基于數(shù)字?jǐn)z影測量的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)模式探討

劉杰

(蚌埠市勘測設(shè)計(jì)研究院,安徽蚌埠 233000)

基于數(shù)字?jǐn)z影測量的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)模式探討

劉杰*

(蚌埠市勘測設(shè)計(jì)研究院,安徽蚌埠 233000)

隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展,地理信息產(chǎn)業(yè)得到了蓬勃發(fā)展。當(dāng)前GIS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)已從單純的數(shù)據(jù)生產(chǎn)轉(zhuǎn)為面向更新的數(shù)據(jù)生產(chǎn),本文對當(dāng)前基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)的模式和技術(shù)方法的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析,并結(jié)合基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)的特點(diǎn),從應(yīng)用角度對更新生產(chǎn)中的方案制作和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)進(jìn)行探討。

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù);更新生產(chǎn)模式;趨勢

1 引 言

當(dāng)前,地理信息產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,各單位根據(jù)自己業(yè)務(wù)需求建立了相應(yīng)的地理信息管理系統(tǒng),在日常工作中發(fā)揮了重要作用。基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)被稱之為“血液”,是維持這些系統(tǒng)運(yùn)行的重要部分。由科技部基礎(chǔ)司組織完成的“國家科技基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)與發(fā)展的研究報(bào)告”指出“持續(xù)更新和業(yè)務(wù)化運(yùn)行是一個科學(xué)數(shù)據(jù)庫存在的根本”。國際攝影測量與遙感學(xué)會第四委員會主席D.FRITSCH博士認(rèn)為,當(dāng)前GIS的核心已從數(shù)據(jù)生產(chǎn)轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)更新,數(shù)據(jù)更新關(guān)系著GIS的可持續(xù)發(fā)展。現(xiàn)今對數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性的需求使面向更新的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)生產(chǎn)模式逐漸成為測繪生產(chǎn)的一種趨勢,對數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)方法的探討也越來越有必要。

2 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新生產(chǎn)模式

2.1 從單一的數(shù)據(jù)生產(chǎn)到內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)

傳統(tǒng)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)生產(chǎn)是在外業(yè)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上,內(nèi)業(yè)采用攝影測量工作站的方式進(jìn)行,外業(yè)進(jìn)行地物要素的判繪,內(nèi)業(yè)進(jìn)行地物要素的采集和編輯,數(shù)據(jù)經(jīng)圖形編輯和地物屬性編輯,由質(zhì)量監(jiān)督部門檢查,最后進(jìn)行入庫。此過程是一個數(shù)據(jù)生產(chǎn)迭代循環(huán)動作,各生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間是一種串行關(guān)系,上一環(huán)節(jié)結(jié)束才能開始下一環(huán)節(jié)。這也是一種版本式生產(chǎn)模式,全要素地物采集的數(shù)據(jù)不能體現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的屬性特征,也不能很好表達(dá)地理要素之間的拓?fù)潢P(guān)系,另外最終生產(chǎn)的數(shù)據(jù)大多都是要滿足數(shù)據(jù)建庫的需要,但這種生產(chǎn)方式生產(chǎn)的數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)地理信息入庫對數(shù)據(jù)的需求之間存在著差距。

內(nèi)外業(yè)一體化的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)基于以往舊版本的矢量數(shù)據(jù),在單純的數(shù)據(jù)生產(chǎn)中添加了更新工作,而且在更新生產(chǎn)過程中,使得內(nèi)業(yè)和外業(yè)的成果共享,減少了工作環(huán)節(jié)。這種內(nèi)外業(yè)一體化的生產(chǎn)模式在數(shù)據(jù)生產(chǎn)的前期就考慮數(shù)據(jù)入庫的需要,實(shí)現(xiàn)了地物要素的圖形和屬性一體化編輯,優(yōu)化了基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的生產(chǎn)流程,進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。

2.2 從版本式更新生產(chǎn)到增量式更新生產(chǎn)

傳統(tǒng)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)是一種基于版本化的更新方法,基于全要素的數(shù)據(jù)生產(chǎn)使所有的地物要素都要參與采集編輯,最終的數(shù)據(jù)提交也是所有地物要素一次性提交,很可能造成重復(fù)工作,使數(shù)據(jù)生產(chǎn)任務(wù)十分繁重,數(shù)據(jù)更新周期也比較長。

數(shù)據(jù)更新的目的是在提交成果中表達(dá)出變化的地物要素,增量式的數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)通過對更新地物進(jìn)行標(biāo)識的方式區(qū)分出變化地物與未發(fā)生變化地物,對數(shù)據(jù)進(jìn)行版本控制,在數(shù)據(jù)生產(chǎn)后期,根據(jù)生產(chǎn)過程中的標(biāo)識提取更新數(shù)據(jù),即增量數(shù)據(jù),在最終數(shù)據(jù)成果提交中,與版本式數(shù)據(jù)更新相比,成果表現(xiàn)為增量地物要素。增量式數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)屬于一個持續(xù)的數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)過程,在整個數(shù)據(jù)生產(chǎn)周期需要有相對固定的生產(chǎn)規(guī)范和生產(chǎn)工序約束,相對于版本式的數(shù)據(jù)生產(chǎn)對生產(chǎn)的規(guī)范要求較高。版本式的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)與增量式的更新生產(chǎn)的區(qū)別如表1所示。

兩種GIS數(shù)據(jù)更新方式 表1

2.3 從離線更新生產(chǎn)到在線更新生產(chǎn)

當(dāng)前,對于基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新主要是一種離線更新的方式,這種更新是一種基于文件形式的更新方式,在整個更新過程中需要完成數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的采集與編輯、數(shù)據(jù)的檢查和數(shù)據(jù)的入庫等環(huán)節(jié),基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)離線更新生產(chǎn)如圖1所示。

