尹向軍，余 斌，王芙蓉，諸敏秋，黃華月，趙 偉

(1. 南京市城市規(guī)劃編制研究中心，江蘇 南京 210029; 2. 湖北省測繪工程院,湖北 武漢430074)

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政務(wù)電子地圖協(xié)同更新方法研究
——以南京市為例

尹向軍1，余 斌2，王芙蓉1，諸敏秋1，黃華月1，趙 偉1

(1. 南京市城市規(guī)劃編制研究中心，江蘇 南京 210029; 2. 湖北省測繪工程院,湖北 武漢430074)

政務(wù)電子地圖是城市智能化、智慧化管理的基礎(chǔ)，隨著政務(wù)信息公開力度和公共服務(wù)能力的不斷提升，政府各職能部門對電子地圖的應(yīng)用需求日益強(qiáng)烈，基于傳統(tǒng)測繪地理信息數(shù)據(jù)更新的電子地圖在政務(wù)服務(wù)過程中逐漸暴露出現(xiàn)勢性不強(qiáng)、豐富性不足等問題，導(dǎo)致城市管理決策過程中無法準(zhǔn)確進(jìn)行空間定位和查詢服務(wù)。為了解決上述問題，本文以南京為例，結(jié)合大數(shù)據(jù)時(shí)代背景，通過挖掘和分析各類電子地圖更新數(shù)據(jù)源，提出了多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)的協(xié)同更新技術(shù)路線，電子地圖實(shí)現(xiàn)了更新源由單一向多源的跨越，地圖要素的豐富性和現(xiàn)勢性取得了顯著的改善，具有一定的創(chuàng)新指導(dǎo)意義。

政務(wù)；電子地圖；協(xié)同更新

隨著城市政務(wù)信息化的發(fā)展及部委辦局對地理信息資源應(yīng)用需求的日益增長，基于政務(wù)電子地圖逐步構(gòu)建的城市統(tǒng)一、權(quán)威、現(xiàn)勢的測繪地理信息“一張圖”，為城市公共管理、智能交通、公安應(yīng)急、環(huán)境整治等空間信息基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)提供了基本保障，同時(shí)也開創(chuàng)了基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫共享、服務(wù)和應(yīng)用的新模式。

城市空間布局規(guī)劃、公共突發(fā)事件處置、綜合減災(zāi)與風(fēng)險(xiǎn)管理等政務(wù)決策工作對政務(wù)電子地圖的準(zhǔn)確性和現(xiàn)勢性要求不斷提高，以傳統(tǒng)測繪地理信息為主要更新源的電子地圖在服務(wù)質(zhì)量上逐漸暴露出一些問題和不足，尤其是城市重點(diǎn)建設(shè)地區(qū)，要素更新時(shí)間明顯滯后，無法滿足城市管理決策應(yīng)用的需求。如何實(shí)現(xiàn)電子地圖的快速更新，為科學(xué)、高效、準(zhǔn)確的政務(wù)管理決策提供準(zhǔn)確的地理信息，是政務(wù)電子地圖現(xiàn)階段應(yīng)用和服務(wù)面臨的主要瓶頸。

本文以南京市為例，在傳統(tǒng)的地理信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，提出了基于地理國情、規(guī)劃審批監(jiān)督等新型測繪數(shù)據(jù)產(chǎn)品更新政務(wù)電子地圖的協(xié)同技術(shù)路線，并進(jìn)行了驗(yàn)證，具有實(shí)際推廣價(jià)值和指導(dǎo)意義。

一、基本概況

1. 傳統(tǒng)更新方式

電子地圖傳統(tǒng)更新數(shù)據(jù)源主要來自測繪4D產(chǎn)品數(shù)據(jù)中的地形圖和遙感影像，更新方式比較單一。2014年底，隨著“數(shù)字南京”建成，南京市已基本實(shí)現(xiàn)了大比例尺地形圖全市域覆蓋?；诘匦螆D更新的城市政務(wù)電子地圖在數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性和豐富性方面得到顯著的提高。此外，通過擴(kuò)大更新范圍和提高更新頻率等方式，逐步實(shí)現(xiàn)了地圖由一版到兩版、由整體到局部動態(tài)更新方式，有效保證了城市政務(wù)信息共享和應(yīng)用建設(shè)需求，表1列舉了南京政務(wù)電子地圖近幾年更新維護(hù)情況。

