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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:地質(zhì)礦產(chǎn)時(shí)間:瀏覽:次
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,對(duì)基礎(chǔ)地理信息現(xiàn)勢(shì)性等的要求會(huì)越來越高,基礎(chǔ)地理信息的更新方法還需與時(shí)俱進(jìn),持續(xù)加強(qiáng)和完善?;A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是涉及國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性、倡議性信息資源,基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的生命力在于其數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性和準(zhǔn)確性。因此,如何提高數(shù)據(jù)庫的更新效率成為測(cè)繪行政主管部門工作的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
一 城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)信息更新的內(nèi)容
更新內(nèi)容涉及全省交通、行政地名、行政境界、管線、大型工程(水利、電力、工礦企業(yè)等)等數(shù)據(jù)層。交通包括新建、在建、改建鐵路,公路,機(jī)場(chǎng)等。行政地名主要指鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上地名的變更,以撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)為主要內(nèi)容。管線包括新建、改建的主要輸氣、輸油、輸電線路等,如西氣東輸管道、西部原油成品油管道工程、大型工程包括新建水利、電力、工礦企業(yè)等具相當(dāng)規(guī)模的大型工程。
二 地理信息數(shù)據(jù)更新方式
根據(jù)城市基礎(chǔ)測(cè)繪外業(yè)修測(cè)工作開展的特點(diǎn),對(duì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫更新一般存有在三種方式:測(cè)區(qū)級(jí)更新、圖幅級(jí)更新以及要素級(jí)更新。測(cè)區(qū)級(jí)更新適用于某一塊區(qū)域因經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展迅速導(dǎo)致地物地貌變化較大,無法采用局部個(gè)別要素更新解決數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性問題時(shí),可對(duì)該地區(qū)進(jìn)行全面重測(cè),并使用更新后的數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)庫中同區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行整體性替換。與前兩種方式相比較而言, 要素級(jí)更新更新數(shù)據(jù)量少,但更新速度較快。
三 地理信息數(shù)據(jù)維護(hù)體系
城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分類與編碼、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分層、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)管理等。以保證基礎(chǔ)地理信息的現(xiàn)勢(shì)性,以確保規(guī)劃設(shè)計(jì)及后續(xù)其它專業(yè)能夠適時(shí)使用地理空間數(shù)據(jù)。
測(cè)繪部門將修測(cè)數(shù)據(jù)加工整理后,可以通過兩種方法更新基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫①:基于版本的更新,即以不同時(shí)間的整個(gè)數(shù)據(jù)庫為版本,更新時(shí)以新的版本取代舊的版本。②基于基態(tài)修正的數(shù)據(jù)更新,通過檢測(cè)、識(shí)別發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的變化部分,并對(duì)變化部分的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新,該方法適用于有嚴(yán)格的時(shí)態(tài)表達(dá)且變化頻繁的數(shù)據(jù), 如地籍?dāng)?shù)據(jù)等。無論采用哪種更新方式,當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時(shí),一旦遇到突發(fā)事件導(dǎo)致更新工作中斷,若沒有相應(yīng)措施就會(huì)導(dǎo)致大量的時(shí)間和人力資源浪費(fèi)在重復(fù)勞動(dòng)中。
四 我國(guó)基礎(chǔ)地理信息更新服務(wù)所面臨的問題
目前我國(guó)基礎(chǔ)地理信息的更新服務(wù)方式仍以批量式更新為主,即把更新后的新版數(shù)據(jù)全部提供用戶,然后用戶根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的更新操作。根據(jù)我國(guó)已建成的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫特點(diǎn),并結(jié)合筆者對(duì)1:25萬地形數(shù)據(jù)庫和水利部在其基礎(chǔ)上建成的水文數(shù)據(jù)庫的調(diào)研結(jié)果分析,目前我國(guó)批量式更服務(wù)方式所面臨的問題主要包括:
