趙向陽(yáng)，杜洪濤，趙鵬

(1.濟(jì)南市勘察測(cè)繪研究院，山東濟(jì)南 250013；2.山東省城市空間信息工程技術(shù)研究中心，山東濟(jì)南 250013)

基于標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則的城市POI數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)研究
——以濟(jì)南市為例

趙向陽(yáng)1，2?，杜洪濤1，2，趙鵬1，2

(1.濟(jì)南市勘察測(cè)繪研究院，山東濟(jì)南 250013；2.山東省城市空間信息工程技術(shù)研究中心，山東濟(jì)南 250013)

興趣點(diǎn)作為重要的地理空間數(shù)據(jù)，應(yīng)用日趨廣泛，其數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)與更新逐漸引起人們的重視。本文提出了一種基于標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則的城市興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)方法，從標(biāo)準(zhǔn)制定、軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)采集與建庫(kù)等三個(gè)方面規(guī)范了城市興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)的作業(yè)過程，并以濟(jì)南市為例作了詳細(xì)論述。實(shí)踐證明該方法是有效的，可顯著提高興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)成果規(guī)范化水平。

興趣點(diǎn)；標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則；數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)；管理信息系統(tǒng)

1 引 言

POI(Point of Infintevest)即興趣點(diǎn)，泛指一切可以被抽象為點(diǎn)的地理實(shí)體，尤其是與人們生活密切相關(guān)的設(shè)施，如商場(chǎng)、車站和學(xué)校等，是導(dǎo)航電子地圖的重要內(nèi)容。一個(gè)POI至少包含4個(gè)方面的信息:位置、名稱、類別、屬性等。興趣點(diǎn)的主要用途是對(duì)部件或者事件的地址進(jìn)行描述，能較大程度地增強(qiáng)對(duì)部件或者事件位置的描述能力，提高地理定位的精度和速度[1]。POI作為重要的地理空間數(shù)據(jù)，已經(jīng)在導(dǎo)航電子地圖系統(tǒng)[2]、數(shù)字城市地理空間框架[3]和全要素級(jí)基礎(chǔ)地理信息共享框架[4]等諸多方面建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，部分城市已將POI數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)與更新列入基礎(chǔ)測(cè)繪規(guī)劃。因此，城市POI數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)與更新尤為重要。

在POI數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)與更新方面，已有不少學(xué)者提出不同方法。宋偉東等提出了面向公眾服務(wù)的興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用研究[5]；崔健等提出了基于柵格基本圖的POI數(shù)據(jù)更新方法研究[6]；虞昌彬等提出了利用B/S架構(gòu)的POI信息組織方法及可視化策略研究[7]；戴冬冬提出了基于地址匹配方法的POI數(shù)據(jù)更新研究[8]；毋一舟等提出了基于LBS簽到數(shù)據(jù)更新POI的數(shù)據(jù)預(yù)處理研究[9]等。本文從標(biāo)準(zhǔn)制定、軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)采集與建庫(kù)等三個(gè)方面規(guī)范了城市POI數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)的作業(yè)過程，提出了基于標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則的城市POI數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)方法，并以濟(jì)南市為例作了詳細(xì)論述。實(shí)踐證明該方法是有效的，可顯著提高POI數(shù)據(jù)庫(kù)成果規(guī)范化水平。

2 研究實(shí)例概況

截至目前，濟(jì)南市共進(jìn)行了兩次POI數(shù)據(jù)普查——2008年首次普查和2011年數(shù)據(jù)更新。兩次普查范圍均為以濟(jì)南市城區(qū)為中心的繞城高速路以內(nèi)區(qū)域(圖1)，面積約536 km2。2011版POI數(shù)據(jù)分布圖顯示眾多POI都集中在城市中心，并輻射向周邊減少。

圖1 POI數(shù)據(jù)普查范圍和點(diǎn)位分布圖

2011版數(shù)據(jù)與2008版數(shù)據(jù)相比有較大變化，如表1所示。影響因素除常規(guī)點(diǎn)位變化外，道路整修改造、片區(qū)改造對(duì)POI數(shù)據(jù)影響為主。

POI數(shù)據(jù)對(duì)比分析 表1

3 標(biāo)準(zhǔn)制定

3.1 POI分類、代碼與數(shù)據(jù)字典

該部分主要規(guī)定了POI數(shù)據(jù)分類、要素代碼、數(shù)據(jù)字典、重要度等內(nèi)容。

(1)POI分類采用線性分類法，要素類型按從屬關(guān)系依次分為三級(jí):大類、中類、小類。大類包括:政府機(jī)構(gòu)、餐飲住宿、休閑娛樂、購(gòu)物、交通、文化媒體、科研教育、醫(yī)療衛(wèi)生、郵政電信、金融保險(xiǎn)、公共設(shè)施、其他等12大類；中類在上述各大類基礎(chǔ)上劃分出104類。

