陳釗
(廣西壯族自治區地理信息測繪院廣西 柳州市 545006)
城市基礎地理信息數據生產與更新研究
陳釗
(廣西壯族自治區地理信息測繪院廣西 柳州市 545006)
以更有效地使用數據地理信息數據,降低生產成本,加快作業周期為目標,提出城市基礎地理信息數據在管理模式、生產和更新模式、生產和更新范圍上想法和建議。
基礎地理信息數據;生產;更新
隨著地級城市推進數字城市建成并投入使用,各政府部門對基礎地理信息的數據量要求越來越大、數據面要求越來越廣、數據挖掘要求越來越深、數據精度要求越來越高,這些要求與前當地級市基礎地理信息覆蓋不全、現勢性不高、更新緩慢的矛盾日益尖銳。同時,隨著地理信息的變化量的逐年累積增加,沿用以往的生產與更新機制進行基礎地理信息數據的生產與更新也日顯吃力。如何利用有限的財政資金,解決最實際的、最迫切的基礎地理信息數據生產和更新的要求,是本文研究的主要目的。
本文分別從數據管理模式、生產和更新模式、生產和更新范圍等方便提出自己的想法。
基礎地理信息數據大部分在強GIS部門,如國土、交通、規劃、城建等部門,少量數據在弱GIS部門,如園林、市政等,一些弱GIS部門甚至沒有參與到數據城市建設工作中。
傳統模式下,各數據生產部門管理自己的數據,其它部門需要獲取這些數據困難很大,一方面,對需要的數據不了解,不知道這些數據在哪些部門,甚至不知道已經存在這種數據;另一方面,由于管理模式、數據保密等問題,數據管理部門不能提供數據,如一些部門沒有涉密管理人員,無法對基礎地理信息數據提供有效的管理。
地方政府可從數據管理模式方面入手,把基礎地理信息數據推向共享模式,如以地方政府主導,數據使用部門提出明確的數據需要,數據管理部門生產并更新數據,并以在線服務的方式,提供給其它共享部門使用。或者地府資金向數據管理部門傾斜,數據管理部門共享底圖數據,提取專題數據,其它部門在平臺上生產管理自己的專題數據,都是可行的數據管理模式。
隨著GIS技術的發展、國家政策的變化,也會出現部分弱GIS部門對GIS提出更高的要求,甚至轉變為強GIS部門,如隨著農村土地承包經營權登記頒證工作的開展,農業方管部門也會從弱GIS部門向強GIS部門轉變。另外,技術發展和應用需求的變化,也會推進共享管理模式也會逐漸向共建模式轉變。
傳統的大比例尺地理信息數據生產和更新,一般使用數字化測繪在野外實測作業,這種方式時間長、成本高、生產進度極易受天氣影響。隨著航空技術、導航定位技術、內外業一體化等技術的發展和成熟,可以通過航空攝影測量進行大比例尺地理信息數據生產,航測法經過測繪工作者幾十年的在中小比例尺上的作業實踐,理論完善、技術成熟,隨便測繪軟硬件設備的快速進步,以及一系列航測法作業的國家標準和行業規范出臺,航測法大比例尺測圖技術已經成熟。與傳統數字化測繪比較,航測法成圖精度略低。
傳統的影像數據一般通過有人飛機航拍的方式獲取,作業過程需要專用跑道和轉場,受空中管制、氣象條件等很多因素的影響,成本高,時間長。近幾年,商業衛星發展迅猛,最新的WorldView-3衛星甚至可以提供地面分辨率為0.3m的影像數據,使用遙感衛星影像數據取代航空數據,雖然在分辨率上無法抗衡航空攝影數據,但它具有成本低、時間短等明顯優勢。對于云遮蓋嚴重、天氣變化快的小范圍區域,使用無人機替代傳統有人飛機航拍,獲得影像數據,也是一個快速有效的途徑,無人機沒有跑道要求,在作業成本、空中管制等方面,有明顯優勢,對于小區域范圍的影像數據獲取,無人機在作業時間上有巨大優勢。
