電子地圖要素更新方法研究

王霏

摘 要：以“天地圖·甘肅”為例，研究了矢量電子地圖數(shù)據(jù)更新的原則和方法，提出了“分要素、分區(qū)域、分權(quán)重”的電子地圖矢量數(shù)據(jù)更新思路。針對矢量數(shù)據(jù)不同的權(quán)重值，提出了“動(dòng)態(tài)更新”和“常態(tài)更新”相結(jié)合的更新方法。研究表明：針對西部省份的實(shí)際情況，分要素、分區(qū)域設(shè)計(jì)電子地圖矢量要素的權(quán)重值，按照不同的權(quán)重值設(shè)定更新周期并實(shí)施，是保障電子地圖高時(shí)效性有效途徑。

關(guān)鍵詞：矢量電子地圖;數(shù)據(jù)更新;分要素;分區(qū)域;權(quán)重值

中圖分類號：P283.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2019）16-0018-03

Abstract： Taking "Tianditu·Gansu" as an example， the principles and methods of updating public vector electronic map were studied， and the updating method of electronic map vector data was put forward. Aiming at different weights of vector data， an update method based on dynamic update and normal update was proposed. Research shows that， according to the actual situation in the western provinces， electronic map vector weights is designed on the basis of different region and key element， it is effective way to ensure electronic map high timeliness that different weights will be given diverse update cycle.

Keywords： vector electronic map;data updating;component factor;different regions;weight value

隨著地理信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電子地圖作為現(xiàn)代地圖學(xué)發(fā)展的新興表現(xiàn)形式，被廣泛應(yīng)用于各類地理信息相關(guān)的系統(tǒng)和平臺中。與傳統(tǒng)地圖相比，數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性對電子地圖的影響較大，其直接決定著電子地圖的質(zhì)量水平和服務(wù)能力。

依據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，電子地圖可分為不同的類別。按照展示內(nèi)容，電子地圖可分為矢量電子地圖和影像電子地圖;按照用戶群體，電子地圖可分為政務(wù)版電子地圖和公眾版電子地圖;按照保密等級，電子地圖分為涉密版電子地圖和非涉密版電子地圖。其中，公眾版矢量電子地圖受關(guān)注度高，應(yīng)用更為廣泛，對數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性的要求更高。

甘肅省地處我國西北邊陲，東西蜿蜒約1 600km，全省面積45.37萬km2，占國土總面積4.72%。面對遼闊的省域面積和矢量電子地圖高時(shí)效性之間的矛盾，如何有重點(diǎn)、高效率、低投入地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)及時(shí)更新，是電子地圖更新亟待解決的關(guān)鍵問題。本文將以“天地圖·甘肅”為例，研究公眾版矢量電子地圖數(shù)據(jù)更新的原則和方法。

1 更新原則

公眾版矢量電子地圖的要素包括興趣點(diǎn)、公路、鐵路、水系、居民地、城市綠地和境界[1]。其中，興趣點(diǎn)、公路、鐵路和居民地的變化速度快、公眾關(guān)注度高，是公眾版矢量電子地圖中的主要要素，這類要素的現(xiàn)勢性直接影響電子地圖的可用性。按照不同主要要素的類型，確定矢量電子地圖的更新原則是數(shù)據(jù)更新需要解決的首要問題。

1.1 分要素，分權(quán)重

按照矢量電子地圖要素重要度和變化頻率的不同，分要素類設(shè)定權(quán)重。不同權(quán)重的要素設(shè)定不同的更新周期要求。以“天地圖·甘肅”矢量電子地圖數(shù)據(jù)更新為例，分要素權(quán)重設(shè)置如表1所示。

1.2 分區(qū)域

按照人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等要素，將甘肅省分為五類區(qū)域，對不同類型的區(qū)域限定不同的更新周期。在資源投入有限的前提下，提高更新效率，保障矢量電子地圖的高可用性。以甘肅省為例，全省分區(qū)域電子地圖更新的權(quán)重值設(shè)定如表2所示。

2 更新方法

矢量電子地圖更新采用動(dòng)態(tài)化更新和常態(tài)化更新相結(jié)合的方式。動(dòng)態(tài)化更新是針對分要素、分區(qū)域更新中，權(quán)重設(shè)定較高的要素和區(qū)域，快速發(fā)現(xiàn)和獲取變化信息，實(shí)現(xiàn)矢量電子地圖中重要道路、鐵路、地名地址數(shù)據(jù)的更新;常態(tài)化更新主要針對分要素、分區(qū)域更新中，權(quán)重設(shè)定較低的要素和區(qū)域，主要利用省級基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)成果和城區(qū)大比例尺測繪成果，實(shí)現(xiàn)矢量電子地圖的全要素更新。

2.1 動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)更新

動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)更新主要用于重要公路、鐵路和地名地址等重要度高、變化頻率快的主要要素更新。其主要流程包括變化信息快速發(fā)現(xiàn)、變化信息快速獲取和變化信息快速成圖三個(gè)環(huán)節(jié)。

