李小勇 吳宏林 李肖揚 毛航 劉玉萍
(1.河南省基礎地理信息中心,河南鄭州 450003;2.礦山空間信息技術國家測繪地理信息局重點實驗室,河南鄭州 450003;3.河南省國土資源開發投資管理中心,河南鄭州 450003;4.河南省金地遙感測繪技術有限公司,河南鄭州 450003;5.河南省遙感測繪院,河南鄭州 450003)
天地圖河南政務版數據更新方法研究
李小勇1,2吳宏林3李肖揚4毛航1劉玉萍5
(1.河南省基礎地理信息中心,河南鄭州 450003;2.礦山空間信息技術國家測繪地理信息局重點實驗室,河南鄭州 450003;3.河南省國土資源開發投資管理中心,河南鄭州 450003;4.河南省金地遙感測繪技術有限公司,河南鄭州 450003;5.河南省遙感測繪院,河南鄭州 450003)
2015年,天地圖河南政務版數據更新,只是對1∶1萬可公開地理數據和地理國情普查數據進行處理,從中選取表達準確、現勢性好、精度高、內容全的要素進行合并,并對合并后的結果進行幾何拓撲、邏輯一致性處理,使處理后的地理信息數據在現勢性、準確性、豐富性等方面達到最優,提高天地圖河南政務版數據的現勢性,滿足用戶對政務版數據的需求。
天地圖;地理國情普查;數據處理
天地圖·河南目前已經建設了涉密版、政務版、公眾版,天地圖數據主要來源包括國家級、省級、地市級的多尺度基礎測繪成果,如矢量地形要素數據、數字正射影像數據、數字高程模型數據、地名數據等。
2015 年,天地圖河南政務版數據更新,不采集新的數據,只是對1∶1萬可公開地理數據和地理國情普查數據進行處理,針對這兩套不同地理數據進行分析比對,從中選取表達準確、現勢性好、精度高、內容全的要素進行合并,并對合并后的結果進行幾何拓撲、邏輯一致性處理,使處理后的地理信息數據在現勢性、準確性、豐富性等方面達到最優[1],提高天地圖河南政務版數據的現勢性,豐富數據內容。數據更新的主要對象包括多種矢量要素和遙感影像、專題數據等。
地理國情普查數據包括地表覆蓋分類數據和地理國情要素數據兩類。其中,地表覆蓋分類數據存儲在LCA層中,地理國情要素數據根據要素類型存儲在其他36個層中,數據集共37個層。
地理國情要素數據層的命名采用4位字符:前3個字符是數據內容的縮寫(其中第一個字符代表數據分類),第4個字符代表幾何類型(P:點;L:線;A:面)。對于地理單元類型中的行政區劃與管理單元、社會經濟區域單元的各三級類,由于相互之間存在疊蓋關系,不能在同一數據層中存儲,因此在4位字符數據層名的后面,綴上該類型對應的地理國情信息代碼的第4位碼,作為該類型對應的圖層名稱。

表1地表覆蓋層與政務版數據采集指標分析(部分要素)

表2地理單元與政務版要素表達方式差異對照表(部分要素)
因地理國情普查數據中LCA層,以CC(4位代碼)分類,在政務版數據更新工作中需要將LCA層中涉及CC碼轉換成國家基礎地理信息分類GB(6位代碼)。
政務版數據的指標按照《國家基本比例尺地圖圖式第2部分:1∶5 000 1∶10 000地形圖圖式》(GB/T 20257.2-2006)表示。國情要素的采集指標依據《地理國情普查數據規定與采集要求》GDPJ03-2013標準及其他國情相應的規范要求進行作業。在政務版數據更新時,需要了解各種數據的采集指標,如表1和表2所示。
數據更新時,通過對多套來源數據中重復的地物要素進行分析比對,從中選取表達準確、現勢性好、精度高的要素進行整合,并對整合后的結果進行幾何拓撲、邏輯一致性處理,使更新后的數據在現勢性、準確性等方面達到最優。
數據要求使用最新的電子地圖數據,其中縣以上行政區劃、鄉鎮以上地名、鐵路、國省道及以上公路、一二級水庫和重大工程等重要要素需要重點更新。
本次數據更新完成后,政務版數據的現勢性將達到2014年底。
天地圖河南政務版數據更新技術路線為:2014年天地圖河南政務版(以下簡稱政務版)數據庫中要素,按照《河南省1∶10 000比例尺基礎地理信息要素數據規范》(以下簡稱《數據規范》)進行規范化處理,即按照《數據規范》要求進行數據屬性、數據結構、數據圖層、分類代碼及幾何類型等轉換。
2015 年,河南省第一次全國地理國情普查數據的要素,需要進行規范化處理、數據圖層抽取、數據屬性、數據
圖層、分類代碼及等轉換。
更新時,通過對重復的地物要素進行分析比對,對數據選取及分層、代碼一致性處理、空間要素更新處理、屬性更新處理,數據空間和屬性檢查等操作,實現天地圖河南政務版數據的更新。
4.1 處理流程
具體的數據處理流程如圖1所示。

