1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)

【摘要】本文結(jié)合遼寧省基礎(chǔ)地理實(shí)體生產(chǎn)試點(diǎn)，以沈陽市及周邊縣區(qū)作為基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)試生產(chǎn)區(qū)域，探索了1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)制作基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)的技術(shù)流程和內(nèi)容，總結(jié)了數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中的心得體會(huì)，為基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)大規(guī)模生產(chǎn)提供借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)地理實(shí)體；地理信息；數(shù)據(jù)

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.03.046

Production Fundamental Geo-entity Data Basic on 1∶10000 Basic Geographic Information Data

CHEN Changwei

（Liaoning Inspection， Examination & Certification Center， Shenyang 110036， China）

Abstract：Based on the pilot project of fundamental geo-entity entity production in Liaoning province， this paper takes Shenyang and its surrounding counties as the trial production area of fundamental geo-entity data， probes into the technical process and content of 1： 10000 basic geographic information data making fundamental geo-entity data， introduces the understanding and experience in the process of data production， and provides reference for the large-scale production of fundamental geo-entity data.

Keywords：fundamental geo-entity； geographic information； data

0引言

地理實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界中占據(jù)一定空間位置，具有同一獨(dú)立語義屬性或功能的自然地物和人文設(shè)施，是其他地理實(shí)體和相關(guān)信息的定位框架與承載基礎(chǔ)。地理實(shí)體數(shù)據(jù)作為新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)的重要突破口，在國家試點(diǎn)建設(shè)工作中，各建設(shè)單位充分利用1∶500、1∶1000、1∶2000基礎(chǔ)測繪成果制作基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)，而對地形級地理實(shí)體的生產(chǎn)研究較少。

本文通過探索1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)工藝流程和內(nèi)容，歸納和總結(jié)利用1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)認(rèn)識和體會(huì)，對后續(xù)地理實(shí)體數(shù)據(jù)大范圍采集有重要的參考意義。

1試驗(yàn)區(qū)范圍

以沈陽市為中心周邊共計(jì)7個(gè)區(qū)縣作為研究全省基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)試生產(chǎn)區(qū)域，以2022年更新生產(chǎn)的1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合同年1∶10000數(shù)字正射影像圖、地理國情監(jiān)測成果、國土變更調(diào)查數(shù)據(jù)成果、專題資料、其他數(shù)據(jù)資料成果為參考及補(bǔ)充轉(zhuǎn)換生產(chǎn)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫。由于所用的本底數(shù)據(jù)、參考及補(bǔ)充資料均在同一格式下，故不需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。但在使用中各數(shù)據(jù)存在采集指標(biāo)、屬性定義不統(tǒng)一等問題致使部分地理實(shí)體不能接邊和相融的現(xiàn)象，因此需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接融合處理。

2工藝流程

根據(jù)試驗(yàn)區(qū)實(shí)際，收集現(xiàn)勢性高的基礎(chǔ)資料，通過對數(shù)據(jù)采取接邊處理、要素拼接與合并、要素補(bǔ)充采集、完整性處理等方法進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。最后通過映射表制作、標(biāo)識碼賦值、語義化處理得到二維地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫。具體工藝流程如圖1所示。

3數(shù)據(jù)生產(chǎn)

3.1數(shù)據(jù)分析與確定

選取試驗(yàn)區(qū)范圍內(nèi)的1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)作為本次制作基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)的主要數(shù)據(jù)源。遙感影像數(shù)據(jù)、地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)、國土變更調(diào)查數(shù)據(jù)、國土空間規(guī)劃數(shù)據(jù)及其他行業(yè)部門權(quán)威資料作為參考和補(bǔ)充數(shù)據(jù)源。在進(jìn)行項(xiàng)目生產(chǎn)前，從法定性、現(xiàn)勢性、范圍、要素表達(dá)及資料質(zhì)量等多方面綜合分析后，確定各類參考及補(bǔ)充數(shù)據(jù)源的用途及參考優(yōu)先級。