如果以固定范圍進行周期影像更新的模式,還可以通過預設地面控制點,完成一次航空控制測量,多次使用控制成果,有效降低作業成果,明顯加快作業進度。
對于傳統的使用立體采集生成DEM的模式,隨著機載激光雷達(LiDAR)技術及相關軟件技術的發展,也將對生成模式發生很大的改變。傳統的DEM數據,在山區很難得到精度的高程信息,在平地獲取精確的DEM數據成本也很高昂。而使用LiDAR技術獲取高密度點云并濾波獲取DEM的模式,將是獲取更高精度、效率更高的最有效的方法。
為了保持數據現勢性,傳統的按周期更新的模式對數據進行更新,更新周期為每年一到兩次,部分資金充裕的地區,可能達四次之多。按實際作業情況來看,周期更新投入大,跨周期的變化區域,需要多次更新才可以完成,為了避免上述問題,可以采用動態更新模式作業,局部選點、定點更新的方式控制好更新范圍,對變化中的區域只勾劃變化范圍,對已經完成變化的區域進行更新。動態更新模式一方面可以提高數據現勢性,另一方面,由于動態更新基于點范圍進行更新,作業范圍更小,投入降低,但更新區域外內容需要輔以周期更新進行補充完善。
在實際生產中,還可以通過收集其它部門的零星數據進行整合,得到更新數據。如收集住建部門的竣工圖,完善補充基礎地理信息數據。這種更新可能涉及數據格式不同、坐標系統不一致、數據分類及屬性無法滿足要求等問題,需要建立一套統一的要求,避免以上問題的產生。
在數據整體上看,對數據生產和更新的范圍,可在最高精度要求的區域,如居民區、道路兩側等區域,使用數字化測繪生產1:500大比例尺地理信息數據,并通過地圖縮編生成對應的1:1000和1:2000數據。在一般精度要求區域,如農田、山地區域,使用航測法生產1:1000、1:2000地理信息數據。在沒有矢量數據要求區域,使用影像數據,對于平面精度要求較高的區域,使用無人機航拍獲取影像,對于平面精度較低的區域,以遙感衛星照片為影像,生產數字正射影像圖數據。最終形成一種精度從高到低,比例尺從大到小,數據內容從矢量到影像、投資從多到少的數據生產和更新模式,數據內容分別為1:500地形圖→1:1000地形圖→1:2000地形圖→1:2000正射影像圖→1:5000正射影像圖→1:10000正射影像圖。
對于局部更新的范圍確定,傳統一般以實地巡查來確定更新范圍。對于更新范圍的確認,還可以通過以下方式獲取:①建設用地審批范圍;②違法用地查處范圍;③土地登記發證范圍;④在日常執法監察巡查和其它業務中發現的已經變化的范圍;⑤在上一次更新中處于變化的范圍。另外,還可以通過對比影像發現變化區域,確定更新范圍。
為了更有效地使用基礎地理信息數據,降低數據生產成本,在政府部門內部數據必將成為一種趨勢。在此也呼吁國家相關部門就基礎地理信息數據共享方面制定相關政府,避免重復投資造成浪費。
新技術對生產模式影響極大,傳統的作業模式可能會被更有效率的作業模式改變,甚至可能被取代。
數據生產和更新將會在使用需求和投入之間追求平衡,最終使用的生成模式和作業范圍,將會受應用需要、精度要求,作業周期、投入成本等影響,會有更多的選擇。
[1]石建軍,姚姝娟,徐茂蒙.對當前基礎地理信息數據生產的思考.內蒙古自治區測繪地理信息局網站,2009,10.
[2]徐加祥,徐萍,蔡立萍.鹽城市基礎測繪成果數據更新和共享機制的研究.現代測繪,2008(4).
P208
A
1004-7344(2016)16-0145-01
2016-5-20
陳釗(1979-),男,測繪工程師,本科,主要從事4D數據生產,地理信息系統開發、數據庫建設等工作。