摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會公眾對于地理信息的需求越來越迫切，特別是需要現(xiàn)勢性強(qiáng)的地理信息以支撐日常衣食住行需求。文章選擇馬鞍山市作為研究區(qū)，通過梳理電子地圖數(shù)據(jù)組織，分別從交通、居民地、水系、境界與政區(qū)、植被、興趣點(diǎn)（POI）進(jìn)行省市兩級節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)融合，一方面能有效降低數(shù)據(jù)更新的成本，提升市級節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性；另一方面，能豐富市級節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，更好地促進(jìn)地理信息資源服務(wù)于社會公眾，為其他設(shè)區(qū)市的天地圖節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)融合、更新提供參考，也能滿足研究區(qū)內(nèi)社會公眾對于地理信息服務(wù)的需求。

關(guān)鍵詞：天地圖；市級節(jié)點(diǎn)；數(shù)據(jù)融合；數(shù)據(jù)切片

中圖分類號：TP391" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

近年來，社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市管理、物流配送、交通出行等都需要越來越精細(xì)的位置服務(wù)，特別是“衣食住行”各類生活場景離不開時(shí)空基底［1-2］。為了更好地為老百姓提供空間信息服務(wù)，陸續(xù)出現(xiàn)了如百度地圖、騰訊地圖、高德地圖等商業(yè)軟件填補(bǔ)了一定空白，但在實(shí)際使用中，由于技術(shù)手段、信息保密等原因，不能完全滿足日常需要［3］。因而，國家大力推動數(shù)字中國建設(shè)，構(gòu)建空間基礎(chǔ)設(shè)施。天地圖作為重要的信息門戶，能夠?yàn)槔习傩仗峁?quán)威、翔實(shí)的地理信息，與商業(yè)地圖相比，天地圖的數(shù)據(jù)更為豐富，影像更為清晰。但數(shù)據(jù)存在一定的現(xiàn)勢性，無法及時(shí)有效地更新數(shù)據(jù)可能會導(dǎo)致諸多問題，如“斷頭路”“在修路”等［4-6］。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新往往需要大量的人力、財(cái)力，且更新時(shí)效慢。數(shù)據(jù)的更新特別是矢量數(shù)據(jù)涉及接邊、融合、拓?fù)涞冗^程處理需要大量的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)治理，更新的頻率往往無法滿足日常生活生產(chǎn)、政務(wù)服務(wù)等［7］。一方面，使用“服務(wù)聚合”的方式已經(jīng)很難滿足跨地域、跨層級的地理信息查詢、綜合分析；另一方面，數(shù)據(jù)不統(tǒng)一、現(xiàn)勢性不強(qiáng)也很難提供權(quán)威的地理信息服務(wù)。因而對于設(shè)區(qū)市而言，進(jìn)行省市數(shù)據(jù)融合，能有效實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)同構(gòu)，豐富數(shù)據(jù)資源的內(nèi)容，提高省市節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性。使用一套完整的電子地圖配圖、一套電子地圖瓦片，能夠有效解決省市兩級節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)不一致的現(xiàn)象［8-10］。

業(yè)界對于空間數(shù)據(jù)融合已有很多研究，有學(xué)者從地圖綜合制圖的角度進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，利用比例尺的表現(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的抽稀、合并；也有學(xué)者利用FME等工具進(jìn)行數(shù)據(jù)的合并，但對于電子地圖數(shù)據(jù)而言，不僅僅要考慮數(shù)據(jù)融合的特征，還需要考慮瀏覽的一致性和流暢性，同時(shí)要綜合考量圖面的承載量和地圖的美觀［11-12］。

因而，本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，選擇馬鞍山市為實(shí)驗(yàn)區(qū)，通過梳理電子地圖數(shù)據(jù)組織，分別對不同類別進(jìn)行融合處理，面向互聯(lián)網(wǎng)地圖應(yīng)用進(jìn)行數(shù)據(jù)配圖、脫密、切片等處理，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，旨在為社會公眾提供權(quán)威、翔實(shí)、現(xiàn)勢的地理信息服務(wù)，以滿足日常衣食住行的需求。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)分析