3.2數(shù)據(jù)預(yù)處理

3.2.1數(shù)據(jù)拼接、融合、裁切

此次地理實(shí)體數(shù)據(jù)制作采用的是已通過第三方驗(yàn)收的數(shù)據(jù)，因此在數(shù)據(jù)生產(chǎn)中僅對基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行接邊檢查，再將分幅的基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行拼接處理，對邊界處要素進(jìn)行連接、合并，確保要素?cái)?shù)據(jù)的完整性。

3.2.2數(shù)據(jù)補(bǔ)充采集

因所采用的生產(chǎn)數(shù)據(jù)源不能提供全部所需的圖形基礎(chǔ)和屬性參考。故在實(shí)際生產(chǎn)中結(jié)合遙感影像數(shù)據(jù)、國土變更調(diào)查數(shù)據(jù)、城市國土空間檢測數(shù)據(jù)等補(bǔ)充采集交通、構(gòu)筑物及場地設(shè)施、管線、院落、河口等面狀圖元和實(shí)體。

3.2.3完整性處理

由于1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的采集方法和技術(shù)要求與基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)存在差異，在成果轉(zhuǎn)換開始前，對源數(shù)據(jù)中不符合基礎(chǔ)地理實(shí)體技術(shù)規(guī)定要求的圖元要進(jìn)行屬性編輯和處理。例如，在生產(chǎn)中對水系結(jié)構(gòu)線、干堤面作補(bǔ)充采集，對道路交叉口、道路連通、道路共享等進(jìn)行處理，對存在的面裂隙、微小面、拓?fù)潢P(guān)系不正確的進(jìn)行改正等，以滿足基礎(chǔ)地理實(shí)體成果要求。

3.3映射表制作

數(shù)據(jù)映射的目的是將生產(chǎn)源數(shù)據(jù)抽取到地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫中。在實(shí)際生產(chǎn)中利用遼寧省《入庫數(shù)據(jù)生產(chǎn)規(guī)定》與本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)分層、分類表相對應(yīng)。依據(jù)映射關(guān)系自動(dòng)導(dǎo)出輸出。轉(zhuǎn)換過程遵循如下原則：

1）對與基礎(chǔ)地理實(shí)體存在映射關(guān)系且映射后圖元和基本屬性無需處理的基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)，直接轉(zhuǎn)換。

2）對與基礎(chǔ)地理實(shí)體存在映射關(guān)系且映射后圖元和基本屬性仍需處理的基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯。

3）對于原基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)中多類要素合并為同類基礎(chǔ)地理實(shí)體，將原要素蘊(yùn)含的信息作為對應(yīng)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)的屬性。

4）對于原基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)中無對應(yīng)的要素，由于不屬于地理實(shí)體定義范疇，刪除原要素類型或?qū)⒃靥N(yùn)含的信息作為對應(yīng)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)的屬性。

5）對與基礎(chǔ)地理實(shí)體不存在映射關(guān)系的基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)（例如等高線、高程點(diǎn)），保留該部分基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)，統(tǒng)一歸為制圖要素?cái)?shù)據(jù)集，作為成圖輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)或管理。其幾何圖形映射表如圖2所示。

3.4標(biāo)識碼賦值

地理實(shí)體經(jīng)過編輯整理、屬性修正后應(yīng)當(dāng)對其身份進(jìn)行編碼，用以實(shí)現(xiàn)對基礎(chǔ)地理實(shí)體的唯一標(biāo)識。在試驗(yàn)區(qū)范圍內(nèi)統(tǒng)一采用“專有標(biāo)識域+標(biāo)準(zhǔn)域+擴(kuò)展域”三段劃分的編碼范式，對基礎(chǔ)地理實(shí)體的編碼結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范。其中，“專有標(biāo)識域”由2位根標(biāo)識符碼、4位基礎(chǔ)地理實(shí)體專用碼組成，用以基于MA國際標(biāo)識體系進(jìn)行基礎(chǔ)地理實(shí)體的專有標(biāo)識；“標(biāo)準(zhǔn)域”由26位位置碼、8位分類代碼、4位順序碼組成。基礎(chǔ)地理實(shí)體編碼結(jié)構(gòu)如表1所示。

