天地图省市数据融合中存在的问题

袁竞

摘 要：國家测绘地理信息局建设了由国家、省、市三级节点构成的天地图国家地理信息公共服务平台，以促进地理信息资源共享和高效利用，提高测绘地理信息公共服务能力和水平，改进了测绘地理信息成果的服务方式，为社会公众提供便捷的工作和生活应用。本文以“天地图·河池”省市数据融合为例浅析天地图数据融合的生产流程并对天地图存在的问题进行探讨。

关键词：天地图；融合；更新

1 项目内容及数据分析结果

1.1 项目内容

“天地图·河池”项目建设的具体内容包括：

1）利用“天地图·广西”省级节点数据、1：500CAD格式基础地理数据进行数据融合。

2）融合后在1：1万比例尺下按影像对重要道路、水系、居民区等矢量数据进行增补。

3）融合成果质检与提交。

1.2 资料情况分析

1.2.1 天地图·广西河池区域的数据情况

天地图·广西河池区域数据的现势性为2016年，包括道路、道路层级、水系线、水系注记线、水系面、居民地、POI数据、铁路、绿地、境界与政区。天地图·广西河池区域数据主要用于与河池市级节点数据的融合。

1.2.2 河池市级节点数据情况

河池市级数据均为CAD格式，包含了东兰、罗城、南丹、金城江等4个地区，坐标系为xian1980_3_Degree_GK_CM_108E；

1.2.3 影像资料情况

此次项目所使用的影像是2017年高分1号、高分2号、资源3号、北京2号等4个卫星影像拼接而成的河池市范围影像，分辨率为0.8至2米。

1.2.4 资料分析结果

1）CAD数据接边的问题：CAD数据是由很多幅500图拼接而成，其拼接的时候没有处理好图幅之间的接边问题，留存有许多接边线造成数据分块严重；

2）CAD数据共边的问题：CAD数据出于出图的需要，在采集沟渠、河流时使用了街区、田埂等要素来代替边线，导致沟渠、河流数据不完整；

3）CAD数据中道路为双线的，按天地图融合的要求需采集为中心线并连通形成路网，水系面数据也采集中心线放水系线层连通成水网；

4）CAD数据中的棚房与简易房屋缺少注记，需在CAD软件中按相关条件挑出或人工补全注记后才能进行拓扑面处理；

5）“天地图·广西”河池区域数据的现势性是2016年，包括道路、道路层级、水系线、水系注记线、水系面、居民地、POI数据、铁路、绿地、境界与政区。河池市级数据现势性是2013年，包含了东兰、罗城、南丹、金城江等4个地区。

1.3 成果技术指标及采用软件

1.3.1 数学基础

坐标系统：2000国家大地坐标系（CGCS2000），坐标单位为度；

高程基准：1985国家高程基准。

1.3.2 软件工具

操作系统：windows7；

数据处理软件：AOTUCAD、GLOBALMAPPER、MAPINFO、GEOWAY；

数据融合软件：ARCGIS地理数据整合套件；

数据质检软件：GEOWAY数据质量检查软件。

2 融合总体原则

数据融合时，通过对数据源中相同要素的分析比对，从中选取表达准确、现势性好、精度高的要素进行合并，并对合并后的结果进行几何拓扑、空间关系与逻辑一致性处理，使融合后的数据在现势性、准确性等方面达到最优。

数据融合处理的总体原则是：

1）平面位置精度要求：需要融合的不同来源的数据平面位置精度不一致时，原则上以精度高的数据为准。

2）数据几何表达精细度要求：需要融合的不同来源的数据几何表达精细度不一致时，以精细度高的数据为准。

3）数据现势性要求：需要融合的不同来源的数据现势性不一致时，以现势性好的数据为准。

4）空间关系与逻辑一致性要求：融合后的成果数据要素空间关系正确，各类信息逻辑一致。

5）数据内容要求：融合处理时应利用不同数据源的信息进行要素更新，融合后的成果数据应尽可能完整保留数据源中的相关信息。

3 技术流程

1）坐标系转换：数据源的坐标系统不一致，应首先进行坐标系统转换，使得数据源可以在统一的空间基准下准确套合。经过坐标系统转换的数据源在平面位置上仍存在较大误差时，有必要依据精度较高的数据源对精度较低数据源进行几何纠正。

