張 亮，胡 菡，石婷婷，邵 軍

（1.湖北省測繪工程院，湖北 武漢 430074；2.湖北省航測遙感院，湖北 武漢 430074;3.湖北省測繪成果檔案館，湖北 武漢 430074）

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)入新時代和信息化進(jìn)程的不斷加快，現(xiàn)有基礎(chǔ)測繪成果在應(yīng)用中的問題逐漸凸顯:一是其形式上雖變成了以數(shù)字表現(xiàn)，但執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)還是以紙質(zhì)地形圖為標(biāo)準(zhǔn)，成果品種單一、社會經(jīng)濟和人文信息不全，不能適應(yīng)信息化社會和地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展多樣化、精細(xì)化、個性化的需求；二是其更新速度難以滿足實際需要，國、省、市縣數(shù)據(jù)難以共享，做不到協(xié)同更新和服務(wù)。目前,互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等高新技術(shù)在測繪領(lǐng)域深度融合，正促使測繪體系升級換代，也催生了一批新業(yè)態(tài)、新需求，新型地理實體應(yīng)運而生。地理實體的產(chǎn)生與發(fā)展，使測繪數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向地理信息[1]，制圖表現(xiàn)轉(zhuǎn)向?qū)ο蠡磉_(dá)，多空間目標(biāo)轉(zhuǎn)向地理單元的唯一標(biāo)定，為解決過去基礎(chǔ)測繪成果在應(yīng)用中的各種遺留問題提供了新思路，有利于實現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與各類專題數(shù)據(jù)的深度融合及國、省、市縣數(shù)據(jù)的聯(lián)動更新。

《全國基礎(chǔ)測繪中長期規(guī)劃綱要（2015-2030 年）》[2]中提出:“到2030 年新型基礎(chǔ)測繪體系全面建成?！痹谛滦突A(chǔ)測繪體系數(shù)據(jù)庫建設(shè)試點中，推動按尺度分級的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫向按地理實體分級的非尺度基礎(chǔ)時空數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)變，是其中一個重要方面和直接目標(biāo)。因此，如何建設(shè)好新型基礎(chǔ)地理實體，是目前急需解決的一個關(guān)鍵問題。

1 基礎(chǔ)地理實體的內(nèi)容與分類

地理實體是現(xiàn)實世界中具有空間位置、共同屬性的獨立自然或人工地物[3]。從產(chǎn)品應(yīng)用角度而言，地理實體可分為基本地理實體和擴展地理實體，基本地理實體形成基礎(chǔ)框架，擴展實體根據(jù)數(shù)據(jù)源和應(yīng)用情況進(jìn)行抽象和擴展。

從自然資源管理“兩統(tǒng)一”職責(zé)需求出發(fā)，基礎(chǔ)地理實體應(yīng)涵蓋兩部分內(nèi)容:一是傳統(tǒng)基礎(chǔ)測繪成果，尤其是系列比例尺數(shù)字地形圖上所有表達(dá)的地理要素；二是滿足自然資源調(diào)查、確權(quán)和監(jiān)管等職責(zé)需求，山水林田湖草礦等自然資源要素。從不同的視角、學(xué)科、行業(yè)及應(yīng)用需求出發(fā)可形成對地理視角不同的實體分類標(biāo)準(zhǔn)[4]，本文對傳統(tǒng)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)與自然資源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行了融合，在繼承原基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼的基礎(chǔ)上，結(jié)合三調(diào)、地理國情監(jiān)測、統(tǒng)一確權(quán)登記等工作，對自然資源業(yè)務(wù)管理對象和現(xiàn)狀數(shù)據(jù)進(jìn)行了梳理，沿用了其8 個門類，在各門類基礎(chǔ)上擴展劃分出共48 個大類，新增了部分地理要素，重新定義了部分地理要素，并對原分類代碼進(jìn)行了擴展。

擴展的分類碼采用10 位十進(jìn)制數(shù)字碼，實體要素的分類代碼結(jié)構(gòu)是在國標(biāo)代碼（門類、大類、中類和小類）后加圖形碼和細(xì)分碼，具體代碼結(jié)構(gòu)如圖 1所示。

圖1 擴展分類碼結(jié)構(gòu)圖

1）左起第一、二位為門類碼，根據(jù)地理實體的門類劃分，門類碼為“01”～“08”。

2）左起第三、四位為大類碼，在門類基礎(chǔ)上細(xì)分形成的實體類，是已有各分類編碼體系的一級類編碼。

3）左起第五、六位為中類碼，在大類基礎(chǔ)上細(xì)分形成的實體類，是已有各分類編碼體系的二級類編碼，無此級別的，則中類碼補“0”。

4）左起第七、八位為小類碼，在中類基礎(chǔ)上細(xì)分形成的實體類，是已有各分類編碼體系的三級類編碼，如有四級類編碼的情況，則將其并入三級類編碼中，無此級別的，則小類碼補“0”。