(2)分類代碼采用6位十進(jìn)制數(shù)字碼，分別為按數(shù)字順序排列的大類、中類和小類碼，具體結(jié)構(gòu)如2所示。

圖2 POI分類代碼結(jié)構(gòu)圖

(3)數(shù)據(jù)字典對(duì)POI數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(表2)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理邏輯、外部實(shí)體等進(jìn)行定義和描述，對(duì)POI數(shù)據(jù)流程圖中的各個(gè)元素做出了詳細(xì)的說(shuō)明。

POI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表 表2

(4)重要度

重要度是POI顯著性度量模型[10]中重要的參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)POI數(shù)據(jù)快速檢索及排序。POI重要度模型將同一父類的要素按重要程度計(jì)分，分別為s1、s2、s3，則某一小類要素在全局的重要度(sig.)為:

式中si取值區(qū)間為[0，10]。

3.2 POI數(shù)據(jù)成果檢查標(biāo)準(zhǔn)

POI數(shù)據(jù)成果的檢查標(biāo)準(zhǔn)主要通過數(shù)據(jù)完整度和準(zhǔn)確度兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量。

(1)數(shù)據(jù)完整度

數(shù)據(jù)完整度通過某字段的調(diào)查率來(lái)反映，其定義為:

其統(tǒng)計(jì)分為全局和大類兩種方法，如[電話]字段以全部調(diào)查數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，而[營(yíng)業(yè)時(shí)間]字段則以餐飲住宿、休閑娛樂、購(gòu)物等大類數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)。部分字段調(diào)查率要求如表3所示。

數(shù)據(jù)完整度檢查指標(biāo) 表3

(2)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度

數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度通過抽查率和合格率來(lái)反映，抽查率和合格率的定義為

POI數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以圖幅為基準(zhǔn)，圖幅檢查率為100%。圖幅內(nèi)檢查時(shí)各階段抽查率、合格率要求如表4所示。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度檢查指標(biāo) 表4

3.3 POI數(shù)據(jù)相機(jī)拍照標(biāo)準(zhǔn)

POI照片指能夠代表POI特征的照片，主要包括地標(biāo)照片、門面照片、名稱照片、指示牌照片、營(yíng)業(yè)時(shí)間照片和文字資料照片等6種類型。拍照要求如下:

(1)必須是正面全景照片，拍攝位置以正面垂直拍攝為最佳，正面拍攝角度左右偏差不超過45°；

(2)根據(jù)建筑物大體特征選擇橫向或豎向取景(橫拍或豎拍)，但是不管是橫向還是豎向取景，調(diào)整后的主體建筑物與取景框邊線大致平行，其傾斜角度(與取景框邊線之間的夾角)不超過10°；

(3)照片必須清晰，不能模糊不清；

(4)照片需集中存放并統(tǒng)一編號(hào)。

4 軟件開發(fā)

在Visual Studio 2005的開發(fā)環(huán)境下，結(jié)合ArcEngine二次開發(fā)組件和Access、SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)開發(fā)出具有POI錄入、POI檢查、POI檢索和數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出等功能的POI標(biāo)準(zhǔn)化采集建庫(kù)管理系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)路線如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)路線圖

該系統(tǒng)以屬性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、全要素地形數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，通過ArcSDE、eYaImage等中間件連接，開發(fā)POI標(biāo)準(zhǔn)化采集建庫(kù)管理系統(tǒng)，主要包括地圖瀏覽、配置設(shè)置、信息編輯、信息操作、信息審核、信息檢索、其他操作等功能模塊。系統(tǒng)主要面向POI數(shù)據(jù)采集建庫(kù)與更新管理，注重POI數(shù)據(jù)成果的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)提高POI數(shù)據(jù)采集、建庫(kù)、更新等工作效率。

(1)底圖數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化

系統(tǒng)使用的底圖數(shù)據(jù)采用專用的制圖工具制作，保證底圖數(shù)據(jù)的質(zhì)量和安全，在系統(tǒng)中，底圖數(shù)據(jù)按標(biāo)準(zhǔn)圖幅顯示，與外業(yè)調(diào)繪的底圖數(shù)據(jù)一致，且不能超出設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)圖幅框的范圍，保證了底圖數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。

(2)與原POI數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)地理信息庫(kù)的聯(lián)動(dòng)更新

外業(yè)調(diào)繪過程中，需在原數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上需要?jiǎng)h除、更新和新加數(shù)據(jù)，并統(tǒng)一存儲(chǔ)到新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)借助ETL技術(shù)(Extract-Transform-Load)，以原POI數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源，通過抽取、轉(zhuǎn)換、加載等過程處理后與目標(biāo)數(shù)據(jù)一致，保證了新數(shù)據(jù)與原有數(shù)據(jù)保持兼容性。系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)了基礎(chǔ)地理信息動(dòng)態(tài)庫(kù)，對(duì)原POI數(shù)據(jù)整理中采用建筑物與POI數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)刪除方法，即與拆除建筑物關(guān)聯(lián)的POI數(shù)據(jù)消失原則，初步驗(yàn)證了基于建筑物生命周期的空間信息管理。

