王 璇，王會娜，王 瑋，戴亮亮

(江蘇省基礎地理信息中心，江蘇南京210013)

一、引 言

電子地圖數(shù)據(jù)是“天地圖·江蘇”地理信息共享和服務的基礎，平臺的應用范圍及效果很大程度上取決于電子地圖的數(shù)據(jù)質量和可視效果?！疤斓貓D·江蘇”電子地圖數(shù)據(jù)集建設的主要目的是綜合利用全省基礎地理信息數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)及多源多分辨率影像數(shù)據(jù)，并按照統(tǒng)一標準建成一套數(shù)據(jù)內(nèi)容精準、種類完備、現(xiàn)勢性強、符合國家和行業(yè)標準的電子地圖數(shù)據(jù)集，最終滿足地理信息公共服務共享和應用的要求，達到全面提升江蘇省地理信息資源開發(fā)利用水平的目的。

二、電子地圖數(shù)據(jù)集的組織

“天地圖·江蘇”電子地圖數(shù)據(jù)集主要由以下幾個部分組成：POI數(shù)據(jù)集、線劃電子地圖數(shù)據(jù)集、DOM數(shù)據(jù)集、瓦片數(shù)據(jù)集及元數(shù)據(jù)集，組成結構如圖1所示。矢量數(shù)據(jù)及影像數(shù)據(jù)全部采用2000國家大地坐標(CGCS2000)，坐標單位為經(jīng)緯度;矢量數(shù)據(jù)采用Geodatabase數(shù)據(jù)模型，以File Geodatabase存儲，影像數(shù)據(jù)采用IMG文件格式或GeoTIF文件格式。

圖1 電子地圖數(shù)據(jù)集構成

1)POI數(shù)據(jù)集。POI數(shù)據(jù)集面向企業(yè)、社會公眾開放，包含企業(yè)、社會公眾較為關注的自然、社會及經(jīng)濟要素的地理實體信息。［1］每個POI主要包含有名稱、類別、地理坐標、標準化地址名稱等信息。

2)線劃電子地圖數(shù)據(jù)集。線劃電子地圖數(shù)據(jù)集的內(nèi)容主要參考《基礎地理信息公開表示的內(nèi)容規(guī)定(試行)》從現(xiàn)有矢量數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)內(nèi)容中提取、綜合，基本比例尺為1∶10 000，包括測量控制點、坐標網(wǎng)、境界、省級政區(qū)、地市級政區(qū)、縣級政區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級政區(qū)、其他區(qū)域、道路、鐵路、交通附屬設施、水系、水系附屬設施、居民地、植被、地貌與土質、管線共11大類。

3)DOM數(shù)據(jù)集。分為2.5 m航天影像數(shù)據(jù)集和1～0.5 m航空影像數(shù)據(jù)集兩大類。

4)瓦片數(shù)據(jù)集。瓦片數(shù)據(jù)集采用金字塔數(shù)據(jù)組織方式，根據(jù)不同的分辨率、視點、范圍等要求讀取需要的瓦片數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)訪問和可視化效率。為便于數(shù)據(jù)更新，瓦片數(shù)據(jù)集一共劃分為線劃電子地圖底圖瓦片數(shù)據(jù)集、線劃電子地圖標注瓦片數(shù)據(jù)集、影像電子地圖底圖瓦片數(shù)據(jù)集和影像電子地圖標注瓦片數(shù)據(jù)集，并以文件形式存儲。

5)元數(shù)據(jù)集。采用要素級元數(shù)據(jù)，主要包括數(shù)據(jù)標識信息、數(shù)據(jù)質量信息、數(shù)據(jù)維護信息等。用XML文件存儲，以方便進行元數(shù)據(jù)信息發(fā)布。

依據(jù)《地理信息公共服務平臺電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》，此次省級節(jié)點電子地圖數(shù)據(jù)為15～17級，基本比例尺如表1所示［2］。