2.1.1 變化信息快速發(fā)現(xiàn)。建立“更新數(shù)據(jù)源快速發(fā)現(xiàn)”工作機(jī)制，安排專人通過網(wǎng)絡(luò)、報(bào)紙等媒體，及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路和地名地址數(shù)據(jù)的變化信息。

2.1.2 變化信息快速獲取。在實(shí)現(xiàn)變化信息快速發(fā)現(xiàn)后，通過矢量化、GPS野外采集等方式，獲取變化信息的圖形信息;通過網(wǎng)絡(luò)、報(bào)紙等信息篩選，獲取變化信息的屬性信息，最終完成變化信息的快速獲取工作。

2.1.3 變化信息快速成圖。變化信息快速成圖主要指以變化信息的最大外接矩形為成圖范圍，處理變化信息和其他要素間的關(guān)系，并利用ArcGIS完成矢量電子地圖的配圖和切片工作。

在變化信息的快速成圖階段，經(jīng)常存在因一條道路變化而引起大面積底圖數(shù)據(jù)重新配圖和切片的情況。這不僅導(dǎo)致工作量成倍增加，也大大降低了電子地圖的更新效率。針對此類問題，將變化頻率較高的道路和地名地址數(shù)據(jù)分層配圖和切片，可以進(jìn)一步減少矢量電子地圖更新的工作量，提高變化信息快速成圖的效率。

2.2 常態(tài)化數(shù)據(jù)更新

常態(tài)化數(shù)據(jù)更新主要用于縣道及其他道路、其他水系、平房、道路綠化帶等重要度低、變化頻率慢的要素更新。其主要流程為：以省級基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)和城區(qū)大比例尺測繪數(shù)據(jù)為本底，參考高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)，更新道路、鐵路、水系、居民地、城市綠地?cái)?shù)據(jù)的圖形信息;收集各類資料，更新上述數(shù)據(jù)的屬性信息。

2.2.1 圖形更新

2.2.1.1 要素圖形更新。以省級基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)和城區(qū)大比例尺測繪數(shù)據(jù)為本底，以現(xiàn)勢性強(qiáng)的高分辨率影像數(shù)據(jù)為參考，分要素類對比本底數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性，更新各要素類的圖形信息[2]。

2.2.1.2 要素間關(guān)系處理。利用拓?fù)潢P(guān)系檢查工具，檢測道路、鐵路、水系、居民地和綠地之間的空間位置關(guān)系錯(cuò)誤。針對出現(xiàn)的問題和錯(cuò)誤，調(diào)取影像數(shù)據(jù)進(jìn)行求證，并選擇合適的處理方式以確保要素空間關(guān)系的合理性。

2.2.2 屬性更新。按照數(shù)據(jù)源屬性更新新增道路和鐵路、水利工程、城市綠地的屬性信息;針對屬性不明確的要求，調(diào)取地理國情普查和其他相關(guān)文檔資料進(jìn)一步求證，并選擇合適的處理方式以確保道路、鐵路和水系屬性的正確性。

2.2.3 數(shù)據(jù)質(zhì)檢。對矢量數(shù)據(jù)更新成果實(shí)行“兩級檢查、一級驗(yàn)收”制度，確保數(shù)據(jù)更新質(zhì)量。

2.2.4 電子地圖制作。對于通過質(zhì)檢的矢量數(shù)據(jù)更新成果，按照“天地圖”矢量電子地圖配圖和切片的要求，利用ArcGIS Desktop完成任務(wù)區(qū)內(nèi)矢量電子地圖配圖;利用ArcGIS Server完成矢量電子地圖切片工作[3，4]。

3 結(jié)語

以甘肅省為代表的部分西部省份，其地域條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平無法與東部地區(qū)相提并論。一方面省域面積較大，很難實(shí)現(xiàn)全省域矢量電子地圖全要素?cái)?shù)據(jù)的年度更新;另一方面，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對落后，經(jīng)費(fèi)和人力投入均難以支撐“天地圖·甘肅”矢量電子地圖的全要素、實(shí)時(shí)更新。根據(jù)西部省份的實(shí)際情況，分要素、分區(qū)域設(shè)計(jì)矢量電子地圖更新要素的權(quán)重值，按照不同的權(quán)重值劃定更新周期并實(shí)施，是提高電子地圖時(shí)效性的有效途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]張紅萍.“天地圖·甘肅”數(shù)據(jù)母庫建設(shè)方法研究[J].礦山測量，2016（4）：28-31.

[2]朱靖，欒學(xué)晨.面向?qū)Ш诫娮拥貓D制作的多源地理空間數(shù)據(jù)融合技術(shù)[J].地理空間信息，2014（4）：147-129.

[3]祝云，高丹，韓雪凌.基于ArcGIS Server的瓦片電子地圖數(shù)據(jù)更新機(jī)制研究[J].測繪通報(bào)，2013（12）：92-93.

[4]董琨，雷瑛，錢金波.基于天地圖在線快速制圖技術(shù)研究[J].礦山測量，2015（6）：83-85，88.