圖使用難度，真正做到為政府、為群眾提供便利。如果條件允許，研究人員可選擇與高校、測繪部門達成合作關系，充分利用二者的優(yōu)勢，完成建設數據庫等工作，為開發(fā)縮編軟件提供理論與技術支持。

2.2 加大歷史數據的挖掘力度

數據挖掘程度與信息利用程度密切相關，現(xiàn)有挖掘技術難以使開發(fā)應用所提出的需求得到滿足，其中，最具代表性的問題便是歷史數據功能發(fā)揮有限。歷史數據是人們了解舊城規(guī)劃、設計和更新資料的主要來源。要想使其得到充分利用，研究人員應以大數據為依托，對查詢、瀏覽地形圖的系統(tǒng)進行設計。日前，某市便已將上述系統(tǒng)投入使用，該系統(tǒng)的功能有：①查詢并管理某區(qū)域地形圖的歷史覆蓋情況；②顯示地形圖在不同時期的差異。事實證明，隨著該系統(tǒng)得到推廣，不僅歷史數據得到了維護，其挖掘和利用率降低的問題也得到了解決，在確定建筑年代、為名城提供保護等方面，均發(fā)揮了極為重要的作用。

2.3 將多元數據用于更新工作

近年來，測繪裝備、測繪技術持續(xù)更新，以無人機和移動道路測量為代表的測繪設備，現(xiàn)已得到大力推廣和運用，對地形圖進行測繪并更新的原有模式，逐漸被社會淘汰。在常規(guī)掃描、帶狀測繪難以發(fā)揮出自身優(yōu)勢的地區(qū)，利用上述技術開展測繪工作，既能夠使測繪質效得到保證，還可使測繪成本大幅降低。除此之外，機載LiDAR也要引起重視，該技術適合被用來對大面積區(qū)域進行測繪，常規(guī)航空攝影測量要提前布設成像控制點，機載LiDAR則省略了像控點的布設環(huán)節(jié)，不需要對立體像對加以構建，而拍攝所用高清數碼相機，既能夠做到清晰判讀影像，又可以解決原有技術分界不明顯的問題，出圖速度也有所提升。

2.4 定期優(yōu)化地形圖發(fā)現(xiàn)手段

利用衛(wèi)星遙感數據、航空數據，基于作業(yè)單位、區(qū)域及人員固定的模式，確保細微變化能夠被盡數發(fā)現(xiàn)。目前，研究人員的目光普遍聚焦于“如何利用測量數據對地形圖進行更新”，某市便創(chuàng)造性地提出了網格更新模式，簡單來說，就是根據自然水域和路網情況，將作業(yè)區(qū)域劃分成多個1km2左右的網格單元，由測量人員利用現(xiàn)有交換系統(tǒng)與繪制系統(tǒng)，對網格變化進行實時跟進和統(tǒng)計，確保日后所開展動態(tài)更新工作，具備統(tǒng)籌依據，而專業(yè)人員所制定決策的科學性，通常也可得到保證[3]。

3 結束語

通過上文的敘述能夠看出，基于大數據對地形圖進行更新，工作人員往往要面臨諸多挑戰(zhàn)，雖然信息技術能夠使地形得到具象化呈現(xiàn)，提升人們對其加以利用的有效性，卻也存在著技術難度大等問題。這就要求工作人員深入了解現(xiàn)有技術及特征，通過綜合利用的方式，為國土劃分、城市建設等任務的完成提供支持。