基于栅格基本图的POI数据更新方法研究

崔 健，魏金鹏，仲伟政，于明洋，徐秋晓

(1.山东建筑大学土木工程学院，山东济南250101;2.济南市勘察测绘研究院，山东济南250001;3.山东省地矿工程勘察院，山东 济南250014)

基于栅格基本图的POI数据更新方法研究

崔 健1，魏金鹏2，仲伟政2，于明洋1，徐秋晓3

(1.山东建筑大学土木工程学院，山东济南250101;2.济南市勘察测绘研究院，山东济南250001;3.山东省地矿工程勘察院，山东 济南250014)

提出一种基于基本图标准图幅的POI数据更新方法，以压缩的栅格基本图为地理背景，采用ArcGIS Engine组件开发，实现录入、检查、更新和管理POI数据的功能。

POI;栅格基本图;图像压缩;组件开发

一、引 言

社会经济的发展和城市化进程的加快，使得城市的区域范围不断扩大，内部构造不断变更。大量的道路整修和片区拆迁工程，加上商业、教育、游览等城市综合体的逐渐形成，使得与城市空间位置密切相关的兴趣点(point of interest，POI)数据不断增多和变更。POI广义上包括普通POI和门址两类。普通POI一般包括地理位置、名称、类别、地址等信息;门址又称地名，包括地理位置、地址等信息。通过一条POI，可以获取城市中的一个位置点及其关联的信息，POI数据的数量及准确性、时效性可以反映一个城市规模及数字化信息化水平。

POI数据在应用于地图数据更新、专题图制作的同时也应用在导航、通信、快递等行业。当前，全国大多数城市已建立了自己的POI数据库，如北京市建立的地理信息专题数据库兴趣点有300万条之多［1］;2009年全国电子地图的 POI数据达500万条［2］;“任我游 GPS”内提供了 1 000万条以上的POI;且这些数据呈逐年递增的发展趋势。目前，已有许多专家对POI数据的采集和更新进行了研究，如夏江等提出了一种基于PDA的POI数据采集方法［3］;戴冬冬对基于地址匹配方法的POI数据更新进行了研究［4］。现在对POI数据的更新主要集中在某一小范围内，很少有整个城区大范围的数据更新。本文针对济南全城区，提出了一种基于标准图幅的POI数据更新方法，以标准图幅为基本作业单位，外业对标准图幅内的POI数据调绘采集，内业将外业采集的数据录入、合并、检查并导入POI数据库，可快速、准确、高效地更新POI数据。

二、数据准备

本文针对济南全城区更新POI数据，数据准备阶段主要是制作外业调绘的标准图幅图纸和原有POI信息表以及内业录入管理系统的底图数据，其数据处理流程如图1所示。

图1 数据处理流程

1.标准图幅

文中使用的数据统一采用济南独立坐标系统，并在此基础上对数据进行处理，生成标准图幅数据。济南独立坐标系又称正济南坐标系，建立于1993年，是对1955年济南市大地测量控制网改造后的高斯正形投影平面坐标系统。济南独立坐标系下的标准图幅采用矩形分幅方法进行分幅，矩形分幅用纵横坐标网格划分，以规定的坐标原点为起点，按图幅西南角的坐标千米数编号。比例尺不同，图幅范围不同，如1∶500比例尺的图幅范围为250 m×250 m，1∶1 000比例尺的图幅范围为500 m×500 m，1∶2 000比例尺的图幅范围为1 000 m×1 000 m。济南独立坐标系下图幅编号的计算方法为