表1 歷年地圖更新情況 km2

2. 主要面臨的問題

目前，通過對城管、教育、公安等市級政府部門，以及建鄴、高淳等區(qū)級政府應(yīng)用情況反饋，電子地圖數(shù)據(jù)整體現(xiàn)勢性基本滿足各部門的地理信息基礎(chǔ)應(yīng)用，但對于城市重點(diǎn)發(fā)展地區(qū)，電子地圖更新周期還存在一定的滯后性。究其原因，主要受限于目前電子地圖的更新源。因?yàn)榈匦螆D和影像圖兩者各有缺點(diǎn)，地形圖精度高，但是更新周期一般為半年，影像圖更新周期一般為一年，而且精度低，兩者都無法實(shí)現(xiàn)電子地圖動態(tài)更新。解決這一問題的關(guān)鍵為突破傳統(tǒng)的更新方式，挖掘可能用于政務(wù)電子地圖更新的新數(shù)據(jù)產(chǎn)品，通過分析要素類型和幾何模型，建立協(xié)同更新對應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)政務(wù)電子地圖實(shí)時(shí)動態(tài)更新。

二、協(xié)同更新思路

協(xié)同更新是指為了完成某一區(qū)域地圖快速更新目標(biāo)，由多個協(xié)同主體，通過一定的信息交換和相互協(xié)同機(jī)制，實(shí)現(xiàn)整個任務(wù)協(xié)同建設(shè)的目標(biāo)。

隨著規(guī)劃管理體制改革的完成，南京市逐步建立市區(qū)兩級協(xié)同工作管理體系，市級測繪管理部門負(fù)責(zé)全市基礎(chǔ)測繪項(xiàng)目扎口管理和標(biāo)準(zhǔn)制定，區(qū)級測繪管理部門負(fù)責(zé)管轄范圍內(nèi)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建設(shè)，并實(shí)行區(qū)級數(shù)據(jù)向市級動態(tài)推送制度。為了減少市區(qū)協(xié)同和行業(yè)協(xié)同工作模式過程中產(chǎn)生的產(chǎn)品規(guī)格和質(zhì)量要求不統(tǒng)一情況，在電子地圖協(xié)同生產(chǎn)過程中，數(shù)據(jù)建設(shè)原則按照標(biāo)準(zhǔn)以自上而下為原則，即由市級測繪主管部門統(tǒng)一制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)規(guī)程，區(qū)級部門及委辦局專題數(shù)據(jù)維護(hù)部門統(tǒng)一遵照執(zhí)行，最大限度保證不同數(shù)據(jù)之間的無縫連接，減小對接過程中的差異性處理。

在大數(shù)據(jù)背景下，多源是其主要特點(diǎn)，為建立現(xiàn)勢性強(qiáng)、屬性豐富、結(jié)構(gòu)合理、來源清晰的政務(wù)電子地圖數(shù)據(jù)庫體系，南京市利用地形圖、規(guī)劃審批、專項(xiàng)規(guī)劃現(xiàn)狀圖、批后監(jiān)管數(shù)據(jù)及共享交換數(shù)據(jù)等成果(如圖1所示) ，借助協(xié)同更新操作平臺，實(shí)現(xiàn)權(quán)威部門維護(hù)權(quán)威要素的生產(chǎn)更新機(jī)制。

