邢廷炎，陶留鋒，繆謹(jǐn)勵(lì)，何貞銘

(1. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 信息工程學(xué)院，北京 100083； 2. 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)國家地理信息系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，湖北 武漢 430074； 3. 中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心, 北京 100037；4. 長江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

一、引 言

興趣點(diǎn)(point of interest，POI)是指一切可以抽象為點(diǎn)的地理現(xiàn)象，尤其是一些與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的地理實(shí)體[1]，如公交車站、超市、醫(yī)院、商場等。POI數(shù)據(jù)是地理信息位置服務(wù)的基礎(chǔ)。隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)張，北京、上海等特大型城市不斷涌現(xiàn)，人們對(duì)地理信息位置服務(wù)的需求日益迫切。地理信息位置服務(wù)的關(guān)鍵在于提供定位精度高、內(nèi)容準(zhǔn)確翔實(shí)、時(shí)效性強(qiáng)的信息，這給POI數(shù)據(jù)的采集和更新提出了更高的要求。

目前，國內(nèi)外許多學(xué)者在POI數(shù)據(jù)采集和更新方面進(jìn)行了研究。Goodchild提出“人人都是傳感器”的地理信息采集和共享思路[2]，這對(duì)POI數(shù)據(jù)的采集和更新具有重要意義；李連營等提出了多源矢量導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)的融合方法[3]；李德仁等提出“用戶依靠低成本的設(shè)備，可以較精確地測得時(shí)間、位置等與地理相關(guān)的信息，并上傳至類似Wikimapia.org、OpenStreetMap.org、Google Maps Maker的網(wǎng)站中，以實(shí)現(xiàn)地理信息更新”[4]。戴冬冬對(duì)基于地址匹配方法的POI數(shù)據(jù)更新進(jìn)行了研究[5]；崔健等提出了一種基于基本圖標(biāo)準(zhǔn)圖幅的POI數(shù)據(jù)更新方法[6]等。這些研究拓展了POI數(shù)據(jù)采集和更新的方法和思路。

本文基于Web2.0的核心思想“利用網(wǎng)絡(luò)來發(fā)掘大眾的智慧”，研究POI數(shù)據(jù)模型及存儲(chǔ)方式，提出了一種基于Wiki技術(shù)的POI數(shù)據(jù)更新模式，并進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，可為POI數(shù)據(jù)采集和更新提供新的借鑒思路。

二、基礎(chǔ)技術(shù)及工具

1. Wiki系統(tǒng)

隨著Web2.0的興起，體現(xiàn)“以用戶為核心”的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同交流平臺(tái)不斷涌現(xiàn)，為知識(shí)的協(xié)同創(chuàng)建和共享提供了良好平臺(tái)，其典型代表如Wiki、Blog、RSS、Tag等。

Wiki是一種開放式超文本系統(tǒng)，通過Web支持用戶以簡單的方式，對(duì)系統(tǒng)提供的內(nèi)容進(jìn)行瀏覽、修改、創(chuàng)建。沃德·坎寧安將Wiki定義為“一種允許一群用戶通過簡單的標(biāo)記語言來創(chuàng)建和連接一組網(wǎng)頁的社會(huì)計(jì)算系統(tǒng)”。

目前，Wiki已廣泛應(yīng)用于學(xué)術(shù)交流、教育教學(xué)、企業(yè)管理等領(lǐng)域。Wiki具有操作簡單、結(jié)構(gòu)開放、易于維護(hù)、協(xié)同創(chuàng)作、版本控制、訪問控制等特性[7]，并且能夠充分調(diào)動(dòng)用戶參與知識(shí)創(chuàng)建和傳遞的積極性。這為POI數(shù)據(jù)采集和更新提供了新的方法和思路。

基于Wiki系統(tǒng)平臺(tái)，用戶使用Wiki語言編輯POI信息頁面；Wiki引擎負(fù)責(zé)把POI信息Wiki頁面轉(zhuǎn)換成HTML頁面，并返回到客戶端；同時(shí)將POI信息的編輯內(nèi)容、版本號(hào)、用戶ID、編輯時(shí)間等信息保存在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中，以供后期編輯和維護(hù)。其實(shí)現(xiàn)機(jī)制如圖1所示。

圖1 POI數(shù)據(jù)Wiki更新實(shí)現(xiàn)機(jī)制

2. POI數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及傳輸

空間數(shù)據(jù)模型的研究是整個(gè)GIS理論中最為核心的內(nèi)容[8]，POI數(shù)據(jù)模型在POI數(shù)據(jù)采集、更新和存儲(chǔ)管理中具有十分重要的作用。

POI是可以抽象為點(diǎn)的地理實(shí)體，POI數(shù)據(jù)包括地理數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)3部分(如圖2所示)。其中，地理數(shù)據(jù)用于描述POI的經(jīng)度、緯度等空間位置信息；屬性數(shù)據(jù)用于描述POI的名稱、類型、地址名稱、地址編碼、電話號(hào)碼、描述信息等屬性信息；元數(shù)據(jù)用于描述POI的采集人、采集時(shí)間、更新人、更新時(shí)間、版本、更新記錄等信息。