表1 基本比例尺分級表

三、電子地圖數(shù)據(jù)集的建設

1.POI數(shù)據(jù)集建設

POI數(shù)據(jù)源為江蘇省“十一五”基礎測繪1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)及收集到第三方江蘇省區(qū)域內(nèi)的POI數(shù)據(jù)。經(jīng)數(shù)據(jù)分析得知，第三方POI數(shù)據(jù)城市地區(qū)部分數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性并未達到2011年春季，且農(nóng)村地區(qū)的數(shù)據(jù)信息量極少，現(xiàn)勢性較差;江蘇省“十一五”基礎測繪1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)與第三方POI數(shù)據(jù)之間存在較多的重復數(shù)據(jù);兩套數(shù)據(jù)的字段屬性都不符合POI數(shù)據(jù)屬性字段標準;兩套數(shù)據(jù)的數(shù)學基礎都不符合標準。針對以下數(shù)據(jù)問題，需要對POI數(shù)據(jù)進行處理整合、重分類。整合處理流程如圖2所示。

圖2 POI數(shù)據(jù)集建設流程

2.線劃電子地圖數(shù)據(jù)集建設

線劃電子地圖數(shù)據(jù)來源于江蘇省“十一五”基礎測繪1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)，同時以交通廳、水利廳、民政廳、住建廳等各廳局的最新行業(yè)數(shù)據(jù)，相關政策文件和已出版的圖冊圖集等為參考與更新數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理內(nèi)容如下。

(1)數(shù)據(jù)標準化

①要素整理

對收集到的不同數(shù)據(jù)源，進行數(shù)據(jù)整理。主要整理內(nèi)容包括補充基礎數(shù)據(jù)的相關信息，如添加名稱、編碼等屬性項;完善原始數(shù)據(jù)，如消除不同數(shù)據(jù)源因表示方式不同而造成的不連續(xù)等現(xiàn)象，使之表示完整的地物要素信息;簡化數(shù)據(jù)名稱或編碼表示方式，如增加一些簡稱屬性項，如公路省道203編號簡化為S203，便于符號化標注。

②編碼轉換

以省級基礎數(shù)據(jù)編碼體系《基礎地理信息要素分類與代碼》(GB/T 13923—2006)為標準，進行編碼轉換，統(tǒng)一對各數(shù)據(jù)源的編碼方式。在編碼轉換時，盡量保持原始數(shù)據(jù)的分類精度，對 GB/T 13923—2006中缺少的分類代碼，按照該標準的編碼規(guī)則在現(xiàn)有的編碼基礎上進行擴充，并制作編碼轉換對照表，確保擴充的編碼沒有與現(xiàn)有的編碼產(chǎn)生重疊、矛盾。

③分層與屬性結構整理

以國家《1∶400萬—1∶5萬數(shù)據(jù)整合技術要求》的分層與屬性結構為參考，結合數(shù)據(jù)實際情況，對省級數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分層與屬性結構調整。按照地理要素的分類特點，明確要素的歸屬類別，調整要素所屬圖層。

(2)現(xiàn)勢性更新

由于全省“十一五”基礎測繪數(shù)據(jù)各測區(qū)采集時間有一定的差距，因此對現(xiàn)勢性較差及局部變化更新較大的地區(qū)需要進行單獨的更新處理。數(shù)據(jù)更新時應謹慎修改，統(tǒng)一更新，同時對初始數(shù)據(jù)進行備份。更新完成后，進行適當標記，以方便將來進行更新比對。

(3)數(shù)據(jù)預處理

對更新后的數(shù)據(jù)需要進行數(shù)據(jù)預處理及檢查，對可能出現(xiàn)的錯誤進行改正。根據(jù)相關參考資料修改錯誤數(shù)據(jù)，同時做好初始數(shù)據(jù)備份與修改標記。

數(shù)據(jù)預處理工作主要包括：①要素綜合與選取;②拓撲處理，保證線劃電子地圖數(shù)據(jù)集中要素內(nèi)部與要素之間拓撲關系的正確性;③采用圖形輸出檢查、計算機輔助檢查、計算機自動檢查等多種檢查方式對要素數(shù)據(jù)的數(shù)學基礎、數(shù)據(jù)完整性、邏輯一致性、數(shù)據(jù)集之間的協(xié)調一致性、位置精度、屬性精度等方面進行檢查，保證數(shù)據(jù)的完整性、正確性及合理性。