圖1 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)離線更新生產(chǎn)示意圖

現(xiàn)今,國內(nèi)很多測繪部門已完成對基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的建庫工作,并建設(shè)了相應(yīng)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),采用一種在線的基于基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)更新方式將會縮短基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新周期。對于基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新而言,更新的主要對象是變化的地理要素,而變化的地理要素相對于整個區(qū)域的全要素來說,僅僅是其中的小部分,所以直接基于數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新減少了更新過程中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié),大大提高了更新效率。

3 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 基于方案配置的數(shù)據(jù)更新技術(shù)

在基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新生產(chǎn)中,方案相當(dāng)于數(shù)據(jù)生產(chǎn)的規(guī)范,在生產(chǎn)的前期,需要對數(shù)據(jù)生產(chǎn)的規(guī)范進(jìn)行歸納,形成具有可配置特征的方案。基礎(chǔ)測繪生產(chǎn)中,按照國家標(biāo)準(zhǔn)地物要素分為九大地物類,每種地物類中包含不同的地物層,每個地物層又包含有具體的地物小類。在規(guī)范中,還相應(yīng)地對每個地物小類的采集和屬性進(jìn)行了規(guī)定,其中采集規(guī)定中包含該地物小類的屬性代碼和采集時所要顯示的地物符號;屬性規(guī)定中包括該地物小類所包含的屬性項(xiàng)。除上述規(guī)定外,為了生產(chǎn)和實(shí)現(xiàn)需要,在方案中還應(yīng)該包括其他的輔助信息,如設(shè)置參數(shù)的規(guī)定、輔助圖層的規(guī)定以及其他方面的一些規(guī)定。

在構(gòu)建更新生產(chǎn)方案時,可以結(jié)合要求規(guī)定出需要采集的地物要素類別,一般為測量控制點(diǎn)、水系、居民地、交通、管線和垣柵、境界、地貌、植被和工礦建筑物、公共設(shè)施等九大地物集。也可以根據(jù)區(qū)域的特征采集核心地物類,每種地物類包含不同的地物層,地物層一般按照地物的點(diǎn)、線、面特征劃分,在每個地物層下面又包括具體的地物類。從上面的地物集,到中間的地物層,再到下面的地物小類構(gòu)成了采集規(guī)范中的地物三層結(jié)構(gòu),如圖2所示。

圖2 方案配置三層結(jié)構(gòu)

整個地物的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成生產(chǎn)方案的主線,三個層次是包含與被包含的關(guān)系,它們之間相互約束與限制,從地物類型上看,一個線狀地物層下屬的地物小類都是線層;從地物的屬性上來看,地物小類所擁有的屬性集合是它上級地物層所擁有的屬性集合的子集,正是這些層與層之間的約束限制關(guān)系構(gòu)成了整個生產(chǎn)方案的核心。

3.2 基于映射對照的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新基礎(chǔ)是老版本數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)前期最重要的工作就是數(shù)據(jù)的整合,把老版本的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為適應(yīng)于更新平臺要求的數(shù)據(jù)格式,并對已有數(shù)據(jù)按照更新生產(chǎn)的規(guī)范要求進(jìn)行數(shù)據(jù)的分流與整合。另外,整個基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)過程中的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)并不是在同一操作平臺下面完成,而操作平臺對數(shù)據(jù)格式的支持并不總是保持一致,所以數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作是基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新不可避免的一個環(huán)節(jié)。通用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具可以完成數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換,但是在轉(zhuǎn)換的過程中往往保持原有數(shù)據(jù)分層結(jié)構(gòu)和屬性結(jié)構(gòu)。

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新開始時,在對生產(chǎn)規(guī)范理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)方案的制作,根據(jù)不同版本的生產(chǎn)方案建立一種基于映射對照的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法,每個生產(chǎn)方案都進(jìn)行數(shù)據(jù)分層規(guī)范和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)定,映射對照完成地物要素類的層對照(主要是地物要素代碼的對照)和地物要素的屬性結(jié)構(gòu)對照,在基于數(shù)據(jù)的映射方法下,具體的地物要素根據(jù)映射對照被分流到對應(yīng)的地物層中,并且根據(jù)地物層的屬性規(guī)定將原來有意義的屬性值保留到新的屬性結(jié)構(gòu)中,具體操作如圖3所示。

圖3 基于映射的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換示意圖

4 結(jié) 語

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)是一個持續(xù)復(fù)雜的工作,也是未來測繪行業(yè)面臨的一個重要問題,對基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)中所涉及的技術(shù)的探索將是一件具有挑戰(zhàn)性的工作。

隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展和需要,對基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)提出了更高的要求,面向更新的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)生產(chǎn)將是未來發(fā)展的必然趨勢,另外,各個應(yīng)用行業(yè)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)陸續(xù)建成并完善,基于在線更新的生產(chǎn)模式也將越來越受到重視。

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Basic Geographical Data Update Models Production Discussion Based on Digital Photogrammetry

Liu Jie
(Bengbu Design and Research Institute of Geotechnical Investigation and Surveying,Bengbu 233000,China)

With the rapid development of modernization,geographical industry develops vigorously;currently,the research focus of GIS transfers from pure data production to update-oriented data production.In this thesis,the development tendency of patterns and techniques currently used in basic geographical data update production is probed;meanwhile,program in production and data conversion technique are discovered with the combination of the feature of basic geographical data update production from the view of application.

fundamental geospatial data;update production pattern;tendency

1672-8262(2011)04-60-03

P208.1

B

2011—04—19

劉杰(1984—),男,助理工程師,主要從事GIS數(shù)據(jù)處理應(yīng)用、地圖制圖工作。