圖1 數據處理流程圖
4.2 整體規定
4.2.1 現勢性要求。不同來源的數據現勢性不一致的情況下,以現勢性高的為準。
4.2.2 數據幾何表達精細度要求。不同來源的數據幾何表達精細度不一致的情況下,以精細度高為準。
4.2.3 平面位置精度要求。不同來源的數據平面位置精度不一致時,以精度高的數據為準。
4.2.4 屬性取值要求。不同數據源中同名地物要素的相同屬性項取值不一致時,依據現勢性、準確性等進行一致性處理。
4.2.5 空間關系與邏輯一致性要求。更新后的成果數據要素空間關系正確,各類信息邏輯一致。
4.2.6 數據內容要求。應對信息進行要素的增補,更新后的成果數據完整保留數據源中的相關信息。
4.3 空間要素更新處理
空間要素更新處理總體原則:在空間要素更新處理中,首先需要確定各自的本底數據源和參考數據源。以現勢性高為主,對于不同數據件發生矛盾時,核實其他資料,確定其準確性,以數據現勢性好的地理國情普查數據作為參考。
4.3.1 水系。①水系數據主要以線或面表達,主要表示河流、溝渠、湖泊、水庫、水利附屬設施和海洋要素等要素,所有水系要素均應賦代碼;②有名稱的面狀水系需采集骨架線,并賦骨架線分類代碼,并與線狀河流構成河網;③水系數據處理時,充分結合各類數據源,保持水系數據的信息完整,不應出現河流在橋梁處斷開、線狀河與面狀河不相接等情況;④更新后的水系要素應能反映出區域水系的總體特征,以及附屬設施的情況,位置準確,主次分明;⑤因數據更新引起水系與其他地物的矛盾,必須處理相對位置關系;⑥單個池塘面積大于900m2一般應表示,密集地區可適當取舍,基塘區可作適當綜合,但應保持基塘區的特征;⑦溝渠實地寬度大于5m的干渠應表示,寬度在3~5m的可根據其排灌范圍大小、地物疏密程度進行取舍,建筑完好的盤山水渠應表示。2種數據源水系要素分析情況見表3。

表32種數據源水系要素分析情況
4.3.2 交通。①在數據更新前,國情中LRDL和LCTL數據存在重復的道路數據,應處理這部分重復數據,保留LCTL數據,刪除重復的LCTL數據,然后將國情中LRDL、LCTL、LVLL三層道路數據合并成一套道路數據;②更新后的路網數據應能正確表示道路的各種屬性(如類別、等級、位置等),反映道路網的結構特征、通行狀況、分布密度以及與其他要素的拓撲關系;③道路數據處理,依據現勢性、數據精確度、空間關系合理性等進行更新處理,更新后的路網數據應保持拓撲關系正確;④鐵路及車站,包括城市地鐵、輕軌及車站等原則上均應表示,作為POI數據;⑤鐵路數據以鐵路中心線表示,在處理鐵路數據中盡量構成鐵路路網,若含有站線等詳細信息,不予以保留;⑥公開的機場應全部表示,河南省涉及的公開機場有新鄭機場、上街機場、南陽機場、安陽機場,水運主要設施如碼頭、停泊場等也應表示;⑦具有2個及以上公路代碼的路段,其道路編碼均應表示,高等級的道路編碼放入路線編碼,次等級的放入路線編碼1,以此類推進行表示。2種數據源交通要素分析情況見表4。

