“天地图·湖州”市县级节点数据融合探讨

吴建晔，琚锋，尤加俊

(湖州市测绘院，浙江 湖州 313000)

1 引 言

天地图是由国家、省、市县三级节点构成的国家级地理信息公共服务平台。新版《测绘法》中(第四十条)明确规定了基础地理信息数据的及时采集获取、加工处理和更新工作应由县级以上人民政府的测绘地理信息主管部门负责，并以公共服务平台为载体，通过在线的方式向社会公众提供地理信息服务，从而实现地理信息数据的开放与共享。该规定对天地图市县级节点数据的现势性、权威性和丰富性以及地理信息公共服务平台的服务水平都提出了更高的要求。

随着天地图平台在各行业日益广泛与深入的应用，以“超级链接”和“多服务聚合”为代表的原有服务方式已无法满足现如今跨域、跨层级的地理实体、地名地址和兴趣点(POI)的查询、专题信息服务、综合统计分析等不断扩展的应用需求[1]。为此，原国家测绘地理信息局于2013年开始启动天地图三级节点多源、多尺度、异构数据的同构试点工作，对国家、省、市各级节点进行数据整合；浙江省测绘与地理信息局则于2014年开展数据融合工作。“天地图·湖州”作为湖州市“数字湖州地理空间框架建设”的成果之一，于2012年通过验收，并正式上线运行；其后按照国家和省局要求逐步更新数据，完善功能，成为浙江省首个全面完成市、县级全覆盖的地级市节点。本文以“天地图·湖州”市县节点数据融合为例，对天地图数据融合的更新方案进行深入分析，并对几年来的数据融合实践进行总结，为进一步提升市县节点天地图平台的服务水平提供参考。

2 数据融合更新方案

2.1 市县级节点数据分析

与我国基础测绘的分级管理制度保持一致，天地图按照统一的标准，由国家主节点、省级节点和市县级节点三个层级分级建设。不同节点数据满足公众多样的应用需求，其中国家及省级节点数据主要为宏观、广域和导航位置服务；市县级节点数据则可以满足定制化、精细化的地理信息应用[2]。

“天地图·湖州”数据融合的矢量数据采用已融合国家节点导航数据的“天地图·浙江”母库数据、湖州市三县两区(5 818 km2)范围内的 1∶2 000和 1∶500大比例尺基础地理信息数据、电子地图数据、地理实体数据、地名地址和POI数据、不同时相、不同分辨率的遥感影像数据、地理国情和市情普查成果等数据。市县级节点大比例尺数据中 1∶500 DLG主要覆盖市县的建成区范围，1∶2 000 DLG市县区域基本全覆盖，影像数据则主要为全域覆盖的 0.2 m分辨率影像和覆盖部分区域的优于 0.2 m无人机影像。对于市县高分辨率影像数据在数据融合时应进行抽稀处理，以保证影像融合成果不能优于 0.5 m。

2.2 数据融合总体原则

数据融合的思路是对同名地物综合比对分析，从多源多尺度数据中抽取内容全面、现势性较好、要素表达准确、采集精度高的要素进行融合更新。数据融合的最终目标是获取在现势性、准确性、丰富性等各方面综合达到最优，各比例尺充分融合的电子地图数据[3，4]。融合总体原则如下：

(1)以现势性好、几何表达正确的数据为准，其次考虑选择精度高的要素。

(2)属性填写要求正确，当不同数据源中的同名地物属性项取值不一致时，依据现势性、准确性等进行判别并做相应修改。

(3)空间拓扑关系与逻辑一致性要求：融合后的成果数据须经过拓扑关系检查处理，确保各要素空间拓扑关系正确；且各类信息逻辑须一致，居民地、道路交通、水系、绿地等不存在不合理压盖。

(4)内容丰富性原则：融合处理时要素的增补应综合利用多源信息，且尽可能完整保留增补数据中的原有信息。

2.3 数据融合更新技术流程

数据融合更新主要涉及多源和多尺度数据综合处理，融合处理过程遵循电子地图要素集的生产模式。融合更新的主要流程包括：首先从省、市、县数据源中抽取融合所需的目标图层；然后对提取的图层要素进行要素编码一致性处理，“天地图·湖州”要素代码遵从浙江省地方标准，即《基础地理信息要素分类与图形表达代码》；再基于上述数据融合的总体原则对图层进行分类融合更新，最终形成一套完整的融合成果，具体技术流程如图1所示。融合成果经“两级检查、一级验收”，并进行变形脱密技术处理后，方可按照模板配图可视化、切片、发布服务和正式上线运行。

