政务电子地图协同更新方法研究<br/>——以南京市为例

政务电子地图协同更新方法研究
——以南京市为例

2016-12-20尹向军王芙蓉诸敏秋黄华月

测绘通报 2016年11期

关键词：电子地图南京市政务

尹向军，余斌，王芙蓉，诸敏秋，黄华月，赵伟

(1. 南京市城市规划编制研究中心，江苏南京 210029; 2. 湖北省测绘工程院,湖北武汉430074)

政务电子地图协同更新方法研究
——以南京市为例

尹向军1，余斌2，王芙蓉1，诸敏秋1，黄华月1，赵伟1

(1. 南京市城市规划编制研究中心，江苏南京 210029; 2. 湖北省测绘工程院,湖北武汉430074)

政务电子地图是城市智能化、智慧化管理的基础，随着政务信息公开力度和公共服务能力的不断提升，政府各职能部门对电子地图的应用需求日益强烈，基于传统测绘地理信息数据更新的电子地图在政务服务过程中逐渐暴露出现势性不强、丰富性不足等问题，导致城市管理决策过程中无法准确进行空间定位和查询服务。为了解决上述问题，本文以南京为例，结合大数据时代背景，通过挖掘和分析各类电子地图更新数据源，提出了多源、异构数据的协同更新技术路线，电子地图实现了更新源由单一向多源的跨越，地图要素的丰富性和现势性取得了显著的改善，具有一定的创新指导意义。

政务；电子地图；协同更新

随着城市政务信息化的发展及部委办局对地理信息资源应用需求的日益增长，基于政务电子地图逐步构建的城市统一、权威、现势的测绘地理信息“一张图”，为城市公共管理、智能交通、公安应急、环境整治等空间信息基础设施服务提供了基本保障，同时也开创了基础空间数据库共享、服务和应用的新模式。

城市空间布局规划、公共突发事件处置、综合减灾与风险管理等政务决策工作对政务电子地图的准确性和现势性要求不断提高，以传统测绘地理信息为主要更新源的电子地图在服务质量上逐渐暴露出一些问题和不足，尤其是城市重点建设地区，要素更新时间明显滞后，无法满足城市管理决策应用的需求。如何实现电子地图的快速更新，为科学、高效、准确的政务管理决策提供准确的地理信息，是政务电子地图现阶段应用和服务面临的主要瓶颈。

本文以南京市为例，在传统的地理信息数据基础上，提出了基于地理国情、规划审批监督等新型测绘数据产品更新政务电子地图的协同技术路线，并进行了验证，具有实际推广价值和指导意义。

一、基本概况

1. 传统更新方式

电子地图传统更新数据源主要来自测绘4D产品数据中的地形图和遥感影像，更新方式比较单一。2014年底，随着“数字南京”建成，南京市已基本实现了大比例尺地形图全市域覆盖。基于地形图更新的城市政务电子地图在数据现势性和丰富性方面得到显著的提高。此外，通过扩大更新范围和提高更新频率等方式，逐步实现了地图由一版到两版、由整体到局部动态更新方式，有效保证了城市政务信息共享和应用建设需求，表1列举了南京政务电子地图近几年更新维护情况。

表1 历年地图更新情况 km2

2. 主要面临的问题

目前，通过对城管、教育、公安等市级政府部门，以及建邺、高淳等区级政府应用情况反馈，电子地图数据整体现势性基本满足各部门的地理信息基础应用，但对于城市重点发展地区，电子地图更新周期还存在一定的滞后性。究其原因，主要受限于目前电子地图的更新源。因为地形图和影像图两者各有缺点，地形图精度高，但是更新周期一般为半年，影像图更新周期一般为一年，而且精度低，两者都无法实现电子地图动态更新。解决这一问题的关键为突破传统的更新方式，挖掘可能用于政务电子地图更新的新数据产品，通过分析要素类型和几何模型，建立协同更新对应关系，实现政务电子地图实时动态更新。

二、协同更新思路

协同更新是指为了完成某一区域地图快速更新目标，由多个协同主体，通过一定的信息交换和相互协同机制，实现整个任务协同建设的目标。

随着规划管理体制改革的完成，南京市逐步建立市区两级协同工作管理体系，市级测绘管理部门负责全市基础测绘项目扎口管理和标准制定，区级测绘管理部门负责管辖范围内基础地理信息数据建设，并实行区级数据向市级动态推送制度。为了减少市区协同和行业协同工作模式过程中产生的产品规格和质量要求不统一情况，在电子地图协同生产过程中，数据建设原则按照标准以自上而下为原则，即由市级测绘主管部门统一制定数据标准和生产规程，区级部门及委办局专题数据维护部门统一遵照执行，最大限度保证不同数据之间的无缝连接，减小对接过程中的差异性处理。

在大数据背景下，多源是其主要特点，为建立现势性强、属性丰富、结构合理、来源清晰的政务电子地图数据库体系，南京市利用地形图、规划审批、专项规划现状图、批后监管数据及共享交换数据等成果(如图1所示) ，借助协同更新操作平台，实现权威部门维护权威要素的生产更新机制。

