城市基础地理信息更新与研究

　　随着经济社会的不断发展,对基础地理信息现势性等的要求会越来越高,基础地理信息的更新方法还需与时俱进,持续加强和完善。基础地理信息数据是涉及国家安全和经济社会发展的基础性、战略性信息资源,基础地理信息数据库的生命力在于其数据的现势性和准确性。因此,如何提高数据库的更新效率成为测绘行政主管部门工作的重点内容之一。

　　一 城市基础地理数据信息更新的内容

　　更新内容涉及全省交通、行政地名、行政境界、管线、大型工程(水利、电力、工矿企业等)等数据层。交通包括新建、在建、改建铁路,公路，机场等。行政地名主要指乡镇以上地名的变更,以撤乡建镇为主要内容。管线包括新建、改建的主要输气、输油、输电线路等,如西气东输管道、西部原油成品油管道工程、大型工程包括新建水利、电力、工矿企业等具相当规模的大型工程。

　　二 地理信息数据更新方式

　　根据城市基础测绘外业修测工作开展的特点,对基础地理信息数据库更新一般存有在三种方式:测区级更新、图幅级更新以及要素级更新。测区级更新适用于某一块区域因经济建设和社会发展迅速导致地物地貌变化较大,无法采用局部个别要素更新解决数据现势性问题时,可对该地区进行全面重测,并使用更新后的数据对数据库中同区域数据进行整体性替换。与前两种方式相比较而言, 要素级更新更新数据量少,但更新速度较快。

　　三 地理信息数据维护体系

　　城市基础地理信息数据生产包括数据采集、数据分类与编码、数据处理、数据分层、数据库数据存储结构设计，数据管理等。以保证基础地理信息的现势性，以确保规划设计及后续其它专业能够适时使用地理空间数据。

　　测绘部门将修测数据加工整理后,可以通过两种方法更新基础地理空间数据库①:基于版本的更新,即以不同时间的整个数据库为版本,更新时以新的版本取代旧的版本。②基于基态修正的数据更新,通过检测、识别发现数据的变化部分,并对变化部分的数据进行更新,该方法适用于有严格的时态表达且变化频繁的数据, 如地籍数据等。无论采用哪种更新方式,当数据量较大时,一旦遇到突发事件导致更新工作中断,若没有相应措施就会导致大量的时间和人力资源浪费在重复劳动中。

　　四 我国基础地理信息更新服务所面临的问题

　　目前我国基础地理信息的更新服务方式仍以批量式更新为主，即把更新后的新版数据全部提供用户，然后用户根据需要进行相应的更新操作。根据我国已建成的基础地理数据库特点，并结合笔者对1:25万地形数据库和水利部在其基础上建成的水文数据库的调研结果分析，目前我国批量式更服务方式所面临的问题主要包括：

　　1. 要素标识和标准问题

　　为简化数据的更新过程，MasterMap?数据集通过要素唯一标识符(TOID)来跟踪哪些要素发生了变化。我国虽然已经建立了多种地理信息分类与代码标准(如国土基础信息数据分类与编码，中华人民共和国行政区划代码，全国河流名称代码等)，但在建立国家基础地理数据库时，仍然存在不用标准，代码分配不全，的现象。同时由于应用目的、标准体系、编码规则的不同，各个数据库之间的要素ID往往不能相互兼容。如1:25万地形数据中的河流代码采用《全国河流名称代码》(送审稿)标准，而水文数据库中则采用《中华人们共和国行业标准 中国河流名称代码 SL249-1999》。在难以维护公共ID 的情况下，可采用计算要素几何属性的方法以保证要素间的相互匹配。

　　2. 语义差异问题

　　目前大多数用户是在对基础地理数据进行加工处理后才建立自己的应用型或专题型系统的。该过程的实施导致主数据库和客户数据库之间在语法、语义、结构等方面的差异和不一致性，其中语义冲突又可以在模式(Schema)和数据(Data)两个层次上分别划分为六种类型。具体地讲，在1:25 万地形数据库和水文数据库之间主要存在表达冲突，分段冲突等数据层次上的语义冲突。

　　①表达冲突：当同一要素在数据库中具有不同的表达形式时将产生表达冲突，如25万地形数据库中一条河流表示为一个狭长的面，而在水文数据库中则可能将其表示为一条线。

　　②分段冲突：在数字化采集过程中，同一要素可能被不同的操作员分为不同的片段，进而引起数据间的分段冲突。

　　在存在以上差异的情况下，客户数据库更新过程中需要设计准确的模式匹配算法，以发现主/客户数据库之间语义相关的模式元素(关系，属性等)并建立相互之间的映射关系，然后利用OCG(OpenGIS Consortium)提出的“语义转换”方法，将主数据库背景下的属性值转换到客户数据库背景下，并根据新的属性值对客户数据库进行更新操作。

　　3. 变化发现问题

　　变化发现是指识别和确定不同时刻数据集之间存在的差异，由四个步骤组成：①发现变化;②变化分类;③变化类型特征描述④变化数量度量。批量式更新服务方式中，由于不同版本的数据只提供了地面特征在某一特定时刻的快照式信息，用户可以通过生成缓冲区、层叠置等空间分析技术发现两个版本间特征变化内容。

　　五 结语

　　由于历史的原因，我国的机构存在条块分割，各自为政的状况，城市管理的各职能部门，如土地管理、房产管理、城市规划、交通管理、市政、电信、自来水、煤气、园林、环保等，在建立自己的信息系统时，所需的城市基础地理信息，数据的建立、更新、维护和应用服务缺少宏观统一的管理应用模式，难以实现信息资源的综合利用和信息共享。

　　为克服这些缺陷，批量式更新需要解决要素标识、变化发现、语义差异等问题。与此同时，为进一步提高服务质量，实现客户数据库的动态(准)实时更新，应该对现有基础地理数据库实施改造、整合、完善工程，设计必要的数据接口和增量信息描述模型，构架基于网络的更新服务设施，加强相关标准的制定工作和实施力度，使我国的基础地理信息建设早日步入生产、维护、更新、服务一体化的轨道上来。

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文章名称： 城市基础地理信息更新与研究

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