基于数字摄影测量的基础地理数据更新生产模式探讨

刘杰

(蚌埠市勘测设计研究院,安徽蚌埠 233000)

基于数字摄影测量的基础地理数据更新生产模式探讨

刘杰*

(蚌埠市勘测设计研究院,安徽蚌埠 233000)

随着城市现代化建设的快速发展,地理信息产业得到了蓬勃发展。当前GIS的基础数据已从单纯的数据生产转为面向更新的数据生产,本文对当前基础地理数据更新生产的模式和技术方法的发展趋势进行分析,并结合基础地理数据更新生产的特点,从应用角度对更新生产中的方案制作和数据转换技术进行探讨。

基础地理数据;更新生产模式;趋势

1 引 言

当前,地理信息产业蓬勃发展,各单位根据自己业务需求建立了相应的地理信息管理系统,在日常工作中发挥了重要作用。基础地理数据被称之为“血液”,是维持这些系统运行的重要部分。由科技部基础司组织完成的“国家科技基础数据库建设与发展的研究报告”指出“持续更新和业务化运行是一个科学数据库存在的根本”。国际摄影测量与遥感学会第四委员会主席D.FRITSCH博士认为,当前GIS的核心已从数据生产转为数据更新,数据更新关系着GIS的可持续发展。现今对数据现势性的需求使面向更新的基础地理数据生产模式逐渐成为测绘生产的一种趋势,对数据更新生产方法的探讨也越来越有必要。

2 基础地理数据的更新生产模式

2.1 从单一的数据生产到内外业一体化数据更新生产

传统的基础地理数据生产是在外业数据采集的基础上,内业采用摄影测量工作站的方式进行,外业进行地物要素的判绘,内业进行地物要素的采集和编辑,数据经图形编辑和地物属性编辑,由质量监督部门检查,最后进行入库。此过程是一个数据生产迭代循环动作,各生产环节之间是一种串行关系,上一环节结束才能开始下一环节。这也是一种版本式生产模式,全要素地物采集的数据不能体现地理数据的属性特征,也不能很好表达地理要素之间的拓扑关系,另外最终生产的数据大多都是要满足数据建库的需要,但这种生产方式生产的数据与基础地理信息入库对数据的需求之间存在着差距。

内外业一体化的基础地理数据更新生产基于以往旧版本的矢量数据,在单纯的数据生产中添加了更新工作,而且在更新生产过程中,使得内业和外业的成果共享,减少了工作环节。这种内外业一体化的生产模式在数据生产的前期就考虑数据入库的需要,实现了地物要素的图形和属性一体化编辑,优化了基础地理数据的生产流程,进而提高生产效率。

2.2 从版本式更新生产到增量式更新生产

传统的基础地理数据更新生产是一种基于版本化的更新方法,基于全要素的数据生产使所有的地物要素都要参与采集编辑,最终的数据提交也是所有地物要素一次性提交,很可能造成重复工作,使数据生产任务十分繁重,数据更新周期也比较长。

数据更新的目的是在提交成果中表达出变化的地物要素,增量式的数据更新生产通过对更新地物进行标识的方式区分出变化地物与未发生变化地物,对数据进行版本控制,在数据生产后期,根据生产过程中的标识提取更新数据,即增量数据,在最终数据成果提交中,与版本式数据更新相比,成果表现为增量地物要素。增量式数据更新生产属于一个持续的数据更新生产过程,在整个数据生产周期需要有相对固定的生产规范和生产工序约束,相对于版本式的数据生产对生产的规范要求较高。版本式的基础地理数据更新生产与增量式的更新生产的区别如表1所示。

两种GIS数据更新方式 表1

2.3 从离线更新生产到在线更新生产

当前,对于基础地理数据的更新主要是一种离线更新的方式,这种更新是一种基于文件形式的更新方式,在整个更新过程中需要完成数据格式的转换、数据的采集与编辑、数据的检查和数据的入库等环节,基础地理数据离线更新生产如图1所示。

图1 基础地理数据离线更新生产示意图

现今,国内很多测绘部门已完成对基础地理数据的建库工作,并建设了相应的基础地理数据管理系统,采用一种在线的基于基础地理数据库的数据更新方式将会缩短基础地理数据的更新周期。对于基础地理数据更新而言,更新的主要对象是变化的地理要素,而变化的地理要素相对于整个区域的全要素来说,仅仅是其中的小部分,所以直接基于数据库的基础地理数据的更新减少了更新过程中的数据转换等环节,大大提高了更新效率。