1.1 研究區(qū)

研究選取了馬鞍山市作為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，該區(qū)域是南京都市圈和合肥都市圈2大都市圈的重要城市、長三角中心區(qū)的城市，也是重要的濱江港口城市，東面鄰接南京市，西面緊接合肥市，向南與宣城和蕪湖相接，市域總面積約為4 044 km2，下轄3區(qū)3縣，即雨山區(qū)、花山區(qū)、博望區(qū)和當(dāng)涂縣、含山縣、和縣，2022年總?cè)丝跀?shù)約220萬。

1.2 數(shù)據(jù)分析

天地圖數(shù)據(jù)主要分為矢量數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)，本研究的數(shù)據(jù)融合主要是矢量數(shù)據(jù)的融合。從分類來看，矢量數(shù)據(jù)主要包括交通、居民地、水系、境界與政區(qū)、植被、興趣點(diǎn)（POI）組成，如圖1所示。

從圖1的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來看：（1）交通數(shù)據(jù)主要包括覆蓋研究區(qū)范圍的各級公路和街道、大車路、道路附屬設(shè)施等數(shù)據(jù)；（2）居民地?cái)?shù)據(jù)主要包括各類房屋及相關(guān)附屬等數(shù)據(jù)；（3）水系數(shù)據(jù)主要包括水庫、池塘、湖泊、水利附屬設(shè)施等數(shù)據(jù)；（4）境界與政區(qū)數(shù)據(jù)主要包括縣、鄉(xiāng)等行政區(qū)劃界線數(shù)據(jù)；（5）POI數(shù)據(jù)，即興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)；（6）植被數(shù)據(jù)主要包括各類花園綠地、道路綠化帶、城市綠化、樹木等數(shù)據(jù)。

2 研究成果

本研究選取了馬鞍山市作為試點(diǎn)進(jìn)行省市數(shù)據(jù)融合，通過整合省級節(jié)點(diǎn)、市級節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而選出現(xiàn)勢性強(qiáng)、精確度好、內(nèi)容豐富的要素進(jìn)行優(yōu)化處理，確保融合后的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)豐富度方面都能達(dá)到最優(yōu)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)融合時(shí)，需從以下幾個(gè)方面進(jìn)行把握：（1）從位置的平面精度來看，多源數(shù)據(jù)的位置精度存在差異時(shí)，一般是以位置精度高的數(shù)據(jù)為基底數(shù)據(jù)；（2）從幾何表達(dá)的豐富程度來看，多源數(shù)據(jù)的幾何表達(dá)豐富度存在差異時(shí)，一般以豐富程度高的數(shù)據(jù)為基底數(shù)據(jù)；（3）從數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性角度來看，多源數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性可能存在差異，一般以現(xiàn)勢性較高的數(shù)據(jù)為基底數(shù)據(jù)；（4）從屬性表達(dá)和選取的角度來看，多源數(shù)據(jù)的同名地物可能存在各種屬性值表達(dá)有差異和缺失情況，一般須按準(zhǔn)確、現(xiàn)勢的原則進(jìn)行屬性的統(tǒng)一處理。

2.1 交通的融合

2.1.1 道路的融合

在天地圖省級節(jié)點(diǎn)中，道路是以中心線或車道中心線進(jìn)行數(shù)字表達(dá)，來表征具體實(shí)際聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)，既有位置的特殊表達(dá)，又有拓?fù)湎噙B的網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際的道路融合處理過程中，以市級節(jié)點(diǎn)的道路網(wǎng)絡(luò)為基底數(shù)據(jù)，保持原始路網(wǎng)的連通模型，根據(jù)數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性、準(zhǔn)確性、空間關(guān)系性進(jìn)行融合處理，融合后的道路路網(wǎng)數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系需保證正確。