(3)原有數(shù)據(jù)的快速定位與信息獲取

內(nèi)業(yè)建庫(kù)操作中，經(jīng)常需要對(duì)原有數(shù)據(jù)定位并查看相關(guān)信息，系統(tǒng)提供了專門的功能項(xiàng)，對(duì)屬性信息面板中選擇的信息項(xiàng)進(jìn)行快速定位與信息獲取。

(4)高效的檢查功能

系統(tǒng)提供了專用的檢查窗體，可以快速的查看要檢查數(shù)據(jù)的屬性信息并在地圖上展示，以實(shí)現(xiàn)信息的高效檢查。

5 數(shù)據(jù)采集與建庫(kù)

整個(gè)作業(yè)區(qū)分為若干工作區(qū)域，每個(gè)工作區(qū)配備不同職能工作組，包括資料組1個(gè)，調(diào)繪組若干，入庫(kù)組1個(gè)，檢查組1個(gè)。資料組負(fù)責(zé)現(xiàn)有資料的收集整理、分幅基本柵格圖和信息表制作、成果歸檔等；調(diào)繪組負(fù)責(zé)POI數(shù)據(jù)外業(yè)調(diào)繪；入庫(kù)組負(fù)責(zé)POI數(shù)據(jù)入庫(kù)；檢查組負(fù)責(zé)POI調(diào)繪、入庫(kù)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查。

(1)作業(yè)技術(shù)路線規(guī)范化

項(xiàng)目實(shí)施前，對(duì)所有工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使之熟練掌握POI數(shù)據(jù)采集與建庫(kù)的技術(shù)路線(如圖4所示)，明確作業(yè)中的每個(gè)步驟、各工序的關(guān)鍵點(diǎn)和階段性成果驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

圖4 POI數(shù)據(jù)采集與建庫(kù)技術(shù)路線

(2)調(diào)查底圖及表格統(tǒng)一化

項(xiàng)目實(shí)施中，調(diào)查底圖、表格必須統(tǒng)一配發(fā)，各項(xiàng)POI數(shù)據(jù)調(diào)查、入庫(kù)、檢查等內(nèi)容需按要求填寫到指定位置，如POI調(diào)繪數(shù)據(jù)必須在分幅基本柵格圖和分幅POI信息表中標(biāo)注。各級(jí)調(diào)查人員記錄底圖、表格時(shí)杜絕缺項(xiàng)和漏項(xiàng)，并認(rèn)真填寫、仔細(xì)核對(duì)，確保底圖、表格填報(bào)內(nèi)容準(zhǔn)確無(wú)誤。

(3)提交成果標(biāo)準(zhǔn)化

按照作業(yè)技術(shù)路線的要求提交成果，嚴(yán)格檢查作業(yè)中的每個(gè)步驟、各工序的關(guān)鍵點(diǎn)和階段性成果，最終匯集成標(biāo)準(zhǔn)化的POI數(shù)據(jù)庫(kù)成果。

6 結(jié) 語(yǔ)

本文從標(biāo)準(zhǔn)制定、軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)采集與建庫(kù)等三個(gè)方面規(guī)范了城市POI數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)的作業(yè)過程，提出了基于標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則的城市POI數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)方法，并在2011版濟(jì)南市POI數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)項(xiàng)目中得到驗(yàn)證，結(jié)果顯示該方法對(duì)規(guī)范POI數(shù)據(jù)成果大有裨益，對(duì)后期POI數(shù)據(jù)庫(kù)更新具有指導(dǎo)意義。從項(xiàng)目本身數(shù)據(jù)分析顯示，2011版數(shù)據(jù)和2008版數(shù)據(jù)相比，內(nèi)容準(zhǔn)確、信息豐富、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)等特點(diǎn)較為突出，目前POI數(shù)據(jù)已應(yīng)用于天地圖·濟(jì)南建設(shè)，滿足了社會(huì)大眾對(duì)POI專題數(shù)據(jù)的需求。

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Research on Building Database of Urban POIBased on Normalization Rules——Taking Jinan as a Case Study

Zhao Xiangyang1，2，Du Hongtao1，2，Zhao Peng1，2
(1.Jinan Geotechnical Investigation and Surveying Institute，Jinan 250013，China；2.Shandong Engineering Technology Research Center of Urban Spatial Information，Jinan 250013，China)

POI’s database building and updating has attracted people's attention gradually because POI is used more and more widely as important geographical spatial data.This article presents a new method which based on the normalization rules about building database of urban POI.Thismethod regulates the process of urban POIdatabase building on the aspects such as standard creating，software development，data acquisition and database building through the case of Jinan.The practice proves that themethod is effective and can significantly increase the normalization level of POIdatabase.

POI；normalization rules；database building；management information system

1672-8262(2013)04-21-04

P208.1

A

2012—12—13

趙向陽(yáng)(1980—)，男，注冊(cè)測(cè)繪師，主要從事測(cè)繪地理信息軟件開發(fā)與新技術(shù)研究。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012-K8-17)