“天地圖·貴州”數據與地理國情普查數據融合技術

李遠艷 馬驊

[摘要]“天地圖”服務聚合的方式已經不能滿足現有的應用需求，迫切需要進行數據融合。本文以畢節市為例，基于ArcGIS10.1，以“天地圖·貴州”數據為基礎，闡述了地理國情普查數據與天地圖數據融合的方法和原則，不僅提高了“天地圖”數據現勢性，還為“天地圖·貴州”后續的更新提供了有效的方法和數據支撐，更好地滿足貴州信息化建設需求。

[關鍵詞]天地圖；數據融合；地理國情普查數據 文章編號：2095-4085（2018）04-0001-02

“天地圖”是國家測繪地理信息局建設的地理信息綜合服務網站，是我國自主研發的地圖產品[1，2]。“天地圖·貴州”是貴州省實現數據共享的重要橋梁，是數字城市的重要組成部分，在各類專題電子地圖的設計和實現中也有著不容小覷的作用。天地圖數據具有測繪產品的普遍特性，需要不斷的更新、優化，以保障數據的現勢性和可靠性。利用天地圖省級節點與地理國情普查數據相融合，使融合后的數據在現勢性、準確性、豐富度等方面能夠達到最優化[3]，能夠更好的服務于我省“一張圖”建設，滿足貴州信息化建設的需求。

1 融合數據分析

“天地圖·貴州”省級主節點數據格式為Shapefile，包括道路、水系線、水系面、居民地等，共計15個數據層，數據類型包括點、線、面三種類型。地理國情普查數據成果包括分辨率優于1m的遙感影像數據、地理要素數據和地表覆蓋數據（LCA），其中地理要素數據和地表覆蓋數據是利用高分辨率影像獲取，現勢性好，能夠滿足此次融合需求。

2 數據融合流程

通過對現有數據的比對和分析，優先選擇具有代表性的畢節市作為試驗區，探索數據融合的方法，便于提高整體工作效率。具體融合流程如圖1所示。

2.1 數據格式與投影轉換

由于天地圖數據為Shapefile格式，而地理國情普查數據為File Geodatabase（GDB）格式，為了便于數據融合的實施和檢查，將兩種數據統一為GDB格式。為了保障融合成果的準確性，數據融合過程需在同一坐標系下進行。實施要素的融合前，將所用數據投影統一為CGCS2000國家大地坐標系，具體如下。

坐標系：大地基準：CGCS2000國家大地坐標系。投影方式：高斯克呂格投影。高程基準：1985國家高程基準。

2.2 要素分層提取融合

為便于省級節點和國家級節點的銜接，本次融合將以天地圖節點數據為基底，按照節點數據的數據層特征，逐層進行天地圖節點數據的分層融合和更新。天地圖要素的分層情況如表1所示。

2.2.1 線狀數據融合

a.道路數據融合。導航道路數據的融合原則。（1）依據現勢性、數據精確度、空間關系合理性等進行融合處理。（2）當天地圖主節點數據與國情數據中存在同名道路時，優先選用主節點數據，若主節點數據存在錯誤或與其他圖層沖突，應修整其幾何形狀，保持道路的準確性和與其他地物間相對關系的正確性。（3）融合過程中需保持道路網連通拓撲，利用地理國情普查數據對道路進行增補。鐵路數據層的融合的方法和原則與導航道路數據層保持一致。道路層級數據層用于表達道路的上下層關系，在融合過程中以地理國情框架數據對原有數據進行補充更新，結合影像確定其位置，保障道路各層間關系的正確。

b.水系數據融合。水系線數據的融合原則。（1）保持水系數據信息的完整。（2）注意時令河和干涸河的處理和表達，保障水系連通性。（3）應對水系結構線進行特殊的賦值處理，輔助水系面的顯示和聯通。水系注記線用于水系的名稱顯示，由所有有名稱的水系線構成，其處理時應注意：（1）干流與支流交匯時，支流注記線應與干流注記線保持一段距離，避免由此造成水系名稱顯示錯誤。（2）水系注記線的屬性必須與對應水系保持一致，且在所表示的水系范圍內，兩者幾何形態需保持一致。

2.2.2 面狀數據融合

水系面融合規則。（1）應注意水系面與水系線之間的關系，水系線（非水系結構線）和水系面不能共同存在表達同一段水系，若存在此情況，則該段水系以水系面表示，刪除水系線。（2）融合過程中要注意水系面與其它數據之間的拓撲關系的正確性。

其它面狀數據融合規則。（1）居民地面融合時要注意房屋與道路間相對關系的正確性。（2）功能面主要是風景名勝區等面狀數據，可以與道路、水系、綠地面等產生重疊。（3）綠地面融合過程中不能與居民地面及水系面產生重疊和壓蓋，保證其與其它地物間關系正確。

3 質量控制

此次畢節市天地圖數據融合的質量控制采取人工檢測與軟件檢測相結合的方式進行，檢測的內容包括數據屬性填報的規范性和準確性、各數據層自身拓撲關系及圖層間相互關系的正確性等。為確保成果的質量，質量控制必須貫穿于整個數據融合的過程中，對數據融合成果進行嚴格的質量控制和評定，才能為天地圖平臺提供良好的數據支持[4，5]。

3.1 屬性控制

數據屬性質量控制主要是數據庫的規范性和完整性，建庫時需注意。（1）字段類型及精度的設置是否正確。（2）必填字段是否填寫。（3）填入屬性是否正確。（4）數據庫中圖層是否完整。

3.2 空間關系檢查

空間關系檢查主要是圖層中要素間的壓蓋及其與其它圖層間不合理壓蓋問題檢查。畢節市地形較為破碎，為確保各圖層間相互關系的準確性，遙感影像是必不可少的重要依據。例如，在融合的過程中，發現了貴州省典型的季節性道路（即豐水期該區域為河流水面，枯水期為道路），此時，道路與水面產生了壓蓋，為確定壓蓋的合理性，需要該區域不同時期的影像來最終確認。

4 結語

本文以畢節市為例，基于國家基礎地理信息中心提出的天地圖矢量數據融合要求，結合貴州省地理國情普查數據的特點，闡述了“天地圖·畢節”融合的方法、原則和質量控制等相關內容。此方法已應用于“天地圖·貴州”全省數據的融合之中，保障了“天地圖”數據的準確性、現勢性，為“天地圖·貴州”后續的更新提供了有效的方法和數據支撐，服務于我省“一張圖”建設，更好地滿足貴州信息化建設的需求。

參考文獻：

[1]陸明華.“天地圖·上海”與主節點數據融合方案研究[J].測繪與空間地理信息，2016，39（7）：160-163.

[2]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，2015，13（1）：45-47.

[3]陳娟，萬冉冉.“天地圖·江西”數據融合技術[J].江西測繪，2014，（03）：2-4.

[4]王會娜，劉昱君.國家與省級公共服務平臺電子地圖數據融合研究與實踐——以“天地圖·江蘇”為例[J].測繪與空間地理信息，2015，38（8）：99-101.

[5]CH/Z 9011-2011，地理信息公共服務平臺電子地圖數據規范[S].