(4)涉密信息處理

按照《基礎地理信息公開表示內(nèi)容的規(guī)定(試行)》、《公開地圖表示若干規(guī)定》、《公開地圖內(nèi)容表示補充規(guī)定(試行)》(國測圖字(2009)2號)對整合處理之后的線劃電子地圖數(shù)據(jù)內(nèi)容進行處理，刪除涉密信息內(nèi)容。

(5)坐標轉換及變形

經(jīng)整合處理之后的線劃電子地圖，數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)需統(tǒng)一轉換為2000國家大地坐標系統(tǒng)。由于需要進行外網(wǎng)發(fā)布，需要經(jīng)過脫密變形處理，降低平面位置精度。數(shù)據(jù)處理流程如圖3所示。

3.DOM數(shù)據(jù)集建設

影像數(shù)據(jù)源主要江蘇省“十一五”DOM基礎測繪數(shù)據(jù)，包括0.5 m分辨率航空影像數(shù)據(jù)和2.5 m航天影像數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理內(nèi)容主要包括影像重采樣、坐標轉換、糾正、融合、調色、接邊處理等常規(guī)影像處理流程。除此之外，針對公共網(wǎng)數(shù)據(jù)，還需要降低其平面精度，進行涉密信息處理。處理流程如圖所示。

圖3 線劃電子地圖數(shù)據(jù)集建設流程

圖4 DOM數(shù)據(jù)集建設流程

完成處理后的影像數(shù)據(jù)的糾正精度應不小于該分辨率所對應比例尺的矢量數(shù)據(jù)精度，并能與相關矢量數(shù)據(jù)實現(xiàn)較好的套合;接邊處應無明顯的錯位、接邊痕跡;整體色調均勻，無明顯區(qū)域色彩不一致、重影、導向不一致、扭曲、拉絲等現(xiàn)象。

4.瓦片數(shù)據(jù)集建設

在生成瓦片數(shù)據(jù)前，為保持線劃電子地圖標注表達內(nèi)容的完整性和一致性，首先依據(jù)《“天地圖·江蘇”數(shù)據(jù)處理規(guī)程》、《“天地圖·江蘇”電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》確定電子地圖分級顯示內(nèi)容及符號表達方式;然后進行地圖符號化，制作完成線劃電子地圖底圖、線劃電子地圖標注、影像電子地圖底圖、影像電子地圖標注4個配圖文件。

其中，線劃電子地圖底圖要素內(nèi)容主要包括：境界、交通及附屬設施、水系及附屬設施、鐵路、居民地及附屬設施、植被及省政區(qū);線劃電子地圖標注及影像電子地圖標注要素內(nèi)容主要包括：興趣點、鐵路、公路、交通附屬設施、水系;影像電子地圖底圖主要包括：覆蓋全省范圍的2.5 m航天影像及覆蓋10個城市范圍的0.5 m航空影像。

在完成配圖模板文件制作后，先實現(xiàn)自動配圖及地圖符號化，再完成檢查及編輯處理工作;然后再將MXD制圖文檔發(fā)布為ArcGIS服務進行地圖切片生成瓦片數(shù)據(jù)集。主要工作流程如下。

1)準備工作。包括安裝所需的字體庫、符號庫及配圖插件等，并檢查數(shù)據(jù)源與配圖模板的版本正確性，確保下一步自動配圖順利完成。

2)自動配圖。將數(shù)據(jù)導入至配圖MXD模板，依據(jù)制圖模板存儲規(guī)則自動完成要素符號化，形成MXD制圖文檔，檢查比例尺設置、圖層順序控制。

3)檢查編輯工作。針對形成的MXD制圖文檔，由專人進行圖面檢查，確保數(shù)據(jù)源及配圖模板匹配完整，要素符號化準確，并進行道路交叉口處理、symbol level檢查調整及反鋸齒設置。檢查編輯工作完畢后，將MXD制圖文檔另存為MSD地圖發(fā)布文檔，以提高切圖效率。