3.5實(shí)體關(guān)系構(gòu)建

根據(jù)遼寧省建庫項(xiàng)目工作方案，本省地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫分為圖元和制圖兩大要素?cái)?shù)據(jù)集，其中圖元參與地理實(shí)體的構(gòu)建，制圖要素不參與地理實(shí)體構(gòu)建。在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到地理實(shí)體數(shù)據(jù)后，對地理實(shí)體進(jìn)行標(biāo)識碼賦值并通過影像數(shù)據(jù)和專題資料等人工參與構(gòu)建圖元間的地理實(shí)體關(guān)系。地理實(shí)體關(guān)系主要包括歸屬、附屬、相鄰、連接、途經(jīng)、流經(jīng)、匯入等。

地理組合實(shí)體是由空間上連續(xù)、類型上相同的實(shí)體合并而成的地理實(shí)體。本次試驗(yàn)中主要對水系、水利、交通和院落進(jìn)行組合實(shí)體構(gòu)建，對部分交通及水系實(shí)體進(jìn)行構(gòu)建，主要包括水庫、鐵路等，聚合實(shí)體未進(jìn)行構(gòu)建。

4心得體會(huì)

經(jīng)過2023年全年的生產(chǎn)，利用1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)制作基礎(chǔ)地理實(shí)體空間數(shù)據(jù)庫圓滿通過專家驗(yàn)收。針對本次項(xiàng)目實(shí)踐的幾點(diǎn)認(rèn)識和體會(huì)如下：

首先，利用1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生產(chǎn)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)可有效降低生產(chǎn)成本，減少數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，提高了生產(chǎn)效率。此外，它實(shí)現(xiàn)了對多源數(shù)據(jù)的有效利用，對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和升級。在生產(chǎn)成本有效控制的基礎(chǔ)上縮短了地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫的建設(shè)周期，從而有利于全省范圍內(nèi)基礎(chǔ)測繪事業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和服務(wù)變革。

其次，利用1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生產(chǎn)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)可派生出多種形式、多種專題的數(shù)據(jù)。面對用戶需求，對部分地理實(shí)體按需組合，能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與社會(huì)各行業(yè)的定制化鏈接，最后派生出特定應(yīng)用的主題產(chǎn)品。

最后，利用1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生產(chǎn)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)從內(nèi)容、產(chǎn)品形式、管理方式、技術(shù)手段等方面是一次創(chuàng)新探索。對其他專題數(shù)據(jù)構(gòu)建基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)的可行性有引領(lǐng)作用。

雖然利用1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生產(chǎn)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)是可行的，但在生產(chǎn)中也發(fā)現(xiàn)一些不足。其一是地理實(shí)體的構(gòu)成，1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)適用于二維表達(dá)的基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)生產(chǎn)，對三維表達(dá)和更精細(xì)化的生產(chǎn)并不適用，這對未來我們在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)功能提出了更高的改進(jìn)要求。其二是地理實(shí)體的對象僅限于地形圖上的內(nèi)容及補(bǔ)充采集的數(shù)據(jù)，未包括所有的地理要素。這樣會(huì)導(dǎo)致生成的組合地理實(shí)體與現(xiàn)實(shí)世界存在差異的情況。其三是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫缺乏聯(lián)動(dòng)更新，導(dǎo)致基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)化、服務(wù)化方面大打折扣。其四是基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)跨行業(yè)共享應(yīng)用，由于采用的數(shù)據(jù)源屬于秘密級，其所衍生的產(chǎn)品也屬于涉密數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)的使用中會(huì)形成信息孤島效應(yīng)，如何應(yīng)用轉(zhuǎn)換后的基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)為社會(huì)各行業(yè)進(jìn)行服務(wù)，也是需要下一步探索的方向。

5結(jié)束語

本文通過設(shè)立試驗(yàn)區(qū)，利用1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生產(chǎn)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后不僅能快速獲取大量基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)，而且能大幅度縮減建庫的時(shí)間，從而降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)了新型基礎(chǔ)測繪的快速發(fā)展，使其更好地為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供豐富、多樣、精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的地理信息服務(wù)。

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【作者簡介】

陳長偉，男，1983年出生，高級工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)闇y繪產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)。

（編輯：于淼）