省級節(jié)點(diǎn)或其他數(shù)據(jù)來源中的同名要素道路進(jìn)行數(shù)據(jù)融合時(shí)，原則上確保基底數(shù)據(jù)優(yōu)先，如果省級節(jié)點(diǎn)或其他數(shù)據(jù)源的道路數(shù)據(jù)與居民地、河流等要素有沖突，按省級節(jié)點(diǎn)道路對數(shù)據(jù)的幾何形狀、位置進(jìn)行編輯與完善，同時(shí)確保路網(wǎng)的拓?fù)湫源嬖凇?/p>

省級節(jié)點(diǎn)中的道路內(nèi)容相對豐富，在省市節(jié)點(diǎn)融合中，需充分利用這些基礎(chǔ)進(jìn)行增量更新與補(bǔ)充，同時(shí)，需考慮與原有道路的拓?fù)潢P(guān)系。通過對比影像，有條件地進(jìn)行道路矢量數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)更新，如無法準(zhǔn)確判斷道路網(wǎng)絡(luò)連通拓?fù)?，需要進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪，在更新數(shù)據(jù)的同時(shí)避免破壞原有道路的路網(wǎng)模型。

2.1.2 鐵路的融合

在省級天地圖中鐵路是以中心線進(jìn)行表征，同時(shí)連接成網(wǎng)絡(luò)模型。在對鐵路的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，須以省級天地圖節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)為基底數(shù)據(jù)，保留站點(diǎn)、站線等詳細(xì)信息，同時(shí)，鐵路與站點(diǎn)的連通性不能被破壞。

2.2 水系的融合

在省市兩級天地圖中，水系通常包括面狀和線狀2類，因而在省市兩級融合時(shí)，以省級節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)為基底，確保水系的基本完整性，特別是節(jié)點(diǎn)的交匯處、與橋梁等要素連接處，保證邏輯正確。在進(jìn)行市級天地圖數(shù)據(jù)更新時(shí)，提取省級節(jié)點(diǎn)有名稱屬性的線狀水系或面狀水系，并保留標(biāo)記對應(yīng)的水系名稱，按照電子地圖規(guī)范，確保對應(yīng)標(biāo)記不能超出待標(biāo)記的對應(yīng)線狀要素或面狀要素。

2.3 居民地的融合

居民地要素主要是以面狀表達(dá)為主，通常包括房屋、建構(gòu)筑物等，優(yōu)先依據(jù)省級節(jié)點(diǎn)天地圖數(shù)據(jù)為主，盡可能表達(dá)出單獨(dú)的房屋或構(gòu)筑物等相關(guān)信息。

2.4 境界與政區(qū)的融合

境界主要是以線狀要素為主，政區(qū)則是以面狀要素為主，在處理這些要素時(shí)，是以省級節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)為基底，市級界線在與省級界線融合時(shí)需處理好各類等級界線的拓?fù)潢P(guān)系，省級境界線在處理時(shí)，其對應(yīng)的圖形信息與屬性信息都要與國家主節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)一致，并且多級節(jié)點(diǎn)融合后的結(jié)果保持完全一致。

2.5 植被的融合

植被數(shù)據(jù)的融合與境界、政區(qū)的融合類同。

2.6 POI的融合

興趣點(diǎn)（Point of Interest，POI）是以點(diǎn)要素表示，在進(jìn)行省市節(jié)點(diǎn)融合時(shí)，應(yīng)以市級節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)為基底，利用省級節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行增量更新或補(bǔ)充。如果市級節(jié)點(diǎn)與省級節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)存在重復(fù)的情況時(shí)，則相應(yīng)地保留市級主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，剔除省級節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。此外，如果POI涉及地名等信息且省市兩級節(jié)點(diǎn)都存在重復(fù)的情況，則保留省級節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，剔除市級節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