圖1 政務(wù)電子地圖多源協(xié)同更新技術(shù)思路

三、技術(shù)實(shí)現(xiàn)路線

基于對參與協(xié)同更新的數(shù)據(jù)的分析，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要包括GIS與CAD兩種。目前，考慮在城市規(guī)劃、測繪等領(lǐng)域用戶的操作習(xí)慣和已有的專業(yè)系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)建庫存儲要求，電子地圖協(xié)同更新需要兼顧以上兩種需求，即在AutoCAD環(huán)境下加載編輯GIS庫數(shù)據(jù)，也可稱為異構(gòu)數(shù)據(jù)互操作技術(shù)(如圖2所示)。其本質(zhì)就是利用CAD方便快捷的編輯功能對GIS庫中的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、修改、刪除等操作，并且編輯結(jié)果可直接保存到GIS庫，使用該技術(shù)可以解決多源數(shù)據(jù)一體化協(xié)同更新問題，避免不同數(shù)據(jù)庫之間轉(zhuǎn)換帶來的數(shù)據(jù)精度損失，同時(shí)又符合目前用戶作業(yè)習(xí)慣，是在目前環(huán)境下實(shí)現(xiàn)電子地圖快速更新的一種有效方法。

圖2 異構(gòu)數(shù)據(jù)互操作技術(shù)

異構(gòu)數(shù)據(jù)互操作技術(shù)設(shè)計(jì)關(guān)鍵要處理好以下幾種模型的關(guān)系：

1) 數(shù)據(jù)模型：異構(gòu)數(shù)據(jù)互操作所要操作的對象，即CAD與GIS平臺的兩套數(shù)據(jù)模型。

2) 解析模型：CAD平臺與GIS平臺中的數(shù)據(jù)模型從幾何上來說大多數(shù)是相同的，都包含點(diǎn)、線、面、注記等基本組成部分；但在對象概念的定義和組織表達(dá)上，兩套平臺之間又有很大區(qū)別。解析模型就是要把兩個平臺之間幾何模型相同而概念不同的對象統(tǒng)一起來，在系統(tǒng)中視為一個對象，可以互相轉(zhuǎn)換使用。

3) 映射關(guān)系：對于CAD與GIS兩個平臺的數(shù)據(jù)分層、屬性結(jié)構(gòu)(CAD中為XData擴(kuò)展屬性字段結(jié)構(gòu))、符號表現(xiàn)等信息事先定義好一個映射關(guān)系，以便于CAD中的數(shù)據(jù)與GIS中的數(shù)據(jù)在圖層、屬性、符號表現(xiàn)上盡量保持一致。

4) 編輯更新：對于加載到CAD中的GIS數(shù)據(jù)，提供添加、修改、刪除要素的功能；提供根據(jù)屬性結(jié)構(gòu)映射關(guān)系，通過修改CAD擴(kuò)展屬性達(dá)到修改GIS屬性值的功能；提供根據(jù)圖層分層映射關(guān)系，GIS幾何類型同層的要素?fù)Q層的功能。

根據(jù)上述協(xié)同更新思路，研發(fā)一體化協(xié)同更新平臺，將政務(wù)版電子地圖作為基礎(chǔ)庫，調(diào)用各類更新數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)政務(wù)電子地圖要素同步快速更新。

1. 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的協(xié)同更新

通過一體化協(xié)同平臺定期與基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)同步，作業(yè)員基于編輯平臺自動提取地形圖中房屋、道路、水系、地名標(biāo)注等要素信息，人工進(jìn)行判讀，完成電子地圖要素的比對及增刪改等操作(如圖3所示)。

圖3 地形圖更新電子地圖

2. 規(guī)劃審批數(shù)據(jù)協(xié)同更新

規(guī)劃審批管理階段成果主要跟蹤和監(jiān)督城市人工地物各階段建設(shè)的合法性和準(zhǔn)確性，具有成圖短、精度高的特點(diǎn)。如通過提取規(guī)劃建設(shè)審批的建筑施工圖、道路施工圖的許可圖件，以及規(guī)劃批后管理產(chǎn)生的驗(yàn)線、竣工測量數(shù)據(jù)等，可以用來快速更新電子地圖數(shù)據(jù)。

圖4顯示該區(qū)域處于在建階段，通過加載竣工測量成果，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域已完成竣工驗(yàn)收，可以直接將在建房屋變更為建成房屋，確保城市重點(diǎn)建設(shè)地區(qū)地理信息要素及時(shí)更新，實(shí)現(xiàn)電子地圖現(xiàn)勢性與城市建設(shè)施工階段保持動態(tài)一致。

