基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)相關(guān)處理技術(shù)的研究

孫波中

摘 要：基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)通用性強(qiáng)，共享需求大，幾乎為與地理信息有關(guān)所有行業(yè)采用。隨著基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，其相關(guān)處理技術(shù)也日益受到重視。文章在闡述基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)基本特性的基礎(chǔ)上，從數(shù)據(jù)融合與處理基本概念出發(fā)著重對(duì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)相關(guān)處理技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)方法；融合技術(shù)

基礎(chǔ)地理信息是各類地理信息用戶的統(tǒng)一空間載體，面向社會(huì)方方面面，應(yīng)用范圍極為寬廣，且具有極高的通用性、共享性和社會(huì)公益性。近年來，信息化測(cè)繪發(fā)展迅速，要滿足信息化社會(huì)需求，必須包含詳細(xì)的環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)、人文、社會(huì)等方面的信息，以增加測(cè)繪服務(wù)內(nèi)容，豐富服務(wù)形式，這就需要加強(qiáng)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的處理，加強(qiáng)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與其他信息的和管理。

1 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)基本特性

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是空間數(shù)據(jù)中最具體普遍性、通用性和利用價(jià)值的信息，承，對(duì)于促進(jìn)測(cè)繪行業(yè)的信息化建設(shè)與發(fā)展有著十分重要的作用，同時(shí)也是打造“智慧城市”的基礎(chǔ)框架。關(guān)于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的基本特性，主要包括以下幾方面：（1）空間特性，即地物的空間分布狀況；（2）屬性特性，表現(xiàn)現(xiàn)象的特征。（3）時(shí)態(tài)特性，描述現(xiàn)象或物體時(shí)間上的變化。（4）基礎(chǔ)性與統(tǒng)一性，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)測(cè)繪的成果資料，涵蓋了包含地形、地貌、環(huán)境、建筑、控制點(diǎn)、交通等信息在內(nèi)的全部基礎(chǔ)地理信息，需進(jìn)行統(tǒng)一管理。

2 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)相關(guān)處理技術(shù)

2.1 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是在模型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的核心內(nèi)容，目前，對(duì)于地處地理信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式主要有基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、柵格數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)、3D產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、地名數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫、大地成果數(shù)據(jù)庫這幾種方式。以大地成果數(shù)據(jù)庫為例，數(shù)據(jù)主要由平面三角控制網(wǎng)、GPS控制網(wǎng)、水準(zhǔn)控制網(wǎng)及控制點(diǎn)組成，數(shù)據(jù)庫中包含了控制網(wǎng)拓?fù)?、結(jié)算等信息，將這些數(shù)據(jù)與DLG數(shù)據(jù)疊加起來可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制網(wǎng)分布的可視化展示和管理，關(guān)于大地測(cè)量要素的存儲(chǔ)，一般采用比例尺方式，適用于不同比例尺的同類大地測(cè)量要素存儲(chǔ)在同一個(gè)物理分層。

要使基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)保持較好的現(xiàn)勢(shì)性，就要不斷對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新和集成，直到達(dá)到測(cè)繪部門對(duì)數(shù)據(jù)的要求。

集成管理海量基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是對(duì)多源、多類型、多格式的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、融合和分化，需要以可視化方式組織數(shù)據(jù)，進(jìn)行疊加分析和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，集成柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)，在此過程中，兼顧數(shù)據(jù)在空間、時(shí)間特性上的融合性、在物理和邏輯上的高效統(tǒng)一性以及在自身表達(dá)上的精確性，也就是根據(jù)不同類型、來源的數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，對(duì)它們進(jìn)行一系列的操作和轉(zhuǎn)化，消除其中差異，完成匹配融合。但該技術(shù)往往需要人工綜合處理，效率較低，給智能化集成基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)帶來困難。

矢量數(shù)據(jù)易于編輯，繪圖精度高，與文字注記結(jié)合簡(jiǎn)便，但過于抽象化，現(xiàn)實(shí)感不足，柵格數(shù)據(jù)則具有強(qiáng)烈真實(shí)感，且數(shù)據(jù)量大，缺點(diǎn)是缺少注記。根據(jù)矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)特點(diǎn)，將它們?nèi)诤蠟橐惑w存儲(chǔ)起來，將它們統(tǒng)一起來進(jìn)行一致的操作、分析和顯示，是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)管理的難點(diǎn)所在。一般做法是以柵格數(shù)據(jù)為底圖或背景，將適量數(shù)據(jù)和其余專題數(shù)據(jù)疊加在上面，實(shí)現(xiàn)兩者統(tǒng)一瀏覽、操作、查詢及應(yīng)用，但要實(shí)現(xiàn)這種應(yīng)用，必須有統(tǒng)一的坐標(biāo)參考系。

