王野,张志文
(沈阳市勘察测绘研究院,辽宁沈阳 110004)
地名地址数据是“数字沈阳地理空间框架”的重要组成部分;是实现地名信息共享的前提;通过地名地址编码的规范化,保证各类专题信息与地理信息公共平台的有效集成。地名数据库建设是地名公共服务的基础。地名数据库是将地名的属性按照国家标准电子化处理的结果。建设地名数据库是地名公共服务工程的一项核心的工作,是开展地名信息化建设和服务的基础。同时,建立地名数据库,也是一项工作量大技术要求高的重要任务[1]。
沈阳市勘察测绘研究院为满足数字城市建设需求,同时满足社会经济和人民生活发展提高的需要,推动城市规划、设计、管理及建设,根据市政府的统一部署,对沈阳市域范围内地名地址数据进行采集和建库工作。本文对地名地址数据采集和建库的概念和方法进行了详细探讨。
沈阳市地名地址数据采集与建库是整个数字沈阳的数据基础,是数字沈阳地理空间框架的重要组成部分,在联合公安、民政、土地、工商等部门统一地名地址数据采集和建库标准规范的基础上,进行地名地址数据调查采集和建库工作。数据地名地址普查与建库流程如图1所示。
本工程利用沈阳市现有的1∶500地形图作为工作地图,同时利用沈阳市最新行政区划界线及相应行政区划代码作为地名地址行政代码填写的依据,并充分利用沈阳市2008年路网数据作为道路属性信息填写来源。
图1 数据地名地址普查与建库流程图
本次地名地址采集对象共14大类,涉及居民地、交通、水系、植被等图层包含点、线、面等各类信息载体。外业采集工作采用调绘的方法,调查人员利用工作底图,沿街巷依次采集兴趣店标准名称、详细地址、电话号码、邮编及空间位置,并对每个兴趣点进行现场拍照,填写兴趣点调查表。数据采集完毕后,作业员要对地名地址信息进行认真复核,确保翔实准确。对于采集数据制定了相应的采集要求。
以谁调查谁录入为原则,将外业调查的信息录入成电子数据形式,以图形文件和属性信息的形式记录。将内业录入的图形文件和属性信息整合成空间数据库,同时,按照地址编码数据库标准,建设统一标准的地址编码数据库[2]。
(1)兴趣点整理与入库
作业人员对工作底图进行扫描矢量化,生成TIFF栅格文件,利用兴趣点模板库和纠正好的扫描图加载入ArcMap环境即可进行地名地址信息兴趣点的矢量化,并根据兴趣点调查表填写名称、编码、行政区代码、地址、电话号码、邮政编码等相关属性信息,形成完整的兴趣点数据记录。
(2)绿地与施工区的矢量化与入库
①绿地与施工区是用面状要素进行表示的。在ArcCatalog建立shape面文件,建立空间参考,添加相应的属性字段。②施工区只表示建成区与在建区,拆迁区不纳入施工区;绿地只表示公园类供市民散步、娱乐的场所。
(3)道路采集与属性入库
①道路数据的采集,首先由内业人员利用ArcMap工作平台,叠加沈阳市勘察测绘研究院现有的大比例尺电子地形图数据作为工作地图,采集道路的中线。道路在交叉路口或车道变换处必断开,形成结点,道路相交时要断开同时形成结点;②保持道路空间拓扑关系的正确,道路间不能有裂缝,重叠现象;③属性信息的填写,采集完一条道路后填写道路的名称、等级,编码,起止点等信息;④路网数据全部采集完毕后,进行数据接边及属性的检查处理。同时依据作业部门的工作区进行数据裁切;⑤将裁切整理完毕的路网数据提交外业数据采集单位,进行特别属性信息填写如车道数(车道数按双向的全部车道数计算),单双行线信息实地调查。内业人员利用ArcMap平台根据外业调查道路信息进行属性信息的录入。
沈阳市地名地址数据库建设,对外业采集数据、内业DLG整理数据及高德数据等多源数据进行了无缝拼接,对异构数据重新分类,实现了数据的无缝拼接与整合入库。
