劉杰

(蚌埠市勘測設計研究院,安徽蚌埠 233000)

基于數(shù)字攝影測量的基礎地理數(shù)據(jù)更新生產模式探討

劉杰*

(蚌埠市勘測設計研究院,安徽蚌埠 233000)

隨著城市現(xiàn)代化建設的快速發(fā)展,地理信息產業(yè)得到了蓬勃發(fā)展。當前GIS的基礎數(shù)據(jù)已從單純的數(shù)據(jù)生產轉為面向更新的數(shù)據(jù)生產,本文對當前基礎地理數(shù)據(jù)更新生產的模式和技術方法的發(fā)展趨勢進行分析,并結合基礎地理數(shù)據(jù)更新生產的特點,從應用角度對更新生產中的方案制作和數(shù)據(jù)轉換技術進行探討。

基礎地理數(shù)據(jù);更新生產模式;趨勢

1 引 言

當前,地理信息產業(yè)蓬勃發(fā)展,各單位根據(jù)自己業(yè)務需求建立了相應的地理信息管理系統(tǒng),在日常工作中發(fā)揮了重要作用?；A地理數(shù)據(jù)被稱之為“血液”,是維持這些系統(tǒng)運行的重要部分。由科技部基礎司組織完成的“國家科技基礎數(shù)據(jù)庫建設與發(fā)展的研究報告”指出“持續(xù)更新和業(yè)務化運行是一個科學數(shù)據(jù)庫存在的根本”。國際攝影測量與遙感學會第四委員會主席D.FRITSCH博士認為,當前GIS的核心已從數(shù)據(jù)生產轉為數(shù)據(jù)更新,數(shù)據(jù)更新關系著GIS的可持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)今對數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性的需求使面向更新的基礎地理數(shù)據(jù)生產模式逐漸成為測繪生產的一種趨勢,對數(shù)據(jù)更新生產方法的探討也越來越有必要。

2 基礎地理數(shù)據(jù)的更新生產模式

2.1 從單一的數(shù)據(jù)生產到內外業(yè)一體化數(shù)據(jù)更新生產

傳統(tǒng)的基礎地理數(shù)據(jù)生產是在外業(yè)數(shù)據(jù)采集的基礎上,內業(yè)采用攝影測量工作站的方式進行,外業(yè)進行地物要素的判繪,內業(yè)進行地物要素的采集和編輯,數(shù)據(jù)經圖形編輯和地物屬性編輯,由質量監(jiān)督部門檢查,最后進行入庫。此過程是一個數(shù)據(jù)生產迭代循環(huán)動作,各生產環(huán)節(jié)之間是一種串行關系,上一環(huán)節(jié)結束才能開始下一環(huán)節(jié)。這也是一種版本式生產模式,全要素地物采集的數(shù)據(jù)不能體現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的屬性特征,也不能很好表達地理要素之間的拓撲關系,另外最終生產的數(shù)據(jù)大多都是要滿足數(shù)據(jù)建庫的需要,但這種生產方式生產的數(shù)據(jù)與基礎地理信息入庫對數(shù)據(jù)的需求之間存在著差距。

內外業(yè)一體化的基礎地理數(shù)據(jù)更新生產基于以往舊版本的矢量數(shù)據(jù),在單純的數(shù)據(jù)生產中添加了更新工作,而且在更新生產過程中,使得內業(yè)和外業(yè)的成果共享,減少了工作環(huán)節(jié)。這種內外業(yè)一體化的生產模式在數(shù)據(jù)生產的前期就考慮數(shù)據(jù)入庫的需要,實現(xiàn)了地物要素的圖形和屬性一體化編輯,優(yōu)化了基礎地理數(shù)據(jù)的生產流程,進而提高生產效率。