式中，y为纵坐标;x为横坐标;yc为图幅宽度;xc为图幅长度;My为纵编号;Mx为横编号;M为图幅编号，是纵编号与横编号的合并。

为了在保证图幅精度提高工作效率的同时与原有POI数据能有效链接，文中采用1∶1 000比例尺的标准图幅。

2.地形数据

工作区采用1∶500比例尺的地形数据，没有1∶500地形数据的区域可使用其他比例尺地形数据来补充，这样可以保证底图数据的精度和时效性。在数据处理时，由于AutoCAD可显示数据量的限制，对各比例尺地形数据分区域进行保密处理、缩编、合并等操作。合并后的数据经矢量化处理并与POI矢量数据结合后分幅出图可制作外业调绘的标准图幅图纸;合并后的数据经分幅出图、镶嵌压缩等处理后还可以制作内业地形图底图，并且数据量适中，可兼顾数据的显示质量和安全性。

3.POI数据

POI数据为前期制作的POI矢量数据，并带有相关属性。对其进行入库处理(即导入SQL Server和Access数据库)后，再将其与矢量化后的地形数据合并，并赋予图幅内序号，然后就可以出图制作外业调绘的标准图幅图纸，同时还可生成该图幅内原有POI信息表，如将其属性信息去除，则可制作内业POI数据。

4.结果数据

数据准备阶段的结果数据包括原POI数据库、外业调绘的图纸与表格、内业地图底图。内业地图底图是将地形图底图与内业POI数据合并并添加图幅结合表后生成的mxd格式的地图数据。

三、外业调绘

外业人员利用标准图幅图纸和原有POI信息表对图幅范围内的POI信息采集、标注的过程为外业调绘。外业调绘分外业采集和外业检查两步。

1.外业采集

为了提高工作效率，将整个作业区分为不同的工作区域，由不同的外业小组来采集数据。外业人员在采集数据时要遵循《济南市数码相机拍照标准》、《济南市POI门址数据采集制作规范》等标准规范的规定，以确保数据的准确、可靠。

外业人员在采集时，要对照图纸和POI信息表，逐个对POI信息进行采集标注，避免漏采、错采。与原POI对比，采集的数据分为未变化、去除、变更、新添四类，对未变化的数据不作任何标注;对去除的数据在POI信息表该信息行前面画一叉号;对变更的数据在POI信息表该信息行前面画一圆圈并填写变更内容;对新增的数据添加在《POI外业调绘表格》中并在图纸对应位置标注其编号。整个图幅采集完后，要提交图幅图纸、POI信息表和POI外业调绘表格。

2.外业检查

外业采集提交后的数据，要通过小组间互检和专业人员检查，合格后才能提交给内业使用。检查时通过抽查率和合格率来反映检查质量，抽查率和合格率的定义为

互检时，每幅图幅的POI抽查率要大于30%，合格率要达到100%;专业人员检查应均匀抽查各工作区内的图幅，所抽查的POI要均匀分布，POI抽查率要大于15%，合格率达到100%。对于检查不合格的数据，要重新进行采集和检查。

四、内业入库

外业调绘后的数据，经数据录入和数据检查，形成Access格式的POI变更数据库。将POI变更数据导入到SQL Server数据库内，可获得更新后的POI数据库。为准确高效地完成POI内业入库工作，笔者基于ArcGIS Engine组件开发了POI录入管理软件。

在POI录入管理系统中，录入人员和检查员基于本地Access数据库，完成相应的操作。操作完成后，由管理员用户统一将Access数据库中的数据合并到SQL Server数据库中，完成数据的整合入库。系统总体构架如图2所示。

图2 POI录入管理系统总体构架

1.POI录入

POI录入管理系统录入的界面如图3所示。

图3 POI录入管理系统录入界面

内业录入POI数据时要遵循《济南市POI分类编码表》、《济南市POI门址数据采集制作规范》等标准规范的规定，分图幅录入。录入时，先设定工作图幅，工作图幅由标准图幅编号设定，与标准图幅范围一致。针对外业调绘时对数据删除、更新和新增的标记，系统中提供了相对于原有数据的删除、更新、添加操作，保证了新数据与原有数据的有效结合;针对内业操作中经常对原有数据定位并查看相关信息的情况，系统提供了对所选原POI信息项快速定位与信息获取的功能;系统提供了多种功能，可使内业人员准确、快捷地录入POI变更信息。