(1)外业采集数据。对兴趣点数据,线数据(道路、单线河流),面数据(水系、绿地、行政区划)分别按地名地址编码类别进行合并。
(2)DLG整理数据。对于三环外地名地址数据利用现有的各种比例尺数据,分类提取地名信息,最后由按地名地址分类编码进行数据分类编辑及数据整合。
(3)高德数据。代码转换,将高德代码结构转换为沈阳本地地名代码;数据整合,利用Arctoolbox工具进行数据整合。
将命名规范、属性完整、编码规范的地名地址数据转换为2000国家大地坐标系,并按照规定删除涉密信息,为公众版矢量电子地图配置和影像电子地图配置准备好数据[3]。
为了保持地名地址数据的现势性,满足城市规划、建设、管理的需要,必须对地名地址数据进行定期更新与维护。
地名地址数据基于外业采集更新方法:①网格数据更新方法。将沈阳市若干划分工作区,投入若干人员,每人负责一定区域,对区域内变化地名地址进行更新。工作人员利用工作底图采用外业调绘法,采集更新地名地址数据。②PDA更新方法,工作人员利用内置GPS测量功能的PDA在划分好工作区内采集变化地名地址数据及兴趣点,并进行现场拍照。③利用车载移动测绘系统进行数据更新。系统由定位定姿系统(POS)、激光扫描仪与全景相机(Panoramic Camera)、工业相机(CCD)、计算机系统组成。所有设备在计算机控制下,利用GPS授时进行同步工作,采集汽车平台运移过程中道路及两侧地物目标的立体图像(立体像对)、视频图像、三维点云以及瞬时坐标和姿态参数。与传统的数据采集方式相比,三维高精度采集车的数据采集效率提高了上千倍。三维高精度采集车可以在行驶状态中进行全自动、高精度的地理信息采集,而传统的大比例尺地图及城市设施测绘只能靠人步行采集数据。
地名地址数据更新除外业采集的更新方法外,还有基于匹配技术的更新方法。①基于几何匹配更新方法[5]。该方法根据一些简单的几何匹配方法对地名要素所对应的矢量要素进行初步匹配过滤,设定阈值,实现点、线、面数据的自动更新。②基于地址匹配数据更新。通过地址将数据库中的属性信息表和的空间信息关联起来形成POI数据并保持数据同步。当库中的属性信息变动时,对应的POI属性也会被同步更新;当库中的空间信息变动时,对应的POI空间信息也会被更新[6]。该更新方法可批量快速实现地名地址数据的属性及空间信息更新。
地址数据标准化是指在进行地址编码之前,将地址处理为一种熟悉的、常用的格式,纠正街道和地址名称的拼写形式,去除冗余信息、非地址信息,形成统一规范,建立合理的地址模型[4]。
地名地址数据包括行政区域地名,街巷名或小区名,标志物名、兴趣点名或门(楼)址等类。参见CHZ 9002-2007《数字城市地理空间信息公共平台地名/地址分类、描述及编码规则》地址主要是由行政区划名、道路名、地片(小区)名、标志物名、门牌号和楼号(或楼名)等等这些描述地理实体的地址名称段组合构成的,各个名称段的排列前后顺序体现了地物的区域归属性。按照这种规律建立门牌号类、楼牌号类、地片类及标志物类这几种主要的地址模型。
沈阳市地名地址数据根据描述范围分为行政区域地名,街巷和小区名,兴趣点和标志物,以及门楼址描述。这些描述地理实体的地址名称段组合构成的,各个名称段的排列前后顺序体现了地物的区域归属性[7]。
(1)行政区域地名描述:市级行政地名+区(县)级行政地名+街道(乡镇)级地名。示例1:沈阳市和平区新华街道办事处。
(2)街巷名和小区描述:行政区域地名|街巷名,示例2:沈阳市沈河区东陵街道方正街;行政区域地名|小区名,示例3:沈阳市沈河区滨河街道红星小区。