2.2 從版本式更新生產到增量式更新生產

傳統(tǒng)的基礎地理數(shù)據(jù)更新生產是一種基于版本化的更新方法,基于全要素的數(shù)據(jù)生產使所有的地物要素都要參與采集編輯,最終的數(shù)據(jù)提交也是所有地物要素一次性提交,很可能造成重復工作,使數(shù)據(jù)生產任務十分繁重,數(shù)據(jù)更新周期也比較長。

數(shù)據(jù)更新的目的是在提交成果中表達出變化的地物要素,增量式的數(shù)據(jù)更新生產通過對更新地物進行標識的方式區(qū)分出變化地物與未發(fā)生變化地物,對數(shù)據(jù)進行版本控制,在數(shù)據(jù)生產后期,根據(jù)生產過程中的標識提取更新數(shù)據(jù),即增量數(shù)據(jù),在最終數(shù)據(jù)成果提交中,與版本式數(shù)據(jù)更新相比,成果表現(xiàn)為增量地物要素。增量式數(shù)據(jù)更新生產屬于一個持續(xù)的數(shù)據(jù)更新生產過程,在整個數(shù)據(jù)生產周期需要有相對固定的生產規(guī)范和生產工序約束,相對于版本式的數(shù)據(jù)生產對生產的規(guī)范要求較高。版本式的基礎地理數(shù)據(jù)更新生產與增量式的更新生產的區(qū)別如表1所示。

兩種GIS數(shù)據(jù)更新方式 表1

2.3 從離線更新生產到在線更新生產

當前,對于基礎地理數(shù)據(jù)的更新主要是一種離線更新的方式,這種更新是一種基于文件形式的更新方式,在整個更新過程中需要完成數(shù)據(jù)格式的轉換、數(shù)據(jù)的采集與編輯、數(shù)據(jù)的檢查和數(shù)據(jù)的入庫等環(huán)節(jié),基礎地理數(shù)據(jù)離線更新生產如圖1所示。

圖1 基礎地理數(shù)據(jù)離線更新生產示意圖

現(xiàn)今,國內很多測繪部門已完成對基礎地理數(shù)據(jù)的建庫工作,并建設了相應的基礎地理數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),采用一種在線的基于基礎地理數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)更新方式將會縮短基礎地理數(shù)據(jù)的更新周期。對于基礎地理數(shù)據(jù)更新而言,更新的主要對象是變化的地理要素,而變化的地理要素相對于整個區(qū)域的全要素來說,僅僅是其中的小部分,所以直接基于數(shù)據(jù)庫的基礎地理數(shù)據(jù)的更新減少了更新過程中的數(shù)據(jù)轉換等環(huán)節(jié),大大提高了更新效率。

3 基礎地理數(shù)據(jù)更新生產中的關鍵技術

3.1 基于方案配置的數(shù)據(jù)更新技術

在基礎地理數(shù)據(jù)的更新生產中,方案相當于數(shù)據(jù)生產的規(guī)范,在生產的前期,需要對數(shù)據(jù)生產的規(guī)范進行歸納,形成具有可配置特征的方案?；A測繪生產中,按照國家標準地物要素分為九大地物類,每種地物類中包含不同的地物層,每個地物層又包含有具體的地物小類。在規(guī)范中,還相應地對每個地物小類的采集和屬性進行了規(guī)定,其中采集規(guī)定中包含該地物小類的屬性代碼和采集時所要顯示的地物符號;屬性規(guī)定中包括該地物小類所包含的屬性項。除上述規(guī)定外,為了生產和實現(xiàn)需要,在方案中還應該包括其他的輔助信息,如設置參數(shù)的規(guī)定、輔助圖層的規(guī)定以及其他方面的一些規(guī)定。

在構建更新生產方案時,可以結合要求規(guī)定出需要采集的地物要素類別,一般為測量控制點、水系、居民地、交通、管線和垣柵、境界、地貌、植被和工礦建筑物、公共設施等九大地物集。也可以根據(jù)區(qū)域的特征采集核心地物類,每種地物類包含不同的地物層,地物層一般按照地物的點、線、面特征劃分,在每個地物層下面又包括具體的地物類。從上面的地物集,到中間的地物層,再到下面的地物小類構成了采集規(guī)范中的地物三層結構,如圖2所示。

