許中勝

（安徽省第二測(cè)繪院，安徽 合肥 230031）

1 引言

地理信息技術(shù)發(fā)展迅速，地理信息數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在檢測(cè)地理國(guó)情的過程中，其數(shù)據(jù)的變化信息尤其重要，對(duì)數(shù)據(jù)變化信息進(jìn)行充分地挖掘，對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷更新有著積極的意義，同時(shí)也能為相關(guān)決策提供一定可靠數(shù)據(jù)支撐。要準(zhǔn)確獲取地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全過程數(shù)據(jù)變化信息，滿足相關(guān)從業(yè)人員對(duì)此變化信息的需求，提高監(jiān)測(cè)效率，就必須設(shè)計(jì)與架構(gòu)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化信息自動(dòng)識(shí)別的方法。

2 矢量數(shù)據(jù)變化監(jiān)測(cè)概述

矢量數(shù)據(jù)變化監(jiān)測(cè)是現(xiàn)階段地理國(guó)情數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的重要組成內(nèi)容，其以計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，其對(duì)不同時(shí)段地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行識(shí)別與分析。當(dāng)前矢量數(shù)據(jù)變化監(jiān)測(cè)應(yīng)用于地理國(guó)情數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)仍然面對(duì)著諸方挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在此方面進(jìn)行了多方位的研究，沙玉坤等學(xué)者通過變化檢測(cè)模型，能夠?qū)崿F(xiàn)線狀矢量數(shù)據(jù)的自動(dòng)檢測(cè)，并準(zhǔn)確把握線要素的形變、縮短、延長(zhǎng)、消失、新增等變化。

李霖、萬元等學(xué)者根據(jù)地理信息數(shù)據(jù)變化相關(guān)需求，能夠精準(zhǔn)檢測(cè)出各個(gè)階段的地理數(shù)據(jù)變化信息，雖然眾多學(xué)者對(duì)矢量要素進(jìn)行了綜合的考慮，但是對(duì)地理國(guó)情下地表覆蓋的各種要素變化卻缺乏一定的檢測(cè)研究，比如矢量數(shù)據(jù)變化監(jiān)測(cè)在數(shù)據(jù)檢測(cè)方面還存在著精準(zhǔn)度不高、效率低、設(shè)計(jì)規(guī)則存在缺陷、類型單一等問題。地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)類型眾多，包含有較大的數(shù)據(jù)量，且根據(jù)國(guó)家相關(guān)行業(yè)要求，地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化信息有著嚴(yán)格的填寫規(guī)則，在這種情形下，要實(shí)現(xiàn)地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化信息自動(dòng)識(shí)別，解決以上問題，需相關(guān)人員嚴(yán)格把握要點(diǎn)構(gòu)架。

3 地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化信息自動(dòng)識(shí)別方法研究要點(diǎn)構(gòu)架的思路

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有著規(guī)則嚴(yán)格、類型多、數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，需依據(jù)相關(guān)規(guī)定以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)則填寫，綜合考慮屬性與空間的雙特性，利用幾何約束與疊置分析等重要技術(shù)，探究一種地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化信息自動(dòng)識(shí)別方法。這種自動(dòng)識(shí)別方法對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與本底數(shù)據(jù)展開數(shù)據(jù)預(yù)處理，然后通過預(yù)先設(shè)定監(jiān)測(cè)容差值采取疊置分析，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的中間分析數(shù)據(jù)，然后確定空間數(shù)據(jù)的具體類型，對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的幾何約束，依托變化信息設(shè)定的填寫規(guī)則，分層次進(jìn)行點(diǎn)要素、線要素與面要素各種形式變化信息的全方位自動(dòng)識(shí)別工作。

4 變化信息自動(dòng)識(shí)別方法

變化信息自動(dòng)識(shí)別方法可從以下三個(gè)步驟進(jìn)行簡(jiǎn)單論述。

4.1 疊置分析

要實(shí)現(xiàn)地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化信息的全面自動(dòng)識(shí)別工作，其關(guān)鍵流程即是首先通過一定的方式獲取變化信息屬性與空間方面的雙特性，以此為基礎(chǔ)在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與本底數(shù)據(jù)之間構(gòu)建連接關(guān)系。疊置分析在地理信息系統(tǒng)中常用于各項(xiàng)空間潛藏信息的提取，其與位置查詢有著本質(zhì)不同，依托疊置分析能夠?qū)崿F(xiàn)新圖層的生成，并且在輸入圖層時(shí)一些要素在經(jīng)過疊加圖層時(shí)，會(huì)被其邊界分割。經(jīng)疊置分析，新生成的數(shù)據(jù)圖層會(huì)融合兩個(gè)或者多項(xiàng)圖層要素全部屬性，不僅能夠促使新空間關(guān)系的生成，而且能夠?qū)崿F(xiàn)范圍內(nèi)的全部圖層屬性關(guān)系的更新。變化信息獲取的關(guān)鍵因素步驟即為通過疊置分析之類的方式在屬性與空間方面實(shí)現(xiàn)兩重疊置特性。

