袁競

摘 要：國家測繪地理信息局建設(shè)了由國家、省、市三級節(jié)點構(gòu)成的天地圖國家地理信息公共服務(wù)平臺，以促進地理信息資源共享和高效利用，提高測繪地理信息公共服務(wù)能力和水平，改進了測繪地理信息成果的服務(wù)方式，為社會公眾提供便捷的工作和生活應(yīng)用。本文以“天地圖·河池”省市數(shù)據(jù)融合為例淺析天地圖數(shù)據(jù)融合的生產(chǎn)流程并對天地圖存在的問題進行探討。

關(guān)鍵詞：天地圖；融合；更新

1 項目內(nèi)容及數(shù)據(jù)分析結(jié)果

1.1 項目內(nèi)容

“天地圖·河池”項目建設(shè)的具體內(nèi)容包括：

1）利用“天地圖·廣西”省級節(jié)點數(shù)據(jù)、1：500CAD格式基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合。

2）融合后在1：1萬比例尺下按影像對重要道路、水系、居民區(qū)等矢量數(shù)據(jù)進行增補。

3）融合成果質(zhì)檢與提交。

1.2 資料情況分析

1.2.1 天地圖·廣西河池區(qū)域的數(shù)據(jù)情況

天地圖·廣西河池區(qū)域數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性為2016年，包括道路、道路層級、水系線、水系注記線、水系面、居民地、POI數(shù)據(jù)、鐵路、綠地、境界與政區(qū)。天地圖·廣西河池區(qū)域數(shù)據(jù)主要用于與河池市級節(jié)點數(shù)據(jù)的融合。

1.2.2 河池市級節(jié)點數(shù)據(jù)情況

河池市級數(shù)據(jù)均為CAD格式，包含了東蘭、羅城、南丹、金城江等4個地區(qū)，坐標系為xian1980_3_Degree_GK_CM_108E；

1.2.3 影像資料情況

此次項目所使用的影像是2017年高分1號、高分2號、資源3號、北京2號等4個衛(wèi)星影像拼接而成的河池市范圍影像，分辨率為0.8至2米。

1.2.4 資料分析結(jié)果

1）CAD數(shù)據(jù)接邊的問題：CAD數(shù)據(jù)是由很多幅500圖拼接而成，其拼接的時候沒有處理好圖幅之間的接邊問題，留存有許多接邊線造成數(shù)據(jù)分塊嚴重；

2）CAD數(shù)據(jù)共邊的問題：CAD數(shù)據(jù)出于出圖的需要，在采集溝渠、河流時使用了街區(qū)、田埂等要素來代替邊線，導致溝渠、河流數(shù)據(jù)不完整；

3）CAD數(shù)據(jù)中道路為雙線的，按天地圖融合的要求需采集為中心線并連通形成路網(wǎng)，水系面數(shù)據(jù)也采集中心線放水系線層連通成水網(wǎng)；

4）CAD數(shù)據(jù)中的棚房與簡易房屋缺少注記，需在CAD軟件中按相關(guān)條件挑出或人工補全注記后才能進行拓撲面處理；

5）“天地圖·廣西”河池區(qū)域數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性是2016年，包括道路、道路層級、水系線、水系注記線、水系面、居民地、POI數(shù)據(jù)、鐵路、綠地、境界與政區(qū)。河池市級數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性是2013年，包含了東蘭、羅城、南丹、金城江等4個地區(qū)。

1.3 成果技術(shù)指標及采用軟件

1.3.1 數(shù)學基礎(chǔ)

坐標系統(tǒng)：2000國家大地坐標系（CGCS2000），坐標單位為度；

高程基準：1985國家高程基準。

1.3.2 軟件工具

操作系統(tǒng)：windows7；

數(shù)據(jù)處理軟件：AOTUCAD、GLOBALMAPPER、MAPINFO、GEOWAY；

數(shù)據(jù)融合軟件：ARCGIS地理數(shù)據(jù)整合套件；

數(shù)據(jù)質(zhì)檢軟件：GEOWAY數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查軟件。

2 融合總體原則

數(shù)據(jù)融合時，通過對數(shù)據(jù)源中相同要素的分析比對，從中選取表達準確、現(xiàn)勢性好、精度高的要素進行合并，并對合并后的結(jié)果進行幾何拓撲、空間關(guān)系與邏輯一致性處理，使融合后的數(shù)據(jù)在現(xiàn)勢性、準確性等方面達到最優(yōu)。

數(shù)據(jù)融合處理的總體原則是：

1）平面位置精度要求：需要融合的不同來源的數(shù)據(jù)平面位置精度不一致時，原則上以精度高的數(shù)據(jù)為準。

2）數(shù)據(jù)幾何表達精細度要求：需要融合的不同來源的數(shù)據(jù)幾何表達精細度不一致時，以精細度高的數(shù)據(jù)為準。

3）數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性要求：需要融合的不同來源的數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性不一致時，以現(xiàn)勢性好的數(shù)據(jù)為準。

4）空間關(guān)系與邏輯一致性要求：融合后的成果數(shù)據(jù)要素空間關(guān)系正確，各類信息邏輯一致。

5）數(shù)據(jù)內(nèi)容要求：融合處理時應(yīng)利用不同數(shù)據(jù)源的信息進行要素更新，融合后的成果數(shù)據(jù)應(yīng)盡可能完整保留數(shù)據(jù)源中的相關(guān)信息。

