軍民基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對接方法研究

酈淑俊,徐 濤,申亞斌*,耿 俊

(1.江蘇省測繪工程院,江蘇 南京 210013;2.江蘇省基礎(chǔ)地理信息中心,江蘇 南京 210013)

0 引言

軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略是黨和國家適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展形勢,應(yīng)對當(dāng)今世界技術(shù)以及新軍事變革要求提出的重要戰(zhàn)略思想[1]。2017年新修訂的《中華人民共和國測繪法》明確國防建設(shè)是測繪地理信息的4個服務(wù)對象之一,并將“推動軍民融合”寫入新《測繪法》[2]。測繪基礎(chǔ)地理信息軍民融合能夠加速提升測繪對經(jīng)濟(jì)建設(shè)和對現(xiàn)代戰(zhàn)爭的服務(wù)保障能力,是國防和軍隊現(xiàn)代化建設(shè)的重要保障,有利于整合優(yōu)化軍地雙方資源,具有劃時代的重大意義[3-4]。

軍民測繪地理信息部門分別根據(jù)各自的使命任務(wù)、保障重點(diǎn)和發(fā)展需要,建立了獨(dú)立的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系[5]。由于軍民測繪在技術(shù)體制、裝備體制和處理方法等方面不一致,目前在基礎(chǔ)地理信息的數(shù)據(jù)內(nèi)容和構(gòu)成上均存在較大差異[6-7],但隨著測繪地理融合發(fā)展的不斷深入,軍民合作工程項目越來越多,對軍民測繪成果資源共享的需求越來越高[8]。

因此,為加快推進(jìn)軍隊與地方測繪地理信息數(shù)據(jù)成果資源共享,落實(shí)國家提出的軍民聯(lián)合更新陸地基本比例尺軍用地圖工作要求,提升軍事測繪導(dǎo)航成果預(yù)置水平和戰(zhàn)場環(huán)境保障能力[9],本文針對省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù),制定可復(fù)制、可推廣的軍民數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對接方案,滿足部隊開展作戰(zhàn)指揮、軍事訓(xùn)練對基本比例尺地形圖的應(yīng)用需求,建立適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)跨越式發(fā)展的測繪融合發(fā)展機(jī)制,為測繪地理信息化建設(shè)發(fā)揮重要的引領(lǐng)、規(guī)范、支撐和保障作用。

1 技術(shù)路線

針對軍民測繪地理基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、地理空間信息產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、地理空間信息獲取和處理標(biāo)準(zhǔn),研究相關(guān)技術(shù)內(nèi)容和適用范圍,突出重點(diǎn),制定軍民融合地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對接技術(shù)方案。經(jīng)分析,省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)組織、編碼系統(tǒng)和要素表示等方面存在差異,通過對軍民雙方地理信息要素分類與表達(dá)的對比、分析和總結(jié),提出軍民基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對接的思路和方法,為測繪地理信息行業(yè)軍民融合工作的開展提供技術(shù)依據(jù)和參考。

本文采用的技術(shù)流程如圖1所示,包括數(shù)據(jù)分析與預(yù)處理、制定對接標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)整合等流程。數(shù)據(jù)分析主要是對省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)按照要素分類、要素代碼、屬性信息、幾何特征進(jìn)行詳細(xì)分析,建立映射關(guān)系;根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果,對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,建立對照關(guān)系,制定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模板;對省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)格式、坐標(biāo)系統(tǒng)、分類代碼、表達(dá)方式等轉(zhuǎn)換,生成作業(yè)編輯數(shù)據(jù)后,進(jìn)行圖形編輯、拓?fù)涮幚?、結(jié)構(gòu)重組、省界接邊、要素空間關(guān)系處理等數(shù)據(jù)編輯工作,形成軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。

圖1 軍民基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對接流程

2 標(biāo)準(zhǔn)對接方案制定

2.1 標(biāo)準(zhǔn)對接原則

2.1.1 建立對照關(guān)系,實(shí)現(xiàn)能轉(zhuǎn)盡轉(zhuǎn)

立足省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)實(shí)際建設(shè)情況,根據(jù)軍民雙方的相關(guān)數(shù)據(jù)規(guī)范要求,以數(shù)據(jù)分層分類情況為基礎(chǔ)逐要素進(jìn)行分析,制定軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對照表,實(shí)現(xiàn)省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)能轉(zhuǎn)盡轉(zhuǎn),最大程度實(shí)現(xiàn)軍民數(shù)據(jù)融合。