4.2 針對(duì)地表覆蓋層分類數(shù)據(jù)變化信息的全方位自動(dòng)識(shí)別工作

針對(duì)地表覆蓋層分類數(shù)據(jù)變化信息的全方位自動(dòng)識(shí)別工作，其判斷條件為：

其一，滿足以下兩個(gè)條件可以優(yōu)先判斷其屬于新生：CC＜變化信息＞CC＿與PIArea.Area大于ARC。其中ARC代表的是面積容差，CC代表的是本地?cái)?shù)據(jù)中關(guān)于地理國(guó)情的分類代碼，CC＿代表的是對(duì)地理國(guó)情實(shí)施監(jiān)測(cè)的分類代碼，PIArea.Area指的是在同一疊置分析基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)技術(shù)處理，然后得到的面要素?cái)?shù)據(jù)面積；

其二，滿足以下兩個(gè)條件中的其中一項(xiàng)即可判斷為伸縮：其中一個(gè)條件為CC與CC＿相同并且PIArea.Area大于ARC，另一個(gè)條件為在已經(jīng)參與判斷之后再次進(jìn)行判斷，滿足上述兩個(gè)條件的基礎(chǔ)上，滿足（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs大 于ARC與（PIArea.Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs大 于ARC。其 中Shape＿Area指的是監(jiān)測(cè)面狀的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)面積，Shape＿Ar＿1指的是本地面狀對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)面積，根據(jù)《基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)檢查驗(yàn)收與質(zhì)量評(píng)定規(guī)定》所示，ARC值在1～0.1mm之間。

4.3 針對(duì)地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)變化信息的全過程自動(dòng)識(shí)別

4.3.1點(diǎn)狀變化信息自動(dòng)識(shí)別

點(diǎn)狀變化信息自動(dòng)識(shí)別可根據(jù)以下條件進(jìn)行判斷：處于同一性疊置分析情況下，滿足CC＜變化信息＞CC＿，則可以判別為新生，若是反向同一性疊置分析情況下，CC＜新生變化信息＞CC＿則可以判別為刪除。

4.3.2線狀變化信息自動(dòng)識(shí)別

線狀變化信息自動(dòng)識(shí)別可根據(jù)以下條件進(jìn)行判斷：若是同時(shí)滿足CC＜變化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC與Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Leng1)＜CRC則判斷為新生；若滿足CC＜變化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC與Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Le＿1)＜CRC時(shí)則判斷為刪除；若滿足CC＜變化信息＞CC＿、pIPolyline.Length＞CRC與Math.Abs(pIPolyline.Length-Shape＿Leng1)＞CRC時(shí)則為伸縮，或者是CC等于CC＿、pIPolyline.Length＞CRC、Math.Abs(Shape＿Leng1-Shape＿Le＿1)＞CRC也可判斷為伸縮。其中pIPolyline.Length指的是線狀數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，Shape＿Leng1指的是本底線狀對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，Shape＿Le＿1代表的是線狀的本底數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，CRC取值1～3m之間。

當(dāng)符合以下四個(gè)條件的要求時(shí)可視其為切分打斷：其一，屬性沒有發(fā)生根本改變；其二，更新要素位置上在空間處于相鄰狀態(tài)；其三，本底數(shù)據(jù)的總體長(zhǎng)度與檢測(cè)文件經(jīng)過分隔產(chǎn)生的長(zhǎng)度和相等；其四，地理國(guó)情被訪問的本底數(shù)據(jù)確定為同一要素。

4.3.3面狀變化信息自動(dòng)識(shí)別

面狀變化信息自動(dòng)識(shí)別可根據(jù)以下條件進(jìn)行判斷：若是滿足CC＜變化信息＞CC＿、PIArea.Area大于ARC、（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs小于ARC則代表新生，若是滿足CC＜變化信息＞CC＿、PIArea.Area大于ARC、（PIArea.Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs小于ARC則代表刪除；若是滿足CC＜變化信息＞CC＿、PIArea.Area大 于ARC與（PIArea.Area-Shape＿Area）Math.Abs大于ARC則代表伸縮，或者CC等于CC＿、PIArea.Area大于ARC、（Shape＿Area-Shape＿Ar＿1）Math.Abs大于ARC也可代表伸縮；其中Shape＿Area指的是面狀數(shù)據(jù)本底面積，PIArea.Area-Shape＿Ar＿1指的是本地面狀對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)面積。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，CRC取值1～3m之間。

5 結(jié)語

針對(duì)規(guī)則嚴(yán)格、類型多、數(shù)據(jù)量大的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，本文根據(jù)相關(guān)規(guī)定與我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建填寫規(guī)則，綜合考慮空間與屬性這兩種特征，通過對(duì)幾何約束與疊置分析的應(yīng)用，提出了全新的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化信息自動(dòng)識(shí)別方法，這種變化信息自動(dòng)識(shí)別方式原理簡(jiǎn)單，比較容易構(gòu)建，這對(duì)于簡(jiǎn)化監(jiān)測(cè)操作流程，進(jìn)一步清晰化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化，提升工作效率有著積極的作用，促進(jìn)了我國(guó)地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的更廣泛應(yīng)用。