4)電子地圖切片。將MSD地圖發(fā)布文檔發(fā)布為ArcGIS服務，利用Create Cache工具按照地圖瓦片規(guī)格及瓦片金字塔各層顯示比例生成電子地圖瓦片。瓦片數(shù)據(jù)集建設流程如圖5所示。

四、標準體系建設與質量控制

為保證各類數(shù)據(jù)資源的共享與集成服務，結合江蘇省數(shù)據(jù)的特點，制定了相應的“天地圖·江蘇”數(shù)據(jù)規(guī)范，對國家相關數(shù)據(jù)規(guī)范進行擴充，現(xiàn)行國家或行業(yè)技術標準與規(guī)范作為規(guī)范性引用文件納入這些制定的規(guī)范中。形成的數(shù)據(jù)規(guī)范及操作規(guī)程包括《“天地圖·江蘇”數(shù)據(jù)處理規(guī)程》、《“天地圖·江蘇”地理實體與地名地址數(shù)據(jù)規(guī)范》、《“天地圖·江蘇”電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》、《“天地圖·江蘇”POI分類規(guī)范》。

數(shù)據(jù)質量控制貫穿在整個數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中，包括過程控制和結果控制。過程控制主要包括數(shù)據(jù)處理前期的質量控制、數(shù)據(jù)處理過程中的質量控制;結果控制為數(shù)據(jù)處理完成后的后處理質量控制［3］。

圖5 瓦片數(shù)據(jù)集建設流程

數(shù)據(jù)質量保證措施采用自查、互查和專查的方式完成。

1)自查主要是作業(yè)員對自己的產(chǎn)品進行全面的認真的檢查，內(nèi)容包括公共地理信息框架數(shù)據(jù)圖形數(shù)據(jù)的內(nèi)容及表示是否齊全、正確。

2)互查由作業(yè)組長檢查或組織組內(nèi)作業(yè)員互查，內(nèi)容包括作業(yè)員提交的所有的成果數(shù)據(jù)。

3)作業(yè)組經(jīng)全面自檢互校后的成果成圖，提交專業(yè)質量檢查人員進行專檢。檢查主要包含數(shù)據(jù)的完整性、安全問題。

最后，公眾版的電子地圖數(shù)據(jù)須提交相應部門進行審圖，通過審核后方能上網(wǎng)發(fā)布。

五、結束語

從2011年9月至2012年3月，已成功完成江蘇省約10.26萬km2電子地圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)，成果作為“天地圖·江蘇”的數(shù)據(jù)基礎已成功應用于江蘇省村莊環(huán)境整治、江蘇省衛(wèi)生廳疾控防治等相關行業(yè)領域，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟社會效益。

隨著地理信息技術的發(fā)展，電子地圖數(shù)據(jù)的應用日益廣泛，如何有效地進行電子地圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)和管理，提高數(shù)據(jù)生產(chǎn)質量和速度是地理信息應用中值得探討的問題。在本次電子地圖數(shù)據(jù)集建設過程中，經(jīng)過反復試驗摸索，形成了一套電子地圖生產(chǎn)方案及標準體系，可操作性強，為建立電子地圖數(shù)據(jù)庫打下基礎。在后期，將著重研究電子地圖動態(tài)更新機制及歷史版本管理，以期更快的推進地理信息數(shù)據(jù)的共建共享，滿足各行各業(yè)對地理數(shù)據(jù)的應用需求。

［1］甘文峰，王建峰.浙江省數(shù)據(jù)交換平臺電子地圖數(shù)據(jù)庫建設實踐［J］.城市勘測，2011(6)：40-42.

［2］CH/Z 9011—2011地理信息公共服務平臺 電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范［S］.北京：測繪出版社，2011.

［3］國家測繪地理信息局職業(yè)技能鑒定指導中心.注冊測繪師資格考試輔導教材測繪綜合能力［M］.北京：測繪出版社，2012.