“天地图·江苏”电子地图数据建设

王 璇，王会娜，王 玮，戴亮亮

(江苏省基础地理信息中心，江苏南京210013)

一、引 言

电子地图数据是“天地图·江苏”地理信息共享和服务的基础，平台的应用范围及效果很大程度上取决于电子地图的数据质量和可视效果。“天地图·江苏”电子地图数据集建设的主要目的是综合利用全省基础地理信息数据、专题数据及多源多分辨率影像数据，并按照统一标准建成一套数据内容精准、种类完备、现势性强、符合国家和行业标准的电子地图数据集，最终满足地理信息公共服务共享和应用的要求，达到全面提升江苏省地理信息资源开发利用水平的目的。

二、电子地图数据集的组织

“天地图·江苏”电子地图数据集主要由以下几个部分组成：POI数据集、线划电子地图数据集、DOM数据集、瓦片数据集及元数据集，组成结构如图1所示。矢量数据及影像数据全部采用2000国家大地坐标(CGCS2000)，坐标单位为经纬度;矢量数据采用Geodatabase数据模型，以File Geodatabase存储，影像数据采用IMG文件格式或GeoTIF文件格式。

图1 电子地图数据集构成

1)POI数据集。POI数据集面向企业、社会公众开放，包含企业、社会公众较为关注的自然、社会及经济要素的地理实体信息。［1］每个POI主要包含有名称、类别、地理坐标、标准化地址名称等信息。

2)线划电子地图数据集。线划电子地图数据集的内容主要参考《基础地理信息公开表示的内容规定(试行)》从现有矢量数据中的数据内容中提取、综合，基本比例尺为1∶10 000，包括测量控制点、坐标网、境界、省级政区、地市级政区、县级政区、乡镇级政区、其他区域、道路、铁路、交通附属设施、水系、水系附属设施、居民地、植被、地貌与土质、管线共11大类。

3)DOM数据集。分为2.5 m航天影像数据集和1～0.5 m航空影像数据集两大类。

4)瓦片数据集。瓦片数据集采用金字塔数据组织方式，根据不同的分辨率、视点、范围等要求读取需要的瓦片数据，以提高数据访问和可视化效率。为便于数据更新，瓦片数据集一共划分为线划电子地图底图瓦片数据集、线划电子地图标注瓦片数据集、影像电子地图底图瓦片数据集和影像电子地图标注瓦片数据集，并以文件形式存储。

5)元数据集。采用要素级元数据，主要包括数据标识信息、数据质量信息、数据维护信息等。用XML文件存储，以方便进行元数据信息发布。

依据《地理信息公共服务平台电子地图数据规范》，此次省级节点电子地图数据为15～17级，基本比例尺如表1所示［2］。

表1 基本比例尺分级表

三、电子地图数据集的建设

1.POI数据集建设

POI数据源为江苏省“十一五”基础测绘1∶10 000 DLG数据及收集到第三方江苏省区域内的POI数据。经数据分析得知，第三方POI数据城市地区部分数据现势性并未达到2011年春季，且农村地区的数据信息量极少，现势性较差;江苏省“十一五”基础测绘1∶10 000 DLG数据与第三方POI数据之间存在较多的重复数据;两套数据的字段属性都不符合POI数据属性字段标准;两套数据的数学基础都不符合标准。针对以下数据问题，需要对POI数据进行处理整合、重分类。整合处理流程如图2所示。

图2 POI数据集建设流程

2.线划电子地图数据集建设

线划电子地图数据来源于江苏省“十一五”基础测绘1∶10 000 DLG数据，同时以交通厅、水利厅、民政厅、住建厅等各厅局的最新行业数据，相关政策文件和已出版的图册图集等为参考与更新数据。数据处理内容如下。