3 技術(shù)流程

1）坐標系轉(zhuǎn)換：數(shù)據(jù)源的坐標系統(tǒng)不一致，應(yīng)首先進行坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，使得數(shù)據(jù)源可以在統(tǒng)一的空間基準下準確套合。經(jīng)過坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)源在平面位置上仍存在較大誤差時，有必要依據(jù)精度較高的數(shù)據(jù)源對精度較低數(shù)據(jù)源進行幾何糾正。

2）數(shù)據(jù)處理：將分析數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)的問題進行處理。

3）屬性重置：將各來源的數(shù)據(jù)按照《天地圖數(shù)據(jù)融合技術(shù)要求》（以下簡稱《要求》），對以母庫數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的屬性字段進行重置，缺少的補上，已有的確認字段名稱與《要求》一致。同時保留各來源數(shù)據(jù)的屬性字段。

4）要素分層處理：通過對不同數(shù)據(jù)源中的同類要素進行分析比對，依據(jù)現(xiàn)勢性好、幾何表達精確度高、平面位置準、信息內(nèi)容豐富等原則對要素進行提取，提取時要特別注意對同名地物的處理，同名地物的選擇一般從現(xiàn)勢性、幾何表達精細度、平面位置等方面考慮。

5）要素更新：根據(jù)現(xiàn)有的影像，在1：1萬比例尺下對一些重要的地物進行更新。

6）質(zhì)量檢查：對融合后成果數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行檢查。

4 存在的問題

以上就是“天地圖·河池”省市數(shù)據(jù)融合的原則及大致流程。從融合的數(shù)據(jù)源來看，市級數(shù)據(jù)為大比例尺的CAD格式數(shù)據(jù)，在進行數(shù)據(jù)前期處理時發(fā)現(xiàn)多幅500圖之間的接邊工作沒有做好，而CAD數(shù)據(jù)沒有屬性、沒有編碼，在屬性整合過程中只能通過其顏色、線型、符號樣式來進行分類。由此可見數(shù)據(jù)源的前期處理及屬性重置工作完成的快慢取決于所提供的數(shù)據(jù)源質(zhì)量好壞；從省、市二級節(jié)點數(shù)據(jù)分析結(jié)果里可以發(fā)現(xiàn)市級數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性為2013年，比省級節(jié)點數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性低，而項目所使用的影像現(xiàn)勢性最高為2017年，由此可見省級節(jié)點數(shù)據(jù)通過融合大比例尺的市級節(jié)點數(shù)據(jù)達到了豐富數(shù)據(jù)資源的目的，卻又因為市級節(jié)點數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性太低，在疊加現(xiàn)勢性高的影像進行更新時發(fā)生了大面積刪改的現(xiàn)象；從融合總體原則可以看出省級節(jié)點數(shù)據(jù)要把市級節(jié)點數(shù)據(jù)融合進來，就必須要將兩套數(shù)據(jù)內(nèi)容進行比對，無論是幾何圖形還是屬性內(nèi)容都要從中挑出符合要求的最優(yōu)數(shù)據(jù)，以道路層為例，層中無論哪個屬性項存在最優(yōu)數(shù)據(jù)都要進行屬性更新，而道路層包含有41個屬性項，在沒有有效的大批量數(shù)據(jù)處理手段下，作業(yè)工作量堪稱繁重；在更新工作中當作業(yè)員采集新的要素或變更的要素時，缺少權(quán)威的數(shù)據(jù)參考，無法填寫新要素或變更要素的屬性項；在質(zhì)量檢查工作中同樣存在缺少對海量對比數(shù)據(jù)檢查的有效手段和方法。

5 應(yīng)對措施及建議

在天地圖融合的原本思路中融合不更新，更新不融合，但在實際生產(chǎn)方面這兩者互有關(guān)聯(lián)，建議在融合前先更新變化大的地區(qū)，以減少融合后更新出現(xiàn)的不必要工作量。對于數(shù)據(jù)源質(zhì)量及現(xiàn)勢性低的問題，建議作業(yè)部門把好質(zhì)量關(guān)，在選擇要融合的數(shù)據(jù)源時優(yōu)先選擇現(xiàn)勢性高且數(shù)據(jù)量豐富的數(shù)據(jù)。針對融合時數(shù)據(jù)內(nèi)容比對數(shù)據(jù)量大的問題，以道路層為例，在ARCGIS中將市級節(jié)點數(shù)據(jù)做緩沖區(qū)并擦除重復區(qū)域，再與省級節(jié)點數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)，然后就可以進行數(shù)據(jù)比對，這個方法在作業(yè)時比較直觀方便，缺點是依然無法進行大批量對比作業(yè)。在更新采集工作中出現(xiàn)的問題，建議作業(yè)單位適時追加經(jīng)費進行外業(yè)調(diào)繪，以提高新增要素屬性的準確度。

6 結(jié)語

文章所總結(jié)的問題并不單存在于此次項目中，在別的省市融合項目甚至國省融合項目中都有出現(xiàn)，文章所提出的應(yīng)對措施與建議亦不是最新最有效的，總而言之天地圖還很年輕，不管是設(shè)計思路、作業(yè)方法及質(zhì)檢方案都在不停的摸索中。2018年3月份國家基礎(chǔ)地理信息中心發(fā)表了新的《天地圖數(shù)據(jù)融合技術(shù)要求》，在一些作業(yè)細則上有了進一步詳細的規(guī)定，為了更好的提高天地圖整體數(shù)據(jù)質(zhì)量還需繼續(xù)鉆研和探討。

參考文獻

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