為了能面向互聯(lián)網(wǎng)提供公開電子地圖服務(wù)，需要對融合后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，特別是不適合向社會公眾發(fā)布的地理位置、相關(guān)涉密信息，則按照《公開地圖內(nèi)容表示若干規(guī)定》《公開地圖內(nèi)容表示補(bǔ)充規(guī)定（試行）》《基礎(chǔ)地理信息公開表示內(nèi)容的規(guī)定（試行）》等進(jìn)行刪除、屏蔽、簡化、模糊等一系列處理，形成面向社會公眾的數(shù)據(jù)。同時(shí)，按照《地理信息公共服務(wù)平臺電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》《天地圖電子地圖符號與注記說明》進(jìn)行馬鞍山市電子地圖符號庫的制作，根據(jù)矢量電子地圖數(shù)據(jù)的屬性進(jìn)行電子地圖符號、顏色的配置，此外，還需要對人工注記進(jìn)行有效調(diào)整，確保電子地圖負(fù)載量的有效均衡和美觀，最終形成矢量電子地圖、矢量注記等。

對于天地圖市級節(jié)點(diǎn)而言，顯示的級別主要包括L18、L19、L20 3級，在每一層級下顯示的數(shù)據(jù)需要遵循幾個(gè)要點(diǎn)：（1）盡可能使電子地圖的負(fù)載量完整，確保數(shù)據(jù)瀏覽的流暢；（2）高一層級的數(shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)該比低一層級的數(shù)據(jù)內(nèi)容更豐富，屬性及注記不能缺失，如果有缺失，需要更新完善。為了使“天地圖·馬鞍山”電子地圖瀏覽不卡頓，需要對電子地圖進(jìn)行切片處理，主要完成矢量電子地圖（矢量底圖）、矢量注記瓦片制作。利用地圖制圖工具進(jìn)行文檔的制作，仔細(xì)檢查數(shù)據(jù)源、注記、符號、顏色配色等，然后進(jìn)行地圖服務(wù)的發(fā)布，并依據(jù)OGC現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行金紫檀各層級比例顯示，最終形成電子地圖的瓦片。需要說明的是，將制作的電子地圖瓦片成果替換原有的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)重部署，確保更新后的數(shù)據(jù)能滿足馬鞍山市社會公眾的日常需要。

3 結(jié)語

天地圖是面向社會公眾的公益性電子地圖，以滿足其在衣食住行等日常生活中對地理信息的迫切需求為建設(shè)目標(biāo)。對于市級天地圖而言，“鮮”“活”的電子地圖才能更好地支撐這些應(yīng)用，這需要數(shù)據(jù)的及時(shí)更新與融合。本文選擇馬鞍山市為研究區(qū)域，通過分析天地圖市級主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，充分依托“天地圖·安徽”省級節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，提出了適合馬鞍山市節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)融合流程，從交通、居民地、水系、境界與政區(qū)、植被、興趣點(diǎn)（POI）6個(gè)方面分別進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。

通過對省級節(jié)點(diǎn)、市級節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的融合，有效提升了“天地圖·馬鞍山”市級節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)豐富度、數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性，有效滿足了社會公眾對于地理信息服務(wù)的需要，對于“地理信息+”的應(yīng)用開發(fā)者而言，準(zhǔn)確、翔實(shí)、現(xiàn)勢的地理信息能更好地支撐各類應(yīng)用融入社會公眾的衣食住行。

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Research on data fusion for map world of provincial level and city level

Abstract： "With the continuous development of the social economy， the public’s demand for geographic information is becoming increasingly urgent， especially the need for highly current geographic information to support daily needs for clothing， food， housing， and transportation. This article selects Ma’anshan City as the research area， and through sorting out the organization of electronic map data， integrates provincial and municipal node data from transportation， residential areas， water systems， boundaries and administrative areas， vegetation， and points of interest （POI）. On the one hand， it can effectively reduce the cost of data updates， improve the current status of city level node data， and on the other hand， it can enrich the data of city level nodes and better promote geographic information resources to serve the public， This provides a reference for the data fusion and updating of Tianma nodes in other districts and cities， and can also meet the needs of the public for geographic information services in the study area.

Key words： map world; city level nodes; data fusion; data slicing