图1 数据融合更新流程图

3 融合成果检查及服务更新发布

3.1 成果检查

在数据融合过程中，作业人员需不断在地图不同显示级别间切换调整，使融合后的要素分级显示美观，平滑自然过渡，内容逐级增加。按照“两级检查、一级验收”规定，对融合成果进行严格的质量检查，灵活运用程序自动检查、人工检查、数据比对检查等多种检查方法对矢量和影像数据进行检查[5]。

数据融合更新成果检查常见问题总结如下：

(1)要素属性错误

数据融合成果将采用统一配图模板，完成省市县不同级别的数据配图、切片和在线服务发布。基于配图模板的地图可视化需读取要素的属性内容，因此各图层的属性结构和各要素的属性值填写都必须正确。严禁直接使用市县节点数据替换省级节点数据。

(2)注记重复及压盖

地名地址和POI数据融合时，首先要与省级节点地名地址与POI数据进行去重处理，再依据市县节点数据进行增补[6]。原则上以省级节点数据为本底，充分结合市县地名地址、POI数据、基础地理信息数据和地理国情、市情数据进行增补与更新，尤其是乡镇政府驻地、行政村名、社区居委会等行政地名以及地名注记中的生僻字处理。

此外，还要处理好地名地址和POI同居民地、水系、道路等相关要素间的空间关系。通常在省级节点显示正常的POI在市县级节点大比例尺地图上常常会出现位置偏移，特别是与房屋面、道路数据的不合理压盖，因此需作业人员仔细判读修改，以保证POI与道路等数据相对关系的准确，杜绝POI落水、注记的疏密随地图级别变化显示突兀、注记符号相互压盖等不合理情况。

(3)道路显示错误

市县级道路数据融合时，应以省级节点导航路网数据为基础，依据数据现势性、精度、空间关系合理性等，融合处理市县最新变化的高速公路、国道、省道、县道、乡道、机耕路、乡村路等路网数据。道路融合时尤其需要注意保持省级节点导航路网模型，基于高分影像对路网的几何形状与空间位置进行编辑时不应破坏路网连通性[7，8]。新融合的道路边线、道路中线空间位置与属性信息表达要与道路实体一致，道路变化时，其空间和属性信息要做相应的修改。应确保融合后的路网数据空间拓扑关系正确。

为优化不同级别道路网络配图后的显示效果，保证同一级别道路与高级别道路的连通性和闭合性，应根据周边路网显示情况调整道路显示类别，在不影响周边道路连通性时，适当升降显示级别，保证视图内整个路网的连通，避免出现孤立道路。

此外，融合方案约定匝道的显示类别应和与其相连的低等级道路保持一致，如当匝道连接省道与城市主干道路时，匝道的道路显示类别应该与主干道保持一致。

3.2 服务更新发布

数据融和成果经检查无误并作脱密、变形处理后，即可切片，发布服务。“天地图·湖州”数据融合更新后的数据要素内容更加丰富、现势性更好、精度更高。数据融合前与更新后的对比效果如图2所示。

图2 数据融合前后对比图(18级)

4 存在问题及对策分析

“天地图·湖州”自完成市、县级全覆盖以来，地图质量和对外服务能力大幅提高，已成为湖州市权威性的地理信息公众服务平台。但在日常平台运维及应用推广过程中还是存在一些问题，主要表现在以下两个方面：

4.1 实时更新困难

“天地图·湖州”数据融合更新除按年度大面积更新外，迫切需要准实时、小范围的局部按需更新及服务发布，否则会给有关部门的应用带来影响，也会给天地图的推广带来困难。但是目前融合成果在正式更新上线前，需要经过省级部门质检、数据脱密、变形等相关技术处理，更新周期太长，实时更新很难保证，而且很难做到与国家级和省级节点的联动更新。因此迫切需要建立新型的、高效的省市县一体化的数据联动更新机制，真正实现天地图数据的实时更新。

4.2 县级节点服务保障能力欠缺

目前“天地图·湖州”县级节点按照建设要求均设有各自的服务器，但县级节点存在运维技术人员缺乏、技术力量薄弱等问题，以至于县级节点服务的稳定性、数据融合质量、部门应用推广、技术支撑等均无法得到保障。因此，县级节点网站及服务全部托管到市级节点是一个不错的选择，同时县级节点节约的建设经费可以支撑市级节点做大做强，更好地为政府部门、企事业单位和人民群众提供商业地图网站无法满足的地理信息服务。

5 结 语

“天地图·湖州”数据融合更新工作解决了湖州市域范围内省市县数据源不同、现势性和可视化表达不一致等诸多问题。通过融合更新工作的开展进一步丰富了数据内容，提高了数据现势性，实现省市县数据资源优势互补，极大提高“天地图·湖州”的服务水平。本文详细阐述了天地图市县级数据融合更新的方案和技术流程，并对存在的问题进行了梳理，可为其他市县天地图公共服务平台建设提供参考。