1. 要素標(biāo)識(shí)和標(biāo)準(zhǔn)問題
為簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的更新過程,MasterMap?數(shù)據(jù)集通過要素唯一標(biāo)識(shí)符(TOID)來跟蹤哪些要素發(fā)生了變化。我國(guó)雖然已經(jīng)建立了多種地理信息分類與代碼標(biāo)準(zhǔn)(如國(guó)土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類與編碼,中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼,全國(guó)河流名稱代碼等),但在建立國(guó)家基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫時(shí),仍然存在不用標(biāo)準(zhǔn),代碼分配不全,的現(xiàn)象。同時(shí)由于應(yīng)用目的、標(biāo)準(zhǔn)體系、編碼規(guī)則的不同,各個(gè)數(shù)據(jù)庫之間的要素ID往往不能相互兼容。如1:25萬地形數(shù)據(jù)中的河流代碼采用《全國(guó)河流名稱代碼》(送審稿)標(biāo)準(zhǔn),而水文數(shù)據(jù)庫中則采用《中華人們共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 中國(guó)河流名稱代碼 SL249-1999》。在難以維護(hù)公共ID 的情況下,可采用計(jì)算要素幾何屬性的方法以保證要素間的相互匹配。
2. 語義差異問題
目前大多數(shù)用戶是在對(duì)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理后才建立自己的應(yīng)用型或?qū)n}型系統(tǒng)的。該過程的實(shí)施導(dǎo)致主數(shù)據(jù)庫和客戶數(shù)據(jù)庫之間在語法、語義、結(jié)構(gòu)等方面的差異和不一致性,其中語義沖突又可以在模式(Schema)和數(shù)據(jù)(Data)兩個(gè)層次上分別劃分為六種類型。具體地講,在1:25 萬地形數(shù)據(jù)庫和水文數(shù)據(jù)庫之間主要存在表達(dá)沖突,分段沖突等數(shù)據(jù)層次上的語義沖突。
①表達(dá)沖突:當(dāng)同一要素在數(shù)據(jù)庫中具有不同的表達(dá)形式時(shí)將產(chǎn)生表達(dá)沖突,如25萬地形數(shù)據(jù)庫中一條河流表示為一個(gè)狹長(zhǎng)的面,而在水文數(shù)據(jù)庫中則可能將其表示為一條線。
?、诜侄螞_突:在數(shù)字化采集過程中,同一要素可能被不同的操作員分為不同的片段,進(jìn)而引起數(shù)據(jù)間的分段沖突。
在存在以上差異的情況下,客戶數(shù)據(jù)庫更新過程中需要設(shè)計(jì)準(zhǔn)確的模式匹配算法,以發(fā)現(xiàn)主/客戶數(shù)據(jù)庫之間語義相關(guān)的模式元素(關(guān)系,屬性等)并建立相互之間的映射關(guān)系,然后利用OCG(OpenGIS Consortium)提出的“語義轉(zhuǎn)換”方法,將主數(shù)據(jù)庫背景下的屬性值轉(zhuǎn)換到客戶數(shù)據(jù)庫背景下,并根據(jù)新的屬性值對(duì)客戶數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新操作。
3. 變化發(fā)現(xiàn)問題
變化發(fā)現(xiàn)是指識(shí)別和確定不同時(shí)刻數(shù)據(jù)集之間存在的差異,由四個(gè)步驟組成:①發(fā)現(xiàn)變化;②變化分類;③變化類型特征描述④變化數(shù)量度量。批量式更新服務(wù)方式中,由于不同版本的數(shù)據(jù)只提供了地面特征在某一特定時(shí)刻的快照式信息,用戶可以通過生成緩沖區(qū)、層疊置等空間分析技術(shù)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)版本間特征變化內(nèi)容。
五 結(jié)語
由于歷史的原因,我國(guó)的機(jī)構(gòu)存在條塊分割,各自為政的狀況,城市管理的各職能部門,如土地管理、房產(chǎn)管理、城市規(guī)劃、交通管理、市政、電信、自來水、煤氣、園林、環(huán)保等,在建立自己的信息系統(tǒng)時(shí),所需的城市基礎(chǔ)地理信息,數(shù)據(jù)的建立、更新、維護(hù)和應(yīng)用服務(wù)缺少宏觀統(tǒng)一的管理應(yīng)用模式,難以實(shí)現(xiàn)信息資源的綜合利用和信息共享。
為克服這些缺陷,批量式更新需要解決要素標(biāo)識(shí)、變化發(fā)現(xiàn)、語義差異等問題。與此同時(shí),為進(jìn)一步提高服務(wù)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)客戶數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)(準(zhǔn))實(shí)時(shí)更新,應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫實(shí)施改造、整合、完善工程,設(shè)計(jì)必要的數(shù)據(jù)接口和增量信息描述模型,構(gòu)架基于網(wǎng)絡(luò)的更新服務(wù)設(shè)施,加強(qiáng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作和實(shí)施力度,使我國(guó)的基礎(chǔ)地理信息建設(shè)早日步入生產(chǎn)、維護(hù)、更新、服務(wù)一體化的軌道上來。