2.1.2 分析數(shù)據(jù)特點(diǎn),明確對照內(nèi)容

根據(jù)軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的分層情況、屬性項定義的分析,明確軍民雙方數(shù)據(jù)的屬性定義、表達(dá)內(nèi)容和字段要求,完成軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的屬性項定義對照以及分層屬性對照。

2.1.3 整合標(biāo)準(zhǔn)要求,資源優(yōu)勢互補(bǔ)

整合軍民雙方基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)規(guī)范要求,對比分析軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的一對一、一對多和多對一關(guān)系。在后續(xù)的軍民雙方數(shù)據(jù)規(guī)范制定時,可針對性地擴(kuò)展部分要素代碼與屬性表,優(yōu)化數(shù)據(jù)規(guī)范,使雙方的數(shù)據(jù)更完整、豐富,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。

2.2 數(shù)據(jù)分析與預(yù)處理

數(shù)據(jù)分析主要從要素分類、要素代碼、數(shù)據(jù)屬性、幾何特征、映射關(guān)系等方面,分別分析了省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)現(xiàn)狀的異同,以進(jìn)一步制定軍民基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對照表和屬性對照表。

2.2.1 要素分類

省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)側(cè)重于表達(dá)城市、交通、水系等與經(jīng)濟(jì)和人文相關(guān)的地理信息要素;軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)側(cè)重于與軍事相關(guān)的地理信息要素。

2.2.2 要素代碼

從代碼的長度上講,省級數(shù)據(jù)和軍用數(shù)據(jù)位數(shù)相同,但是從編碼規(guī)則上講,兩類數(shù)據(jù)每一位數(shù)字代表的意義是不一樣的。因此想要從編碼規(guī)則上達(dá)成融合難度較大,但由于基礎(chǔ)地理信息要素的代碼并不影響數(shù)據(jù)實(shí)體,因此只要能夠建立要素代碼間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)代碼的融合。

2.2.3 數(shù)據(jù)屬性

省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)定義了屬性項,軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)未定義屬性項及屬性值的情況,對接時制定屬性對照規(guī)則,依據(jù)預(yù)定規(guī)則轉(zhuǎn)換至軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù);省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)未定義屬性項,軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)定義了屬性項的情況,暫時不補(bǔ)充采集;省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)地物類屬性與軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)地物類屬性定義不一致的,需核實(shí)修改,包括字段類型是否符合要求、內(nèi)容長度是否超出規(guī)定、屬性內(nèi)容是否規(guī)范、數(shù)字是否準(zhǔn)確無異常值。

2.2.4 映射關(guān)系

根據(jù)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)分類情況的不同,將軍民雙方所有基礎(chǔ)地理信息要素建立對照關(guān)系,要素間的對照關(guān)系分為無對應(yīng)、一對多、一對一、多對一、多對多五大類。

(1)無對應(yīng)代碼。省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中無對應(yīng)軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的要素,根據(jù)實(shí)際需要判斷是否保留。如需保留,應(yīng)進(jìn)行要素擴(kuò)展。

(2)一對一轉(zhuǎn)換。省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中的要素代碼和要素屬性項與軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范表述一致的,一般分為3種情況:完全相同的,可直接對照轉(zhuǎn)換;名稱不同的,可根據(jù)表示內(nèi)容進(jìn)行對照;表示方式不同的,進(jìn)行點(diǎn)、線、面變換后進(jìn)行對照。處理方法包括面轉(zhuǎn)點(diǎn)、線轉(zhuǎn)點(diǎn)、面轉(zhuǎn)線等方式。轉(zhuǎn)換后應(yīng)保證要素間關(guān)系合理、拓?fù)潢P(guān)系正確,若轉(zhuǎn)換后軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為有向點(diǎn),應(yīng)將有向點(diǎn)角度值正確賦值。

(3)一對多轉(zhuǎn)換。省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中的要素代碼對應(yīng)軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的多個要素代碼,可用以下3種方式轉(zhuǎn)換:可以根據(jù)幾何特征和屬性內(nèi)容進(jìn)行區(qū)分的,可直接對照轉(zhuǎn)換;無相關(guān)信息可參考區(qū)分的,根據(jù)附近地物地貌情況采取程序或人工確定其代碼;無任何資料可確定代碼的,應(yīng)加以描述,并將整個作業(yè)區(qū)內(nèi)統(tǒng)一定為相對合理的代碼。