表42種數據源交通要素分析情況
4.3.3 居民地。①政務版RESA數據存在現勢性較
差的情況,比如南水北調、高鐵等重要工程建設涉及房屋拆遷,但該部分數據沒有及時刪除,同時城市面貌變化比較大,政務版RESA數據沒有及時更新;②國情中LCA房屋建筑數據現勢性較好,但是部分數據采集指標過大,沒有按照道路劃分街區,作業中需要使用道路數據劃分部分數據形成街區;③居民地數據以面表達,主要表達房屋、建筑物等信息,更新后的居民地數據應總體上反應其輪廓、分布特征、連通性以及與其他要素的關系;④居民地數據處理時,充分結合各類數據源,盡可能詳細地表示出單幢房屋或獨立構建筑物等信息;⑤在地物密集區,獨立地物要選擇其中特別突出的和有方位意義的表示,其他可以進行取舍。2種數據源居民要素分析情況見表5。

表52種數據源居民地要素分析情況
4.3.4 植被。①使用城鎮綜合功能單元(BUCA)中公園數據,提取公園相關植被數據;②按照大于面積1 600m2提取除公園相關的植被數據;③綠地數據主要以面表達,主要表示城市綠地、公園、道路或立交橋綠化等信息;④綠地數據處理時,綜合使用數據源中的各類信息判斷數據現勢性情況,如果國情數據現勢性好,變化區域以現勢性好的綠地要素進行表示。2種數據源植被要素分析情況見表6。

表62種數據源植被要素分析情況
4.3.5 境界。①省、市、縣級行政區劃,通過鄉鎮級行政區劃數據自動提取生成;②更新后的境界數據與政區數據應保持境界的完全一致。2種數據源行政區劃和境界要素分析情況見表7。

表72種數據源行政區劃和境界要素分析情況
4.3.6 地名地址與興趣點數據。①在地理國情數據中BOUP7分類字段TYPE采用《GB_T4754-2011國民經濟行業分類》相關分類賦值,本次更新中需要將國情普查中地名地址的興趣點分類更改為政務版POI分類;②地名地址與興趣點數據以點表示;③地名地址與興趣點數據的處理,原則上以政務版數據為本底,但要充分結合國情數據中行政村地名、城鎮綜合功能單元(點)進行增補與更新,尤其是自然村和行政村及以上等行政地名,如果數據源中的幾類數據都表達了同一個自然村或行政村及以上等行政地名,原則上以國情數據為準;④政務版和國情普查數據的POI分類都應予以保留;⑤更新后的POI要處理好POI與相關地物的位置關系,保證POI與道路、水系的相互關系正確;⑥當其他地物經過更新后圖形發生較大變化時,POI的相對空間關系需修改,保持POI與其他地物的相對位置正確。2種數據源POI數據分析情況見表8。

表82種數據源POI數據分析情況
4.4 屬性處理
數據屬性更新處理總體原則,盡量保持最新、最全面的屬性信息,重點更新名稱、行政等級等重要的屬性信息,更新后各層屬性可以通過程序自動和人工交互的方式賦值。
通過上述的技術方法,針對性對數據進行相關處理,最終使得融合后的數據在現勢性、準確性、豐富性等方面達到最優,滿足用戶對政務版數據的需求。
[1]付治河,李小勇,劉敏,等.省市級天地圖數據融合關鍵技術探討[J].地理空間信息,2015(1):45-47.
Study on the Government Version Data Update Method of“Tianditu·Henan”
Li Xiaoyong1,2Wu Honglin3Li Xiaoyang4Mao Hang1Liu Yuping5
(1.Geomatics Information Center of Henan Province,Zhengzhou Henan 450003;2.Key Laboratory of Mine Spatial Information Technologies of SBSM,Zhengzhou Henan 450003;3.Development&Investment Administration Center of Land and Resources of Henan Province,Zhengzhou Henan 450003;4.Henan Jindi Remote Sensing Mapping Technology Co.Ltd.,Zhengzhou Henan 450003;5.Henan Institute of Surveying and Mapping,Zhengzhou Henan 450003)
In 2015,the government version data update of"Tianditu·Henan",only 1∶10 000 public geographic data and geographic national census data were processed,the selected elements of accurate expression,good currency, high precision and full content were merged,and the geometric topology and logical consistency of the combined re?sults were processed,the geographic information data processing was achieved optimally at currency,accuracy and richness etc.,to improve the currency of government version data of"Tianditu·Henan",to meet the needs of users on the government version data.
Tianditu;geographical national census;data processing
P208
A
1003-5168(2016)10-0063-04
2016-09-02
李小勇(1979-),男,工程師,研究方向:測繪地理信息行業軟件開發與應用。