5）圖形碼采用1 位數(shù)字碼，0 表示注記、1 表示點、2 表示線/中心線、3 表示面、4 表示邊線。

6）細(xì)分碼是對國標(biāo)代碼中子類碼的進(jìn)一步劃分，按 1～9 順序添加，如沒有細(xì)分類，則為 0。

地理實體間按照層級關(guān)系組織，上級實體包含一種或多種下級地理實體，如圖2 所示。

圖2 地理實體層級關(guān)系示意圖

2 地理實體編碼

任何一個地理實體，在它的生命周期內(nèi)占有的地理空間是唯一的，這種時空唯一性使得我們基于一種全球統(tǒng)一的空間參考基礎(chǔ)，對每個實體指定唯一的編碼，便能描述該實體時空特征的數(shù)據(jù)關(guān)系。因此，地理實體編碼如同地理實體的身份證，能夠為多源大數(shù)據(jù)匯聚提供關(guān)聯(lián)，為數(shù)據(jù)聯(lián)動更新和綜合信息挖掘提供基礎(chǔ)。

圍繞地理實體編碼，國內(nèi)各試點城市進(jìn)行了有益探索。如武漢采用42 位定長編碼，由分類碼（12 位）+位置碼（18 位）+時間碼（8 位）+順序碼（4 位）構(gòu)成；上海采用32 位（如果有專業(yè)碼，則變長）編碼，由位置碼（15 位）+分類碼（10 位）+順序碼（7 位）構(gòu)成；嘉興采用31 位定長編碼，由省市縣行政區(qū)域碼（6 位）+鄉(xiāng)村行政碼（6 位）+分類碼（5 位）+時間碼（8 位）+順序碼（6 位）構(gòu)成。為標(biāo)定地理實體的時空信息，各方案中實體編碼通常包含時間碼和位置碼信息，時間碼規(guī)則相對單一，位置碼的定位點和編碼方式則各有不同。如嘉興利用行政區(qū)劃碼來標(biāo)定位置范圍，武漢采用實體幾何中心作為定位點，以經(jīng)緯度方式進(jìn)行編碼，上海則用外接矩形左下角所在格網(wǎng)編號+ 右上角所在格網(wǎng)編號作為空間定位，采用投影坐標(biāo)按200 m×250 m 劃分格網(wǎng)進(jìn)行編碼。

本文在上述研究基礎(chǔ)上，提出了一種新的40 位地理實體編碼方案，其組成如表1 所示。

表1 地理實體編碼組成

其中，分類碼由前文規(guī)則給出，位置碼采用GeoSOT剖分網(wǎng)格的四進(jìn)制1 維定長編碼[5]，采用第18 級的地理網(wǎng)格編碼，可表示到256 m 格網(wǎng)，能基本滿足應(yīng)用需求。時間碼采用8 位數(shù)字定長編碼，以地理實體首次采集、調(diào)查或建庫等的公元紀(jì)年時間為內(nèi)容，如2020-09-25，則時間碼為20200925；順序碼為4 位定長數(shù)字或字母編碼，當(dāng)?shù)乩韺嶓w分類碼、位置碼、時間碼完全一致時，以0 ～9、a～z的流水號順序，從右至左依次編碼。

3 地理實體的構(gòu)建

與傳統(tǒng)地理要素相比，地理實體是一個抽象概念，每個地理實體在不同維度空間和不同表達(dá)層級下有不同的表現(xiàn)形式，其不僅承載所代表地物的空間信息，而且還包括其自然屬性、社會人文屬性、擴展屬性以及時間信息等。地理實體的構(gòu)建就是完成實體化的過程，判斷哪些圖元為同一實體的過程[6]，即建立圖元和實體的對應(yīng)關(guān)系，對要素進(jìn)行實體化重組，賦予相應(yīng)屬性，以實現(xiàn)地理對象在時空維度的唯一性和屬性的完整。

以交通為例，鐵路一般提取中心線數(shù)據(jù)，構(gòu)建線實體；以單線形式表示的鄉(xiāng)村道路（不依比例尺）提取單線數(shù)據(jù)，在遇有橋梁、涵洞等使道路表示中斷時，應(yīng)在斷開處添加線段使道路表示完整，構(gòu)建線實體； 以雙線形式表示的城際公路、城市道路、鄉(xiāng)村道路（依比例尺）提取兩條邊線數(shù)據(jù)和中心線數(shù)據(jù)，不提取附屬設(shè)施數(shù)據(jù)，構(gòu)建面實體[7]。

構(gòu)建好的地理實體在存儲上由圖元表和實體表構(gòu)成，圖元表類似于傳統(tǒng)的地理要素類，實體表記錄了實體的圖元構(gòu)成和實體標(biāo)識碼。兩表間通過圖元標(biāo)識碼建立關(guān)聯(lián)，因此實體表務(wù)必清晰地描述實體標(biāo)識碼和圖元標(biāo)識碼的對應(yīng)關(guān)系。

4 結(jié) 語

在新型地理實體建設(shè)中，地理實體編碼作為關(guān)聯(lián)和承載各政府部門信息的紐帶和橋梁，顯得尤為重要。地理實體唯一編碼的方法很多，為了便于快速檢索和定位，應(yīng)制定科學(xué)的分類和編碼方案。新型地理實體的興起，加速了測繪地理信息開放共享的進(jìn)程。在大數(shù)據(jù)時代，只有在描述其與圖元的基本關(guān)系的同時，于應(yīng)用中進(jìn)一步構(gòu)建其與人、物、法人、事件等的關(guān)系，提升新型測繪成果組合方式，為多學(xué)科、多行業(yè)、不同用戶類型開發(fā)按需定制的服務(wù)產(chǎn)品，才能盡顯地理實體的優(yōu)越性。