圖2 POI數(shù)據(jù)模型

為保證POI數(shù)據(jù)的質(zhì)量，在進(jìn)行POI數(shù)據(jù)采集和更新之后，需要經(jīng)過權(quán)威測繪部門的嚴(yán)格審核，然后POI數(shù)據(jù)才能對(duì)外進(jìn)行發(fā)布。因此審核前和審核后的POI數(shù)據(jù)要單獨(dú)存儲(chǔ)，審核之前需要把POI數(shù)據(jù)的采集和更新信息保存起來，審核之后只需保存POI數(shù)據(jù)的基本屬性即可。另外，基于Wiki模式，用戶在客戶端提交的POI數(shù)據(jù)必須經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸，才能保存在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中，本文采用可擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)作為POI數(shù)據(jù)Web傳輸?shù)拿浇椤OI數(shù)據(jù)XML傳輸格式如下：

〈POI〉

〈id〉1150768827〈/id〉

〈name〉中百超市〈/name〉

〈type〉商店〈/type〉

〈lat〉30.5040974〈/lat〉

〈lon〉114.3782113〈/lon〉

〈user〉dword1511〈/user〉

〈uid〉401110〈/uid〉

〈version〉1.0〈/version〉

〈changeset〉7274012〈/changeset〉

〈timestamp〉2011-02-03-11∶30∶25〈/timestamp〉

〈POI〉

3. 服務(wù)式GIS

服務(wù)式GIS(Service GIS)是GIS功能在服務(wù)器端的集中實(shí)現(xiàn)，是產(chǎn)生于面向服務(wù)軟件工程方法的GIS軟件技術(shù)[9]。Service GIS的特點(diǎn)敘述如下。

(1) 功能服務(wù)化

Service GIS采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)(SOA)，把數(shù)據(jù)管理、空間分析、可視化表達(dá)等GIS功能全部封裝為Web服務(wù)(Web Service)，并且提供服務(wù)注冊(cè)、管理、調(diào)度等功能，對(duì)外提供簡單、快捷的服務(wù)調(diào)用接口。

(2) 服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化

Service GIS中的Web服務(wù)都是基于通用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的，如OGC的WMS、WCS、WFS等，這樣就能實(shí)現(xiàn)多元異構(gòu)Web服務(wù)的無縫集成和共享。

(3) 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化

Web服務(wù)具有自描述、自包含等特性，支持網(wǎng)絡(luò)化調(diào)用，可以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)、跨語言、跨硬件的互操作。

服務(wù)式GIS有力地推動(dòng)了GIS應(yīng)用的深化和普及。在POI數(shù)據(jù)采集和更新中，Service GIS提供電子地圖管理、POI數(shù)據(jù)管理、POI信息檢索等功能，為POI數(shù)據(jù)采集、更新、管理、服務(wù)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

三、POI數(shù)據(jù)Wiki更新模式

基于Wiki模式的POI數(shù)據(jù)更新主要實(shí)現(xiàn)過程包括POI信息Wiki頁面編輯、版本比較、訪問控制、審核入庫、服務(wù)發(fā)布等，如圖3所示。

圖3 基于Wiki模式的POI數(shù)據(jù)更新過程

為了實(shí)現(xiàn)POI數(shù)據(jù)的Wiki模式存儲(chǔ)，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，主要涉及3個(gè)表：POI-WikiPage(POI Wiki頁面)、POIRevsion(POI編輯歷史信息)、POIData(POI數(shù)據(jù))。每個(gè)表的簡要描述如下：

1) POIWikiPage：POIPagelD(POIWiki頁面編號(hào))、POIPageTitle(POIWiki頁面標(biāo)題)。

2) POIRevsion：POIPagelD(POIWiki頁面編號(hào))、POIRevsionID(歷史版本編號(hào))、POIDataID (POI數(shù)據(jù)編號(hào))、UserID(用戶編號(hào))、TimeStamp(編輯時(shí)間)。

3) POIData：POIDataID(POI數(shù)據(jù)編號(hào))、POIName(POI名稱)、POIType(POI類型)、POIAddress(POI地址名稱)、POILocation(POI經(jīng)緯度)、POITelephone(POI電話)、POIText(POI描述信息)。

1. 信息編輯

用戶在瀏覽電子地圖時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)POI點(diǎn)沒有在地圖上顯示，可以點(diǎn)擊按鈕，點(diǎn)擊添加POI數(shù)據(jù)如圖4所示。此時(shí)，就會(huì)彈出POI信息輸入框，用戶可以在編輯框中輸入POI名稱、類型等信息。另外，用戶還可以點(diǎn)擊POI信息輸入框上的圖標(biāo)按鈕，確定新增加的POI點(diǎn)的顯示圖標(biāo)，如醫(yī)院、停車場、超市等。當(dāng)POI信息輸入完成后，用戶點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，POI信息將保存在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中。