3 基础地理数据更新生产中的关键技术

3.1 基于方案配置的数据更新技术

在基础地理数据的更新生产中,方案相当于数据生产的规范,在生产的前期,需要对数据生产的规范进行归纳,形成具有可配置特征的方案。基础测绘生产中,按照国家标准地物要素分为九大地物类,每种地物类中包含不同的地物层,每个地物层又包含有具体的地物小类。在规范中,还相应地对每个地物小类的采集和属性进行了规定,其中采集规定中包含该地物小类的属性代码和采集时所要显示的地物符号;属性规定中包括该地物小类所包含的属性项。除上述规定外,为了生产和实现需要,在方案中还应该包括其他的辅助信息,如设置参数的规定、辅助图层的规定以及其他方面的一些规定。

在构建更新生产方案时,可以结合要求规定出需要采集的地物要素类别,一般为测量控制点、水系、居民地、交通、管线和垣栅、境界、地貌、植被和工矿建筑物、公共设施等九大地物集。也可以根据区域的特征采集核心地物类,每种地物类包含不同的地物层,地物层一般按照地物的点、线、面特征划分,在每个地物层下面又包括具体的地物类。从上面的地物集,到中间的地物层,再到下面的地物小类构成了采集规范中的地物三层结构,如图2所示。

图2 方案配置三层结构

整个地物的三层结构构成生产方案的主线,三个层次是包含与被包含的关系,它们之间相互约束与限制,从地物类型上看,一个线状地物层下属的地物小类都是线层;从地物的属性上来看,地物小类所拥有的属性集合是它上级地物层所拥有的属性集合的子集,正是这些层与层之间的约束限制关系构成了整个生产方案的核心。

3.2 基于映射对照的数据转换技术

基础地理数据的更新基础是老版本数据,数据更新生产前期最重要的工作就是数据的整合,把老版本的数据格式转换为适应于更新平台要求的数据格式,并对已有数据按照更新生产的规范要求进行数据的分流与整合。另外,整个基础地理数据更新生产过程中的各个生产环节并不是在同一操作平台下面完成,而操作平台对数据格式的支持并不总是保持一致,所以数据转换操作是基础地理数据更新不可避免的一个环节。通用的数据转换工具可以完成数据格式的转换,但是在转换的过程中往往保持原有数据分层结构和属性结构。

基础地理数据更新开始时,在对生产规范理解的基础上进行生产方案的制作,根据不同版本的生产方案建立一种基于映射对照的数据转换方法,每个生产方案都进行数据分层规范和数据结构规定,映射对照完成地物要素类的层对照(主要是地物要素代码的对照)和地物要素的属性结构对照,在基于数据的映射方法下,具体的地物要素根据映射对照被分流到对应的地物层中,并且根据地物层的属性规定将原来有意义的属性值保留到新的属性结构中,具体操作如图3所示。

图3 基于映射的数据转换示意图

4 结 语

基础地理数据更新生产是一个持续复杂的工作,也是未来测绘行业面临的一个重要问题,对基础地理数据更新生产中所涉及的技术的探索将是一件具有挑战性的工作。

随着现代化建设的发展和需要,对基础地理数据提出了更高的要求,面向更新的基础地理数据生产将是未来发展的必然趋势,另外,各个应用行业的基础地理数据库系统已经陆续建成并完善,基于在线更新的生产模式也将越来越受到重视。

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[2] 周晓光.基于拓扑关系的地籍数据库增量更新方法研究[D].长沙:中南大学,2005

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[5] 王密,陈克明,陈少勤等.基于Microstation V8的立体采编系统的开发与实现[J].测绘信息与工程,2006,2:17～20

Basic Geographical Data Update Models Production Discussion Based on Digital Photogrammetry

Liu Jie
(Bengbu Design and Research Institute of Geotechnical Investigation and Surveying,Bengbu 233000,China)

With the rapid development of modernization,geographical industry develops vigorously;currently,the research focus of GIS transfers from pure data production to update-oriented data production.In this thesis,the development tendency of patterns and techniques currently used in basic geographical data update production is probed;meanwhile,program in production and data conversion technique are discovered with the combination of the feature of basic geographical data update production from the view of application.

fundamental geospatial data;update production pattern;tendency

1672-8262(2011)04-60-03

P208.1

B

2011—04—19

刘杰(1984—),男,助理工程师,主要从事GIS数据处理应用、地图制图工作。