2）数据处理：将分析数据时发现的问题进行处理。

3）属性重置：将各来源的数据按照《天地图数据融合技术要求》（以下简称《要求》），对以母库数据为基础的属性字段进行重置，缺少的补上，已有的确认字段名称与《要求》一致。同时保留各来源数据的属性字段。

4）要素分层处理：通过对不同数据源中的同类要素进行分析比对，依据现势性好、几何表达精确度高、平面位置准、信息内容丰富等原则对要素进行提取，提取时要特别注意对同名地物的处理，同名地物的选择一般从现势性、几何表达精细度、平面位置等方面考虑。

5）要素更新：根据现有的影像，在1：1万比例尺下对一些重要的地物进行更新。

6）质量检查：对融合后成果数据的质量进行检查。

4 存在的问题

以上就是“天地图·河池”省市数据融合的原则及大致流程。从融合的数据源来看，市级数据为大比例尺的CAD格式数据，在进行数据前期处理时发现多幅500图之间的接边工作没有做好，而CAD数据没有属性、没有编码，在属性整合过程中只能通过其颜色、线型、符号样式来进行分类。由此可见数据源的前期处理及属性重置工作完成的快慢取决于所提供的数据源质量好坏；从省、市二级节点数据分析结果里可以发现市级数据的现势性为2013年，比省级节点数据现势性低，而项目所使用的影像现势性最高为2017年，由此可见省级节点数据通过融合大比例尺的市级节点数据达到了丰富数据资源的目的，却又因为市级节点数据现势性太低，在叠加现势性高的影像进行更新时发生了大面积删改的现象；从融合总体原则可以看出省级节点数据要把市级节点数据融合进来，就必须要将两套数据内容进行比对，无论是几何图形还是属性内容都要从中挑出符合要求的最优数据，以道路层为例，层中无论哪个属性项存在最优数据都要进行属性更新，而道路层包含有41个属性项，在没有有效的大批量数据处理手段下，作业工作量堪称繁重；在更新工作中当作业员采集新的要素或变更的要素时，缺少权威的数据参考，无法填写新要素或变更要素的属性项；在质量检查工作中同样存在缺少对海量对比数据检查的有效手段和方法。

5 应对措施及建议

在天地图融合的原本思路中融合不更新，更新不融合，但在实际生产方面这两者互有关联，建议在融合前先更新变化大的地区，以减少融合后更新出现的不必要工作量。对于数据源质量及现势性低的问题，建议作业部门把好质量关，在选择要融合的数据源时优先选择现势性高且数据量丰富的数据。针对融合时数据内容比对数据量大的问题，以道路层为例，在ARCGIS中将市级节点数据做缓冲区并擦除重复区域，再与省级节点数据进行关联，然后就可以进行数据比对，这个方法在作业时比较直观方便，缺点是依然无法进行大批量对比作业。在更新采集工作中出现的问题，建议作业单位适时追加经费进行外业调绘，以提高新增要素属性的准确度。

6 结语

文章所总结的问题并不单存在于此次项目中，在别的省市融合项目甚至国省融合项目中都有出现，文章所提出的应对措施与建议亦不是最新最有效的，总而言之天地图还很年轻，不管是设计思路、作业方法及质检方案都在不停的摸索中。2018年3月份国家基础地理信息中心发表了新的《天地图数据融合技术要求》，在一些作业细则上有了进一步详细的规定，为了更好的提高天地图整体数据质量还需继续钻研和探讨。

参考文献

[1]吴贤良，董胜光.天地图节点建设与应用存在的问题及其对策探析[J].地理空间信息，2018，16（07）：16-18+9.

[2]侯恩兵，朱清，李斌，郝苗.天地图融合矢量数据与母库双向增量的自动同步[J].测绘科学，2018，43（07）：170-174+179.