圖4 竣工測量成果更新電子地圖

3. 規(guī)劃專項(xiàng)成果數(shù)據(jù)協(xié)同更新

用于標(biāo)注電子地圖顯示興趣點(diǎn)信息，包括黨政機(jī)關(guān)、商業(yè)服務(wù)、交通運(yùn)輸、餐飲住宿、休閑娛樂、醫(yī)療衛(wèi)生等。其中很多信息來自于政府各職能管理部門的核心業(yè)務(wù)，如教育、醫(yī)療、養(yǎng)老設(shè)施、歷史文化資源、商業(yè)等專項(xiàng)規(guī)劃成果，直接用于更新電子地圖標(biāo)注和查詢信息。

以教育專項(xiàng)規(guī)劃數(shù)據(jù)為例(如圖5所示)，對現(xiàn)有的POI數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，補(bǔ)充完善現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分類和屬性信息，實(shí)現(xiàn)專題信息數(shù)據(jù)對電子地圖的協(xié)同更新。

圖5 教育專項(xiàng)規(guī)劃成果更新電子地圖

4. 共享交換數(shù)據(jù)協(xié)同更新

基于共享交換數(shù)據(jù)的協(xié)同更新是指按照不同的數(shù)據(jù)用途，建立更新源與電子地圖之間對應(yīng)關(guān)系，如直接調(diào)用公安的派出所、警務(wù)室和城管的停車場等專題數(shù)據(jù)信息更新電子地圖中相應(yīng)的要素和屬性內(nèi)容(如圖6所示)。

圖6 CAD界面加載GIS數(shù)據(jù)

四、建設(shè)成效

基于協(xié)同更新方式建設(shè)的南京政務(wù)電子地圖在數(shù)據(jù)建設(shè)上已取得顯著成效，采用整體圖面效果概要瀏覽和城市建設(shè)熱點(diǎn)地區(qū)詳細(xì)比對的方法與某商業(yè)地圖進(jìn)行分析，其結(jié)果顯示兩者整體現(xiàn)勢性基本一致(如圖7、圖8所示)，但對于城市重點(diǎn)建設(shè)地區(qū)及城市偏遠(yuǎn)地區(qū)，南京市政務(wù)電子地圖明顯優(yōu)于某商業(yè)地圖。主要體現(xiàn)在正在建設(shè)的路網(wǎng)、重點(diǎn)發(fā)展地區(qū)的房屋、道路要素等，以及城市綠地、房屋輪廓、地圖注記等較為豐富。

圖7 某商業(yè)地圖效果

圖8 南京市政務(wù)電子地圖效果

五、結(jié)束語

本文結(jié)合當(dāng)前政務(wù)電子地圖建設(shè)面臨的實(shí)際問題，以南京市為例，通過對源數(shù)據(jù)和異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，形成一套一體化協(xié)同更新政務(wù)電子地圖的技術(shù)路線，有效解決了當(dāng)前電子地圖更新方式單一、現(xiàn)勢性滯后的問題，并通過實(shí)踐證明，采用該模式更新的電子地圖在現(xiàn)勢性和豐富性方面具有一定優(yōu)勢。今后，隨著大數(shù)據(jù)從堆積階段到挖掘階段的不斷發(fā)展，本文采用的技術(shù)路線將為多源數(shù)據(jù)協(xié)同更新政務(wù)電子地圖提供指引和借鑒。

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Study on the Method of Government Electronic Map Collaborative Updating—Taking Nanjing as an Example

YIN Xiangjun，YU Bin，WANG Furong，ZHU Minqiu，HUANG Huayue，ZHAO Wei

2016-07-27；

2016-09-04

國家自然科學(xué)基金(41371374)

尹向軍(1979—)，男，碩士，高級工程師，主要從事電子地圖建庫和應(yīng)用研究。E-mail:9337981@qq.com

尹向軍，余斌，王芙蓉，等.政務(wù)電子地圖協(xié)同更新方法研究——以南京市為例[J].測繪通報(bào)，2016(11)：110-113.

10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0378.

P28

B

0494-0911(2016)11-0110-04