军民基础地理信息数据标准对接方法研究

郦淑俊,徐 涛,申亚斌*,耿 俊

(1.江苏省测绘工程院,江苏 南京 210013;2.江苏省基础地理信息中心,江苏 南京 210013)

0 引言

军民融合发展战略是党和国家适应经济社会发展形势,应对当今世界技术以及新军事变革要求提出的重要战略思想[1]。2017年新修订的《中华人民共和国测绘法》明确国防建设是测绘地理信息的4个服务对象之一,并将“推动军民融合”写入新《测绘法》[2]。测绘基础地理信息军民融合能够加速提升测绘对经济建设和对现代战争的服务保障能力,是国防和军队现代化建设的重要保障,有利于整合优化军地双方资源,具有划时代的重大意义[3-4]。

军民测绘地理信息部门分别根据各自的使命任务、保障重点和发展需要,建立了独立的基础地理信息数据标准体系[5]。由于军民测绘在技术体制、装备体制和处理方法等方面不一致,目前在基础地理信息的数据内容和构成上均存在较大差异[6-7],但随着测绘地理融合发展的不断深入,军民合作工程项目越来越多,对军民测绘成果资源共享的需求越来越高[8]。

因此,为加快推进军队与地方测绘地理信息数据成果资源共享,落实国家提出的军民联合更新陆地基本比例尺军用地图工作要求,提升军事测绘导航成果预置水平和战场环境保障能力[9],本文针对省级基础地理信息数据,制定可复制、可推广的军民数据标准对接方案,满足部队开展作战指挥、军事训练对基本比例尺地形图的应用需求,建立适应国家经济、国防建设跨越式发展的测绘融合发展机制,为测绘地理信息化建设发挥重要的引领、规范、支撑和保障作用。

1 技术路线

针对军民测绘地理基础标准、地理空间信息产品标准、地理空间信息获取和处理标准,研究相关技术内容和适用范围,突出重点,制定军民融合地理信息数据标准对接技术方案。经分析,省级基础地理信息数据与军用基础地理信息数据在数据格式、数据组织、编码系统和要素表示等方面存在差异,通过对军民双方地理信息要素分类与表达的对比、分析和总结,提出军民基础地理信息数据标准对接的思路和方法,为测绘地理信息行业军民融合工作的开展提供技术依据和参考。

本文采用的技术流程如图1所示,包括数据分析与预处理、制定对接标准、数据转换、数据整合等流程。数据分析主要是对省级基础地理信息数据与军用基础地理信息数据按照要素分类、要素代码、属性信息、几何特征进行详细分析,建立映射关系;根据数据分析的结果,对数据进行预处理,建立对照关系,制定数据转换模板;对省级基础地理信息数据进行数据结构、数据格式、坐标系统、分类代码、表达方式等转换,生成作业编辑数据后,进行图形编辑、拓扑处理、结构重组、省界接边、要素空间关系处理等数据编辑工作,形成军用基础地理信息数据。

图1 军民基础地理信息数据标准对接流程

2 标准对接方案制定

2.1 标准对接原则

2.1.1 建立对照关系,实现能转尽转

立足省级基础地理信息数据实际建设情况,根据军民双方的相关数据规范要求,以数据分层分类情况为基础逐要素进行分析,制定军用基础地理信息数据与省级基础地理信息数据标准对照表,实现省级基础地理信息数据能转尽转,最大程度实现军民数据融合。

2.1.2 分析数据特点,明确对照内容

根据军用基础地理信息数据与省级基础地理信息数据的分层情况、属性项定义的分析,明确军民双方数据的属性定义、表达内容和字段要求,完成军用基础地理信息数据与省级基础地理信息数据的属性项定义对照以及分层属性对照。

2.1.3 整合标准要求,资源优势互补

整合军民双方基础地理信息数据规范要求,对比分析军用基础地理信息数据与省级基础地理信息数据的一对一、一对多和多对一关系。在后续的军民双方数据规范制定时,可针对性地扩展部分要素代码与属性表,优化数据规范,使双方的数据更完整、丰富,实现优势互补。

2.2 数据分析与预处理

数据分析主要从要素分类、要素代码、数据属性、几何特征、映射关系等方面,分别分析了省级基础地理信息数据和军用基础地理信息数据标准、数据现状的异同,以进一步制定军民基础地理信息数据标准对照表和属性对照表。

2.2.1 要素分类

省级基础地理信息数据侧重于表达城市、交通、水系等与经济和人文相关的地理信息要素;军用基础地理信息数据侧重于与军事相关的地理信息要素。

2.2.2 要素代码

从代码的长度上讲,省级数据和军用数据位数相同,但是从编码规则上讲,两类数据每一位数字代表的意义是不一样的。因此想要从编码规则上达成融合难度较大,但由于基础地理信息要素的代码并不影响数据实体,因此只要能够建立要素代码间的转换关系,即可实现数据代码的融合。