圖2 方案配置三層結構

整個地物的三層結構構成生產方案的主線,三個層次是包含與被包含的關系,它們之間相互約束與限制,從地物類型上看,一個線狀地物層下屬的地物小類都是線層;從地物的屬性上來看,地物小類所擁有的屬性集合是它上級地物層所擁有的屬性集合的子集,正是這些層與層之間的約束限制關系構成了整個生產方案的核心。

3.2 基于映射對照的數(shù)據(jù)轉換技術

基礎地理數(shù)據(jù)的更新基礎是老版本數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)更新生產前期最重要的工作就是數(shù)據(jù)的整合,把老版本的數(shù)據(jù)格式轉換為適應于更新平臺要求的數(shù)據(jù)格式,并對已有數(shù)據(jù)按照更新生產的規(guī)范要求進行數(shù)據(jù)的分流與整合。另外,整個基礎地理數(shù)據(jù)更新生產過程中的各個生產環(huán)節(jié)并不是在同一操作平臺下面完成,而操作平臺對數(shù)據(jù)格式的支持并不總是保持一致,所以數(shù)據(jù)轉換操作是基礎地理數(shù)據(jù)更新不可避免的一個環(huán)節(jié)。通用的數(shù)據(jù)轉換工具可以完成數(shù)據(jù)格式的轉換,但是在轉換的過程中往往保持原有數(shù)據(jù)分層結構和屬性結構。

基礎地理數(shù)據(jù)更新開始時,在對生產規(guī)范理解的基礎上進行生產方案的制作,根據(jù)不同版本的生產方案建立一種基于映射對照的數(shù)據(jù)轉換方法,每個生產方案都進行數(shù)據(jù)分層規(guī)范和數(shù)據(jù)結構規(guī)定,映射對照完成地物要素類的層對照(主要是地物要素代碼的對照)和地物要素的屬性結構對照,在基于數(shù)據(jù)的映射方法下,具體的地物要素根據(jù)映射對照被分流到對應的地物層中,并且根據(jù)地物層的屬性規(guī)定將原來有意義的屬性值保留到新的屬性結構中,具體操作如圖3所示。

圖3 基于映射的數(shù)據(jù)轉換示意圖

4 結 語

基礎地理數(shù)據(jù)更新生產是一個持續(xù)復雜的工作,也是未來測繪行業(yè)面臨的一個重要問題,對基礎地理數(shù)據(jù)更新生產中所涉及的技術的探索將是一件具有挑戰(zhàn)性的工作。

隨著現(xiàn)代化建設的發(fā)展和需要,對基礎地理數(shù)據(jù)提出了更高的要求,面向更新的基礎地理數(shù)據(jù)生產將是未來發(fā)展的必然趨勢,另外,各個應用行業(yè)的基礎地理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經陸續(xù)建成并完善,基于在線更新的生產模式也將越來越受到重視。

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Basic Geographical Data Update Models Production Discussion Based on Digital Photogrammetry

Liu Jie
(Bengbu Design and Research Institute of Geotechnical Investigation and Surveying,Bengbu 233000,China)

With the rapid development of modernization,geographical industry develops vigorously;currently,the research focus of GIS transfers from pure data production to update-oriented data production.In this thesis,the development tendency of patterns and techniques currently used in basic geographical data update production is probed;meanwhile,program in production and data conversion technique are discovered with the combination of the feature of basic geographical data update production from the view of application.

fundamental geospatial data;update production pattern;tendency

1672-8262(2011)04-60-03

P208.1

B

2011—04—19

劉杰(1984—),男,助理工程師,主要從事GIS數(shù)據(jù)處理應用、地圖制圖工作。