圖4

2. 版本比較

用戶對(duì)POI Wiki頁面編輯后，POI Wiki頁面信息保存到POIWikiPage表，POI版本信息(如編輯者、編輯時(shí)間、所編輯頁面等)保存到POIRevsion表，POI數(shù)據(jù)保存到POIData表。這樣，用戶可以查看某一POI的所有歷史版本，也可以比較版本之間的差異，并且可以恢復(fù)到之前的任一版本。當(dāng)審核完成后，管理員可以把某些不再需要修改的POI Wiki頁面鎖定，以禁止編輯。

3. 訪問控制

Wiki系統(tǒng)具有開放、共享的特征，用戶可以根據(jù)自己的意愿進(jìn)行修改。為防止某些用戶故意亂填、錯(cuò)填POI信息，系統(tǒng)必須具備賬戶管理、IP地址管理等訪問控制功能，按用戶身份賬戶或其所歸屬的某項(xiàng)定義組來限制用戶對(duì)某些信息項(xiàng)的訪問。當(dāng)用戶多次發(fā)錯(cuò)、刪改POI信息時(shí)，其賬戶或IP地址將被禁止訪問，以保證POI數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

4. 審核入庫

POI數(shù)據(jù)涉及地理位置信息，包括敏感的地點(diǎn)和場所、個(gè)人信息等隱私問題。按照我國法律規(guī)定，只有具備互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)甲級(jí)測繪資質(zhì)的機(jī)構(gòu)，才能合法地提供包括地圖搜索服務(wù)、地理信息標(biāo)注服務(wù)等地圖服務(wù)。因此，基于Wiki模式采集和更新的POI數(shù)據(jù)必須經(jīng)由權(quán)威部門審核，才能對(duì)外發(fā)布。

地圖服務(wù)以Web服務(wù)的形式進(jìn)行發(fā)布，審核部門可以基于移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行POI數(shù)據(jù)現(xiàn)場審核，也可以在室內(nèi)通過衛(wèi)星影像比對(duì)或電話調(diào)查進(jìn)行審核。

5. 服務(wù)發(fā)布

經(jīng)過權(quán)威部門審核通過的POI數(shù)據(jù)，將POI名稱、類型、地址、經(jīng)緯度、文本描述等信息保存到空間數(shù)據(jù)庫中，將與其他位置數(shù)據(jù)一起為公眾提供位置服務(wù)。利用服務(wù)式GIS的空間數(shù)據(jù)管理、地圖服務(wù)發(fā)布、可視化等功能，用戶通過使用智能手機(jī)、PC機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)POI信息的查詢、檢索、路徑優(yōu)化等，如圖5所示。

圖5 POI信息發(fā)布

四、結(jié)束語

隨著公眾城市導(dǎo)航、外出旅游、野外定位等位置服務(wù)需求的不斷增加，位置服務(wù)在交通運(yùn)輸、物流、安保、制造業(yè)等行業(yè)的應(yīng)用也將逐步拓展，作為位置服務(wù)重要組成部分的POI數(shù)據(jù)的精確性、時(shí)效性將日益重要。本文提出了一種基于Wiki技術(shù)的POI數(shù)據(jù)更新模式，并進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，可為POI數(shù)據(jù)采集和更新提供新的借鑒思路?；赪iki模式的線、面等空間數(shù)據(jù)的采集和更新將是下一步的研究方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周春輝,朱欣焰,蘇科華,等.基于LBS的興趣點(diǎn)查詢與更新機(jī)制研究[J].微計(jì)算機(jī)信息,2009, 25(19):143-145.

[2] GOODEHILD M F.Citizens as Voluntary Sensors:Spatial Data Infrastrueture in the World of Web2.0[J]. International Journal of Spatial Data Infrastructures Research,2007(2)：24-32.

[3] 李連營,許小蘭,吳中恒,等. 多源導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)融合更新方法研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)：信息科學(xué)版,2008,33(4):409-412.

[4] 李德仁,錢新林.淺論自發(fā)地理信息的數(shù)據(jù)管理[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)：信息科學(xué)版,2010，35(4):379-383.

[5] 戴冬冬.基于地址匹配方法的POI數(shù)據(jù)更新研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2010,6(1):1-2,11．

[6] 崔健,魏金鵬,仲偉政,等.基于柵格基本圖的POI數(shù)據(jù)更新方法研究[J].測繪通報(bào),2011(3)：66-68.

[7] 姜殿清.基于WIKI 的高校圖書館信息服務(wù)研究[J].現(xiàn)代情報(bào),2009,29(7):159-161.

[8] 聶俊兵,謝迎春.基于特征的空間數(shù)據(jù)模型及新一代地理信息系統(tǒng)[J].西部探礦工程,2007(9):73-75.

[9] 宋關(guān)福.服務(wù)式GIS鋪平信息共享之路[J].計(jì)算機(jī)世界,2008(49)：32-33.