2.2.3 数据属性

省级基础地理信息数据定义了属性项,军用基础地理信息数据未定义属性项及属性值的情况,对接时制定属性对照规则,依据预定规则转换至军用基础地理信息数据;省级基础地理信息数据未定义属性项,军用基础地理信息数据定义了属性项的情况,暂时不补充采集;省级基础地理信息数据地物类属性与军用基础地理信息数据地物类属性定义不一致的,需核实修改,包括字段类型是否符合要求、内容长度是否超出规定、属性内容是否规范、数字是否准确无异常值。

2.2.4 映射关系

根据基础地理信息数据分类情况的不同,将军民双方所有基础地理信息要素建立对照关系,要素间的对照关系分为无对应、一对多、一对一、多对一、多对多五大类。

(1)无对应代码。省级基础地理信息数据中无对应军用基础地理信息数据的要素,根据实际需要判断是否保留。如需保留,应进行要素扩展。

(2)一对一转换。省级基础地理信息数据中的要素代码和要素属性项与军用基础地理信息数据标准规范表述一致的,一般分为3种情况:完全相同的,可直接对照转换;名称不同的,可根据表示内容进行对照;表示方式不同的,进行点、线、面变换后进行对照。处理方法包括面转点、线转点、面转线等方式。转换后应保证要素间关系合理、拓扑关系正确,若转换后军用基础地理信息数据为有向点,应将有向点角度值正确赋值。

(3)一对多转换。省级基础地理信息数据中的要素代码对应军用基础地理信息数据的多个要素代码,可用以下3种方式转换:可以根据几何特征和属性内容进行区分的,可直接对照转换;无相关信息可参考区分的,根据附近地物地貌情况采取程序或人工确定其代码;无任何资料可确定代码的,应加以描述,并将整个作业区内统一定为相对合理的代码。

(4)多对一转换。省级基础地理信息数据中的多个要素代码对应军用基础地理信息数据中的一个要素代码,应当根据几何特征、属性内容等进行重新归类,并在转换后的要素中赋相应属性值,对军用基础地理信息数据中的属性项予以区分,以保留原要素相关信息。

(5)多对多转换。省级基础地理信息数据中的多个要素代码对应军用基础地理信息数据中的多个要素代码,应当根据几何特征、属性内容等进行重新归类,并赋相应属性值。

2.3 制定数据对接规范

对比省级基础地理信息数据与军用基础地理信息数据中要素在语义、表达、语法转换等方面的问题,进行分析试验与预处理。在数据预处理成果的基础上,根据省级基础地理信息数据与军用基础地理信息数据对照表和拟定的转换方案,把对应关系变成转换模板,并通过试验测试不断修改完善,形成最终的数据对接规范。

数据对接规范的基本表包括军用基础地理信息数据分层表、军用基础地理信息数据属性定义表、省级基础地理信息数据分层表、省级基础地理信息数据属性定义表。对照表包括省级基础地理信息数据与军用基础地理信息数据标准对照表、省级基础地理信息数据与军用基础地理信息数据属性项定义对照表、军用基础地理信息数据中有而省级基础地理信息数据中无对照的数据表。根据对接标准制作数据转换模板,通过软件自动化转换辅以人工核查调整完成军民基础地理信息数据的融合。

3 军民基础地理信息数据融合建议

当前,中国特色社会主义进入新时代,测绘地理信息事业发展也站到了新的历史起点上,融入自然资源管理大格局中,为军民融合深度发展提供了历史性机遇,也提出了更高的战略要求。为贯彻落实国家军民融合发展战略部署,提升测绘地理信息保障国防建设的服务水平,提高测绘地理信息供给能力,对未来军民基础地理信息数据充分融合有以下建议。

(1)省级基础地理信息数据完善。省级基础地理信息数据在后续的生产中,应合理增加军方重点关注的要素对象及对象属性。

(2)军用基础地理信息数据优化。军用基础地理信息数据应兼容通用的基础地理信息数据存储格式,方便日后地方基础地理信息数据的快速转换,满足现代化军事作战的需求。

(3)建立军民长效融合机制。随着测绘地理信息技术体系由数字化向信息化转变,基础地理信息要素采集周期更短、现势性更强,数据更新频率会越来越快。日后可探索通过增量方式,对重点要素进行更新,以提升数据生产能力。军民双方制定联动更新措施,走出一条“军民测绘融合建设,地理信息联合保障”的发展之路,实现共建双赢、协调发展。

4 结语

由于测绘军民融合组织管理体系、政策制度体系尚未建立,缺乏稳定的军民融合机制,地方测绘部门参与军民融合统筹能力较弱,在统筹经济和国防建设需求、工作对接方面需要进一步加强。同时,由于需求和服务对象的差异,军地双方制定的标准在技术指标、生产流程、建设方法等方面不同,数据资源难以实现共享。本文针对以上问题,对军民基础地理信息数据标准融合进行了探索,完成了军民地形图数据要素映射关系对照,制定了数据对接规范,为实现军民测绘资源共建、共管和共用奠定基础。