城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫更新

趙永統(tǒng)

（1. 南陽市城市規(guī)劃地理信息中心，河南 南陽 473000）

本文結(jié)合基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫建設(shè)現(xiàn)狀，設(shè)計了一套詳細的更新流程，覆蓋從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)質(zhì)檢到數(shù)據(jù)更新的全過程。整個數(shù)據(jù)更新過程能真正體現(xiàn)“合理、準確、科學(xué)化、規(guī)范化”的特點，形成準確、動態(tài)、高效的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)生產(chǎn)體系。

1 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫分析

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫主要由DLG、DOM、DEM、DRG、PN、MD等組成[1]。其中，DLG是數(shù)據(jù)更新的主要任務(wù)，采用工作庫、正式庫（現(xiàn)勢庫）和歷史庫的數(shù)據(jù)庫概念模型。工作庫存儲更新過程數(shù)據(jù)（臨時數(shù)據(jù)），正式庫存儲按照各類數(shù)據(jù)更新周期生產(chǎn)出的最新成果數(shù)據(jù)。當(dāng)更新數(shù)據(jù)提交到正式庫并確定版本后，正式庫中的原始數(shù)據(jù)便歸檔至相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)庫[2]。

城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的更新模式一般包括版本式更新和基于基態(tài)修正的數(shù)據(jù)更新。版本式更新是對地形圖重新測繪，也可以是修測后用新測或修測地形圖數(shù)據(jù)全部替換舊地形圖數(shù)據(jù)。這種方法更新速度慢，容易造成數(shù)據(jù)冗余，適合于為一個新的區(qū)域建立一個新的數(shù)據(jù)庫?；诨鶓B(tài)修正的數(shù)據(jù)更新模式先用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)取代歷史數(shù)據(jù)，再建立現(xiàn)狀數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的聯(lián)系，以便能在反映現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的同時，隨時實現(xiàn)歷史與現(xiàn)實的響應(yīng)。基態(tài)修正模型非常適用于全局變化較少，而局部變化較多的情形。對于單個與少數(shù)幾個對象的變化，基態(tài)修正更新僅存儲發(fā)生變化的對象[3]。

對于城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)來說，需要更新的內(nèi)容主要是空間實體的變化、相關(guān)屬性信息的變化和拓撲關(guān)系的重建等[4]。空間實體的變化是最基本的更新內(nèi)容，包括點、線、面特征，重點是面信息的更新。屬性信息變化的重點是保證其和空間信息的一致性。拓撲關(guān)系的重建應(yīng)該結(jié)合空間實體信息的更新同步進行。

2 城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫更新方案

2.1 城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫更新流程

數(shù)據(jù)庫更新流程如圖1所示。

2.2 更新策略設(shè)置

在數(shù)據(jù)更新之前，首先需要確定更新的目標與任務(wù)，包括設(shè)置更新范圍、更新圖層，如圖2。設(shè)置更新范圍可以基于圖幅進行，也可以自定義。以圖幅為單位的更新考慮數(shù)據(jù)的方便使用，克服了采用單幅圖存儲管理數(shù)據(jù)的缺點，又顧及了基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)按照圖幅進行生產(chǎn)更新的實際，使得數(shù)據(jù)庫的更新維護更方便。自定義范圍的數(shù)據(jù)更新是基于圖幅更新的補充，在一定條件下可以減少數(shù)據(jù)庫更新時的數(shù)據(jù)冗余。

2.3 更新質(zhì)量控制

在進行數(shù)據(jù)更新的過程中，為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，首先，提交數(shù)據(jù)的CAD圖層設(shè)置和屬性結(jié)構(gòu)的存儲按照測繪成果數(shù)據(jù)提交規(guī)范執(zhí)行。其次，通過數(shù)據(jù)人工檢查和數(shù)據(jù)自動檢查相結(jié)合的方式，對要素圖形、屬性一致性、拓撲關(guān)系約束等進行規(guī)整質(zhì)檢[5,6]。最后，添加項目、圖幅的元數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)聯(lián)動，保證數(shù)據(jù)的更新質(zhì)量，如圖3。

2.4 歷史數(shù)據(jù)管理與回溯

為了城市規(guī)劃和建設(shè)的需要，有時候需要再現(xiàn)某個區(qū)域在過去某個時間的歷史狀態(tài)，實現(xiàn)新舊數(shù)據(jù)的對比。對于城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)來說，歷史數(shù)據(jù)的回溯主要是歷史的再現(xiàn)。一個區(qū)域范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)有的部分經(jīng)過了多次更新，有的部分從未更新，仍是最初基態(tài)。歷史數(shù)據(jù)的回溯通過數(shù)據(jù)在某時刻所屬基態(tài)和修改信息來恢復(fù)該歷史時刻全貌。通過時間或者歷史標記進行歷史回溯，進行歷史數(shù)據(jù)的對比分析，滿足城市建設(shè)的需要。

圖1 數(shù)據(jù)庫更新流程

圖2 數(shù)據(jù)庫入庫更新策略

圖3 數(shù)據(jù)規(guī)整質(zhì)檢

2.5 應(yīng)用實例

圖4 為基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫更新系統(tǒng)。基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)分為8大類，在Geo database中建立8個要素數(shù)據(jù)集；分44中類，在中類的基礎(chǔ)上建立要素類[7,8]，在側(cè)邊欄可以對這些要素類進行操作選擇。菜單欄實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的遷出、遷入以及一些基本的GIS操作。視圖窗口按比例尺顯示被操作的數(shù)據(jù)，其中的方框為數(shù)據(jù)的標準分幅。通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫最終的數(shù)據(jù)更新。

圖4 數(shù)據(jù)庫更新系統(tǒng)

3 結(jié) 語

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和更新基本上滿足了規(guī)劃、建設(shè)及社會各方面對基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的需要。在實踐中，以下方面仍需進一步研究：①隨著城市規(guī)模的擴大，城市基礎(chǔ)地理信息必須隨城市的發(fā)展不斷更新，因此必須形成一套城市基礎(chǔ)地理信息動態(tài)更新機制。②將攝影遙感數(shù)據(jù)、城市規(guī)劃圖等數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)更新的重要數(shù)據(jù)源。

[1]雷蓉. 基于目標區(qū)域的正射影像快速更新方法[J].測繪通報，2007(4):30-33

[2]朱宏斌,陸海英.城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫更新方案研究[J].測繪通報,2011(1):25-27

[3]熊湘琛,張新長,曹凱濱.城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)增量更新研究[J].測繪通報,2009(3): 24-26

[4]周立,鄧云青.城市地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新方式研究[J].地理空間信息,2008,6(5): 45-47

[5]盧立強,苑洲云，李杰.城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫更新探討[J].江西測繪,2010(3):21-23

[6]王少華,邊馥苓.GIS數(shù)據(jù)庫自動更新機制研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報：信息科學(xué)版, 2004(12):1 059-1 062

[7]徐加祥,徐萍,蔡立萍.鹽城市基礎(chǔ)測繪成果數(shù)據(jù)更新與共享機制的研究[J].現(xiàn)代測繪, 2008(4):44-45

[8]劉德兒,閭國年,蘭小機,等.城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫更新機制研究[J].大地測量與地球動力學(xué),2012(2):154-158