(4)多對一轉(zhuǎn)換。省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中的多個要素代碼對應(yīng)軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中的一個要素代碼,應(yīng)當(dāng)根據(jù)幾何特征、屬性內(nèi)容等進(jìn)行重新歸類,并在轉(zhuǎn)換后的要素中賦相應(yīng)屬性值,對軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中的屬性項予以區(qū)分,以保留原要素相關(guān)信息。

(5)多對多轉(zhuǎn)換。省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中的多個要素代碼對應(yīng)軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中的多個要素代碼,應(yīng)當(dāng)根據(jù)幾何特征、屬性內(nèi)容等進(jìn)行重新歸類,并賦相應(yīng)屬性值。

2.3 制定數(shù)據(jù)對接規(guī)范

對比省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中要素在語義、表達(dá)、語法轉(zhuǎn)換等方面的問題,進(jìn)行分析試驗(yàn)與預(yù)處理。在數(shù)據(jù)預(yù)處理成果的基礎(chǔ)上,根據(jù)省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)對照表和擬定的轉(zhuǎn)換方案,把對應(yīng)關(guān)系變成轉(zhuǎn)換模板,并通過試驗(yàn)測試不斷修改完善,形成最終的數(shù)據(jù)對接規(guī)范。

數(shù)據(jù)對接規(guī)范的基本表包括軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)分層表、軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)屬性定義表、省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)分層表、省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)屬性定義表。對照表包括省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對照表、省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)屬性項定義對照表、軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中有而省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中無對照的數(shù)據(jù)表。根據(jù)對接標(biāo)準(zhǔn)制作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模板,通過軟件自動化轉(zhuǎn)換輔以人工核查調(diào)整完成軍民基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的融合。

3 軍民基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)融合建議

當(dāng)前,中國特色社會主義進(jìn)入新時代,測繪地理信息事業(yè)發(fā)展也站到了新的歷史起點(diǎn)上,融入自然資源管理大格局中,為軍民融合深度發(fā)展提供了歷史性機(jī)遇,也提出了更高的戰(zhàn)略要求。為貫徹落實(shí)國家軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略部署,提升測繪地理信息保障國防建設(shè)的服務(wù)水平,提高測繪地理信息供給能力,對未來軍民基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)充分融合有以下建議。

(1)省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)完善。省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)在后續(xù)的生產(chǎn)中,應(yīng)合理增加軍方重點(diǎn)關(guān)注的要素對象及對象屬性。

(2)軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)優(yōu)化。軍用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)應(yīng)兼容通用的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)存儲格式,方便日后地方基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)換,滿足現(xiàn)代化軍事作戰(zhàn)的需求。

(3)建立軍民長效融合機(jī)制。隨著測繪地理信息技術(shù)體系由數(shù)字化向信息化轉(zhuǎn)變,基礎(chǔ)地理信息要素采集周期更短、現(xiàn)勢性更強(qiáng),數(shù)據(jù)更新頻率會越來越快。日后可探索通過增量方式,對重點(diǎn)要素進(jìn)行更新,以提升數(shù)據(jù)生產(chǎn)能力。軍民雙方制定聯(lián)動更新措施,走出一條“軍民測繪融合建設(shè),地理信息聯(lián)合保障”的發(fā)展之路,實(shí)現(xiàn)共建雙贏、協(xié)調(diào)發(fā)展。

4 結(jié)語

由于測繪軍民融合組織管理體系、政策制度體系尚未建立,缺乏穩(wěn)定的軍民融合機(jī)制,地方測繪部門參與軍民融合統(tǒng)籌能力較弱,在統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)需求、工作對接方面需要進(jìn)一步加強(qiáng)。同時,由于需求和服務(wù)對象的差異,軍地雙方制定的標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)指標(biāo)、生產(chǎn)流程、建設(shè)方法等方面不同,數(shù)據(jù)資源難以實(shí)現(xiàn)共享。本文針對以上問題,對軍民基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)融合進(jìn)行了探索,完成了軍民地形圖數(shù)據(jù)要素映射關(guān)系對照,制定了數(shù)據(jù)對接規(guī)范,為實(shí)現(xiàn)軍民測繪資源共建、共管和共用奠定基礎(chǔ)。