录入时将整个作业区分为不同片区，由不同的录入人员录入，片区内录入时首先录入左上角的图幅，然后向右、向下分图幅依次录入，录入时只需考虑图幅的左侧、上侧接边情况。录入后的POI变更数据存放在Access数据库中，能极大地缩短系统的响应时间，提高工作效率。

2.POI检查

POI录入管理系统检查的界面如图4所示。

POI内业检查人员在检查数据时，首先将录入的数据导入到本地数据库中，不同录入员录入的POI数据导入本地数据库后，便构成了整个作业区的POI变更数据。POI录入管理系统检查功能中去除了工作图幅的限制，可以方便地对全作业区进行操作。检查员要逐个对POI数据进行检查，并重点对图幅接边处进行检核。在检查时，检查员在查看完数据信息后，只需选择“通过”或“不通过”按钮以确定该数据是否正确。对于未通过的数据，检查员需标明原因，由录入者对其修改并重新检查，直至检查通过。所有的POI数据通过检查后，便形成了整个工作区的POI变更数据Access数据库。

图4 POI录入管理系统检查界面

3.POI入库

POI变更数据库中只记录了POI的变更信息，根据变更条件将其导入原POI库后才能生成更新后的POI数据库。

POI变更数据库是Access数据库，原POI库是SQL Server数据库，将其导入合并前要对数据进行对比，系统中提供了数据对比功能，其数据对比界面如图5所示。

数据对比完成并在无错误的情况下，便可将变更数据导入到原POI数据库中，生成更新后的POI数据库，从而完成对济南全城区的POI数据更新工作。

4.POI数据管理

更新后的POI数据库中存储了济南全城区的POI数据，需要有效地对其进行管理和应用，POI录入管理系统提供了专门的管理功能，其界面如图6所示。

图6 POI录入管理系统管理界面

POI录入管理系统管理功能中提供了数据检索、数据定位、信息图片查看、信息编辑等功能。在对POI数据有效组织和管理的同时，还可以对小范围内POI数据的变更进行添加、删除、更新等操作，及时反映了济南市的变化，提高了POI数据库的现势性与准确性。另外，POI数据库中的POI数据可应用于地图更新、电子地图变更、济南市地理信息网站、导航等领域，提高了济南市的信息化水平，加快了“数字泉城”的建设。

五、结束语

本文针对济南全城区POI门址采集更新工作，提出了一种基于标准图幅的POI数据更新方法。即以标准图幅为基本单位，外业调绘时对采集图幅范围内的POI变化情况进行标记，内业使用自主研发的POI录入管理系统，将更新变化录入更新库表，之后将更新数据导入原POI库表中，生成更新后的济南市POI数据库。通过在济南市17万多条POI数据更新工作中的应用，证明了该方法确实提高了工作效率，达到了预期的效果。同时POI录入管理系统中的管理功能可以对小范围内POI变更情况进行有效编辑，提高了POI数据的现势性与准确性。

［1］王庆社，邓南，刘宁.兴趣点的检查算法研究与实现［J］.北京测绘，2009(4):37-39.

［2］刘鹏，康建初，诸彤宇.导航终端中的兴趣点数据压缩检索技术［J］.计算机工程，2009，35(14):81-83.

［3］夏江，常海军.基于PDA的POI数据采集系统设计与实现［J］.硅谷，2009(13):76-78.

［4］戴冬冬.基于地址匹配方法的POI数据更新研究［J］.电脑知识与技术:学术交流，2009，6(1):1-2，11.

A Study of New Method of Point of Interest Data Updating Based on Raster Basic Graphic

CUI Jian，WEI Jinpeng，ZHONG Weizheng，YU Mingyang，XU Qiuxiao

0494-0911(2011)03-0066-03

P208

B

2010-12-22

山东科学计划项目(2006GG2308005);山东自然科学基金资助项目(Y2007E21)

崔 健(1964—)，女，山东莱州人，硕士，副教授，主要研究方向为GIS在城市建设中的应用。