(1)数据标准化

①要素整理

对收集到的不同数据源，进行数据整理。主要整理内容包括补充基础数据的相关信息，如添加名称、编码等属性项;完善原始数据，如消除不同数据源因表示方式不同而造成的不连续等现象，使之表示完整的地物要素信息;简化数据名称或编码表示方式，如增加一些简称属性项，如公路省道203编号简化为S203，便于符号化标注。

②编码转换

以省级基础数据编码体系《基础地理信息要素分类与代码》(GB/T 13923—2006)为标准，进行编码转换，统一对各数据源的编码方式。在编码转换时，尽量保持原始数据的分类精度，对 GB/T 13923—2006中缺少的分类代码，按照该标准的编码规则在现有的编码基础上进行扩充，并制作编码转换对照表，确保扩充的编码没有与现有的编码产生重叠、矛盾。

③分层与属性结构整理

以国家《1∶400万—1∶5万数据整合技术要求》的分层与属性结构为参考，结合数据实际情况，对省级数据进行数据分层与属性结构调整。按照地理要素的分类特点，明确要素的归属类别，调整要素所属图层。

(2)现势性更新

由于全省“十一五”基础测绘数据各测区采集时间有一定的差距，因此对现势性较差及局部变化更新较大的地区需要进行单独的更新处理。数据更新时应谨慎修改，统一更新，同时对初始数据进行备份。更新完成后，进行适当标记，以方便将来进行更新比对。

(3)数据预处理

对更新后的数据需要进行数据预处理及检查，对可能出现的错误进行改正。根据相关参考资料修改错误数据，同时做好初始数据备份与修改标记。

数据预处理工作主要包括：①要素综合与选取;②拓扑处理，保证线划电子地图数据集中要素内部与要素之间拓扑关系的正确性;③采用图形输出检查、计算机辅助检查、计算机自动检查等多种检查方式对要素数据的数学基础、数据完整性、逻辑一致性、数据集之间的协调一致性、位置精度、属性精度等方面进行检查，保证数据的完整性、正确性及合理性。

(4)涉密信息处理

按照《基础地理信息公开表示内容的规定(试行)》、《公开地图表示若干规定》、《公开地图内容表示补充规定(试行)》(国测图字(2009)2号)对整合处理之后的线划电子地图数据内容进行处理，删除涉密信息内容。

(5)坐标转换及变形

经整合处理之后的线划电子地图，数据坐标系统需统一转换为2000国家大地坐标系统。由于需要进行外网发布，需要经过脱密变形处理，降低平面位置精度。数据处理流程如图3所示。

3.DOM数据集建设

影像数据源主要江苏省“十一五”DOM基础测绘数据，包括0.5 m分辨率航空影像数据和2.5 m航天影像数据。数据处理内容主要包括影像重采样、坐标转换、纠正、融合、调色、接边处理等常规影像处理流程。除此之外，针对公共网数据，还需要降低其平面精度，进行涉密信息处理。处理流程如图所示。

图3 线划电子地图数据集建设流程

图4 DOM数据集建设流程

完成处理后的影像数据的纠正精度应不小于该分辨率所对应比例尺的矢量数据精度，并能与相关矢量数据实现较好的套合;接边处应无明显的错位、接边痕迹;整体色调均匀，无明显区域色彩不一致、重影、导向不一致、扭曲、拉丝等现象。

4.瓦片数据集建设

在生成瓦片数据前，为保持线划电子地图标注表达内容的完整性和一致性，首先依据《“天地图·江苏”数据处理规程》、《“天地图·江苏”电子地图数据规范》确定电子地图分级显示内容及符号表达方式;然后进行地图符号化，制作完成线划电子地图底图、线划电子地图标注、影像电子地图底图、影像电子地图标注4个配图文件。

其中，线划电子地图底图要素内容主要包括：境界、交通及附属设施、水系及附属设施、铁路、居民地及附属设施、植被及省政区;线划电子地图标注及影像电子地图标注要素内容主要包括：兴趣点、铁路、公路、交通附属设施、水系;影像电子地图底图主要包括：覆盖全省范围的2.5 m航天影像及覆盖10个城市范围的0.5 m航空影像。