無縫集成多源地理空間數(shù)據(jù)屬于數(shù)據(jù)互操作模式的一種，此種方法無需過多考慮各種信息數(shù)據(jù)格式之間的異構(gòu)性，主要是在地里信息應(yīng)用程序中獨(dú)特地訪問數(shù)據(jù)架構(gòu)模式，可進(jìn)行多格式的數(shù)據(jù)直接訪問和復(fù)合分析，具有格式無關(guān)性和位置無關(guān)性的特征，能開放式地獲取信息。在邏輯上，無縫集成多源地理空間數(shù)據(jù)技術(shù)體系可分為用戶層、中間層、服務(wù)層這三層架構(gòu)，每個(gè)環(huán)節(jié)有確切職責(zé)，服務(wù)層主要通過中間層想用戶層提供數(shù)據(jù)或文件，用戶層則直接使用數(shù)據(jù)，中間層是服務(wù)層和用戶層的紐帶，負(fù)責(zé)兩者之間的交互和連通。

2.2 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)融合技術(shù)

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)融合主要分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段是數(shù)據(jù)集成階段，主要解決數(shù)據(jù)源在空間特征、屬性特征和時(shí)間特征上的差異性，實(shí)現(xiàn)多格式數(shù)據(jù)的共享方式有數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式、數(shù)據(jù)互操作模式和直接數(shù)據(jù)訪問模式，此外基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)共享還依賴于空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)以外的一類描述空間數(shù)據(jù)集的內(nèi)容、質(zhì)量、狀態(tài)及其他特性的特殊數(shù)據(jù)——元數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)允許完全的說明數(shù)據(jù)，方便用戶了解其設(shè)定和限制，評(píng)估數(shù)據(jù)集對(duì)其需求實(shí)用性。第二個(gè)階段是數(shù)據(jù)綜合階段，該階段是主要是解決數(shù)據(jù)源在尺度特征上的差異性。第三個(gè)階段是要素關(guān)系的處理與協(xié)調(diào)階段，雖經(jīng)過以上兩個(gè)階段被處理后的數(shù)據(jù)已基本上滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，但是由于數(shù)據(jù)來源廣泛、數(shù)據(jù)種類多，因而要素與要素之間、同一要素與不同實(shí)體之間的關(guān)系會(huì)產(chǎn)生沖突，這一階段的主要任務(wù)就是解決多源數(shù)據(jù)要素間關(guān)系的沖突和矛盾。經(jīng)過以上三個(gè)階段的處理，最終會(huì)得到新的適合測(cè)繪需要的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。

經(jīng)過數(shù)據(jù)集成，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)被裝入源數(shù)據(jù)庫，補(bǔ)充性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等與源數(shù)據(jù)庫存在于一體化數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，在相關(guān)處理系統(tǒng)的支持下，將數(shù)據(jù)源可視化，通過對(duì)比、分析，按照實(shí)際需求，從元數(shù)據(jù)庫中提取出質(zhì)量高、現(xiàn)勢(shì)性好的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，以目標(biāo)數(shù)據(jù)庫、算法為支持，以數(shù)據(jù)可視化平臺(tái)為基礎(chǔ)，經(jīng)過數(shù)據(jù)綜合和關(guān)系處理這兩個(gè)過程，數(shù)據(jù)質(zhì)量和現(xiàn)勢(shì)性基本滿足要求。

3 結(jié)束語

總之，在這樣一個(gè)信息化時(shí)代，測(cè)繪行業(yè)應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，正確認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)在測(cè)繪中的重要性，積極采用數(shù)據(jù)共享技術(shù)、融合技術(shù)、集成技術(shù)、實(shí)時(shí)更新技術(shù)等制作適應(yīng)新形勢(shì)需要的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，使基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)在測(cè)繪行業(yè)中更好發(fā)揮作用，從而促使測(cè)繪行業(yè)更好服務(wù)于政府職能，更好應(yīng)用于應(yīng)急響應(yīng)和公共服務(wù)。

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