(3)兴趣点和标志物描述:行政区域地名|兴趣点,示例4:沈阳市沈河区风雨坛街道第七中学;行政区域地名|标志物,示例5:沈阳市沈河区风雨坛街道五爱市场西区。
(4)门楼址描述:行政区域地名|街巷名|门楼址,示例5:沈阳市和平区西塔街道安图街8-8号。
(1)街巷小区地名/地址的代码结构如图2所示。
图2 地名/地址的代码结构
地名地址编码方法如表1所示。
地名/地址编码方法 表1
根据地址类型之间的相似性和相关性及沈阳市的实际情况,将地址编码数据分为以下几类:
(1)行政区划类行政区划类包括市、区、街道办事处、乡镇、居民委员会名称、村民委员会名称。结合GB/T 2260-2002《中华人民共和国行政区划代码》及GB/T 10114《县以下行政区划编制规则》,将沈阳市九区三县一市范围内的各街道以唯一的位编码表示,其中:①市级行政区划。用4位编码表示。②区县行政区划。用2位编码表示。③街道乡镇行政区划级。用3位编码表示。
(2)地名地址类代码采用行政区域编码(9位)+地名地址分类码(6位)+顺序号(3位)。地名地址分类编码参见沈阳市地名地址数据采集与建库技术设计。
(3)道路编码采用行政区域编码(9位)+道路分类码(6位)+顺序号(3位)。
(4)房屋编码本文不作讨论。
沈阳市地名地址数据库包括行政区划数据,地名地址数据,道路数据,辅助层数据。行政区划数据包括市、区、街道办事处、乡镇等面状数据。地名地址数据包括地名、小区名、兴趣点名及门楼址名称等。道路数据包括高速公路、国省、道、县、乡道,城市快速路、主要道路、次要道路、普通道路等。辅助助层包括建筑物、绿地、水系等图层,如图3所示。
图3 沈阳市地名地址数据库图层设计
地名地址数据库建设,采用统一的数据模型和数据标准,结合基础地理信息库建设,建立了全市多源、多时态、多尺度的城市空间数据管理平台,打破了城市不同行业、不同部门间的信息壁垒,建立了新的跨行业、跨部门、跨平台的数据信息共享共用方式,实现了多领域间的信息交换与共享。项目成果除在城市规划和国土资源管理领域应用外,还在城市网格化管理、地税、旅游、多领域以及社会公众服务等方面得到了成功的应用,提升了城市管理与服务功能,为沈阳市经济社会发展与和谐社会建设发挥了重要作用。通过该项目的实施,进一步深化了“数字沈阳”的建设研究,推进了沈阳市规划国土电子政务建设,促进了信息共享利用,提升了城市管理水平,培养了一批“数字城市”建设研究骨干人才,实现了经济效益和社会效益的统一。
地名地址的信息化、社会化服务方便了社会各界对地名的使用。合理的利用这些资源,开展各种地名信息化服务,就会将这种资源转变成巨大的社会效益和经济效益。
[1]博洋.关于应用地名数据库的体会与认识[J].中国地名,2009:22~23.
[2]李建榕.地址编码数据库方案研究与设计[J].城市勘测,2009(6):15~18.
[3]刘娟,智升翠.“天地图”市级节点地名地址数据建设的研究[J].测绘与空间地理信息,2012,35(9):109~112.
[4]万剑华,叶海波.浅谈城市地址编码数据库的建立[J].工程勘察,2009(11):72~75.
[5]王俊超,徐立,李媛媛等.基于几何匹配的地名匹配更新技术研究[J].地理信息世界,2012(6),54~57.
[6]戴冬冬.基于地址匹配方法的POI数据更新研究[J].电脑知识与技术,2010,6(1):1~11.
[7]兰小机,彭涛,王飞.赣州市地理编码系统及其关键技术[J].测绘科学,2009,34(2).