在完成配图模板文件制作后，先实现自动配图及地图符号化，再完成检查及编辑处理工作;然后再将MXD制图文档发布为ArcGIS服务进行地图切片生成瓦片数据集。主要工作流程如下。

1)准备工作。包括安装所需的字体库、符号库及配图插件等，并检查数据源与配图模板的版本正确性，确保下一步自动配图顺利完成。

2)自动配图。将数据导入至配图MXD模板，依据制图模板存储规则自动完成要素符号化，形成MXD制图文档，检查比例尺设置、图层顺序控制。

3)检查编辑工作。针对形成的MXD制图文档，由专人进行图面检查，确保数据源及配图模板匹配完整，要素符号化准确，并进行道路交叉口处理、symbol level检查调整及反锯齿设置。检查编辑工作完毕后，将MXD制图文档另存为MSD地图发布文档，以提高切图效率。

4)电子地图切片。将MSD地图发布文档发布为ArcGIS服务，利用Create Cache工具按照地图瓦片规格及瓦片金字塔各层显示比例生成电子地图瓦片。瓦片数据集建设流程如图5所示。

四、标准体系建设与质量控制

为保证各类数据资源的共享与集成服务，结合江苏省数据的特点，制定了相应的“天地图·江苏”数据规范，对国家相关数据规范进行扩充，现行国家或行业技术标准与规范作为规范性引用文件纳入这些制定的规范中。形成的数据规范及操作规程包括《“天地图·江苏”数据处理规程》、《“天地图·江苏”地理实体与地名地址数据规范》、《“天地图·江苏”电子地图数据规范》、《“天地图·江苏”POI分类规范》。

数据质量控制贯穿在整个数据生产过程中，包括过程控制和结果控制。过程控制主要包括数据处理前期的质量控制、数据处理过程中的质量控制;结果控制为数据处理完成后的后处理质量控制［3］。

图5 瓦片数据集建设流程

数据质量保证措施采用自查、互查和专查的方式完成。

1)自查主要是作业员对自己的产品进行全面的认真的检查，内容包括公共地理信息框架数据图形数据的内容及表示是否齐全、正确。

2)互查由作业组长检查或组织组内作业员互查，内容包括作业员提交的所有的成果数据。

3)作业组经全面自检互校后的成果成图，提交专业质量检查人员进行专检。检查主要包含数据的完整性、安全问题。

最后，公众版的电子地图数据须提交相应部门进行审图，通过审核后方能上网发布。

五、结束语

从2011年9月至2012年3月，已成功完成江苏省约10.26万km2电子地图数据生产，成果作为“天地图·江苏”的数据基础已成功应用于江苏省村庄环境整治、江苏省卫生厅疾控防治等相关行业领域，创造了良好的经济社会效益。

随着地理信息技术的发展，电子地图数据的应用日益广泛，如何有效地进行电子地图数据生产和管理，提高数据生产质量和速度是地理信息应用中值得探讨的问题。在本次电子地图数据集建设过程中，经过反复试验摸索，形成了一套电子地图生产方案及标准体系，可操作性强，为建立电子地图数据库打下基础。在后期，将着重研究电子地图动态更新机制及历史版本管理，以期更快的推进地理信息数据的共建共享，满足各行各业对地理数据的应用需求。

［1］甘文峰，王建峰.浙江省数据交换平台电子地图数据库建设实践［J］.城市勘测，2011(6)：40-42.

［2］CH/Z 9011—2011地理信息公共服务平台 电子地图数据规范［S］.北京：测绘出版社，2011.

［3］国家测绘地理信息局职业技能鉴定指导中心.注册测绘师资格考试辅导教材测绘综合能力［M］.北京：测绘出版社，2012.