图1 政务电子地图多源协同更新技术思路

三、技术实现路线

基于对参与协同更新的数据的分析，其数据结构主要包括GIS与CAD两种。目前，考虑在城市规划、测绘等领域用户的操作习惯和已有的专业系统，以及数据建库存储要求，电子地图协同更新需要兼顾以上两种需求，即在AutoCAD环境下加载编辑GIS库数据，也可称为异构数据互操作技术(如图2所示)。其本质就是利用CAD方便快捷的编辑功能对GIS库中的空间数据进行添加、修改、删除等操作，并且编辑结果可直接保存到GIS库，使用该技术可以解决多源数据一体化协同更新问题，避免不同数据库之间转换带来的数据精度损失，同时又符合目前用户作业习惯，是在目前环境下实现电子地图快速更新的一种有效方法。

图2 异构数据互操作技术

异构数据互操作技术设计关键要处理好以下几种模型的关系：

1) 数据模型：异构数据互操作所要操作的对象，即CAD与GIS平台的两套数据模型。

2) 解析模型：CAD平台与GIS平台中的数据模型从几何上来说大多数是相同的，都包含点、线、面、注记等基本组成部分；但在对象概念的定义和组织表达上，两套平台之间又有很大区别。解析模型就是要把两个平台之间几何模型相同而概念不同的对象统一起来，在系统中视为一个对象，可以互相转换使用。

3) 映射关系：对于CAD与GIS两个平台的数据分层、属性结构(CAD中为XData扩展属性字段结构)、符号表现等信息事先定义好一个映射关系，以便于CAD中的数据与GIS中的数据在图层、属性、符号表现上尽量保持一致。

4) 编辑更新：对于加载到CAD中的GIS数据，提供添加、修改、删除要素的功能；提供根据属性结构映射关系，通过修改CAD扩展属性达到修改GIS属性值的功能；提供根据图层分层映射关系，GIS几何类型同层的要素换层的功能。

根据上述协同更新思路，研发一体化协同更新平台，将政务版电子地图作为基础库，调用各类更新数据源，实现政务电子地图要素同步快速更新。

1. 基础地理信息数据的协同更新

通过一体化协同平台定期与基础地理信息数据同步，作业员基于编辑平台自动提取地形图中房屋、道路、水系、地名标注等要素信息，人工进行判读，完成电子地图要素的比对及增删改等操作(如图3所示)。

图3 地形图更新电子地图

2. 规划审批数据协同更新

规划审批管理阶段成果主要跟踪和监督城市人工地物各阶段建设的合法性和准确性，具有成图短、精度高的特点。如通过提取规划建设审批的建筑施工图、道路施工图的许可图件，以及规划批后管理产生的验线、竣工测量数据等，可以用来快速更新电子地图数据。

图4显示该区域处于在建阶段，通过加载竣工测量成果，发现该区域已完成竣工验收，可以直接将在建房屋变更为建成房屋，确保城市重点建设地区地理信息要素及时更新，实现电子地图现势性与城市建设施工阶段保持动态一致。

图4 竣工测量成果更新电子地图

3. 规划专项成果数据协同更新

用于标注电子地图显示兴趣点信息，包括党政机关、商业服务、交通运输、餐饮住宿、休闲娱乐、医疗卫生等。其中很多信息来自于政府各职能管理部门的核心业务，如教育、医疗、养老设施、历史文化资源、商业等专项规划成果，直接用于更新电子地图标注和查询信息。

以教育专项规划数据为例(如图5所示)，对现有的POI数据进行比对，补充完善现有数据的分类和属性信息，实现专题信息数据对电子地图的协同更新。

图5 教育专项规划成果更新电子地图

4. 共享交换数据协同更新

基于共享交换数据的协同更新是指按照不同的数据用途，建立更新源与电子地图之间对应关系，如直接调用公安的派出所、警务室和城管的停车场等专题数据信息更新电子地图中相应的要素和属性内容(如图6所示)。

图6 CAD界面加载GIS数据

四、建设成效

基于协同更新方式建设的南京政务电子地图在数据建设上已取得显著成效，采用整体图面效果概要浏览和城市建设热点地区详细比对的方法与某商业地图进行分析，其结果显示两者整体现势性基本一致(如图7、图8所示)，但对于城市重点建设地区及城市偏远地区，南京市政务电子地图明显优于某商业地图。主要体现在正在建设的路网、重点发展地区的房屋、道路要素等，以及城市绿地、房屋轮廓、地图注记等较为丰富。

图7 某商业地图效果

图8 南京市政务电子地图效果

五、结束语

本文结合当前政务电子地图建设面临的实际问题，以南京市为例，通过对源数据和异构数据进行挖掘和分析，形成一套一体化协同更新政务电子地图的技术路线，有效解决了当前电子地图更新方式单一、现势性滞后的问题，并通过实践证明，采用该模式更新的电子地图在现势性和丰富性方面具有一定优势。今后，随着大数据从堆积阶段到挖掘阶段的不断发展，本文采用的技术路线将为多源数据协同更新政务电子地图提供指引和借鉴。

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Study on the Method of Government Electronic Map Collaborative Updating—Taking Nanjing as an Example

YIN Xiangjun，YU Bin，WANG Furong，ZHU Minqiu，HUANG Huayue，ZHAO Wei