“數字城市”中數據資源體系建設

梁均軍，程宇翔

（1. 重慶市地理信息中心，重慶 401121）

數字城市[1-4]是以測繪、遙感、三維、規劃等數據為基礎，綜合應用地理信息系統、全球定位系統、網絡、遙感等技術，搭建起來的為城市的功能機制、基礎建設、社會發展等提供動態監測、自動采集、輔助決策等服務的綜合平臺。作為數字城市的靈魂和基石，能否合理、穩定、可持續地進行數據資源體系建設，關系到數字城市建設的成敗。

1 數據資源建設流程

1.1 數據采集

數據采集是整個數據資源體系建設的基礎。如圖1所示，它主要是利用國家測繪地理信息局組織完成的航攝影像，進行外業像控點測量、外業調繪、內業空三、數據采集、編輯、檢查等工作，制作數字區縣范圍內的數字線劃圖、數字高程模型和數字正射影像圖，它是地理實體數據庫、三維模型數據庫、行業專題數據庫的數據基礎和來源。

1.2 數據建庫

1.2.1 基礎數據建庫

基礎數據建設[5-8]是對地形圖數據進行數據梳理和提取，并將提取結果進行構面、賦樓層、合并注記，最后進行數據符號化入庫。基礎數據建庫流程如圖2。

1.2.2 地理實體數據建庫

地理實體框架數據[9,10]是在基礎數據建設基礎上，提取行政區劃、交通、水系、居民地、地名等能夠從宏觀上構建區域輪廓的核心要素，建成的覆蓋全區的要素化數據庫。同時，輔以地理調查、共享交換、網絡監測等手段進行數據糾正和補充，如圖3。

1.2.3 行業專題數據建庫

結合各委辦局收集的相關資料進行數據空間化處理，同時對其中涉及到的社會、經濟等相關屬性信息進行屬性錄入，建立行業專題數據庫。可以利用手持GPS、超站儀、iPad、智能手機等進行外業調查，對數據進行補充和校驗，如圖4。

1.2.4 三維模型數據建庫

采用DLG數據成果和外業采集的照片相結合，利用三維建模軟件3DS MAX或CREATOR等進行模型制作并貼上真實材質，制作完成三維精細模型。將通過航測方法采集的三維矢量數據及大比例尺地形數據，生成高精度數字高程模型，并用SKYLINE自帶的BUILD程序將三維地形數據和正射影像數據進行數據融合，生成三維地形MPT，如圖5所示。

1.3 質量控制

數據建設完成后，必須提請質量管理部門進行數據質檢。圖6為質量控制流程圖。

1）精度檢查。精度檢查著重于數據坐標系的吻合程度、數據誤差的精確程度，精度偏移量控制在50 m以內。

2）拓撲檢查。拓撲檢查主要針對數據的幾何信息進行檢查，包括懸掛點檢查、線面重疊壓蓋檢查等。

3）完整性檢查。完整性檢查主要檢查數據名稱、來源等各種必填信息是否完整，跟幾何信息是否匹配，以及三維模型紋理和模型是否正確等。

4）邏輯矛盾檢查。邏輯矛盾檢查主要是檢查不同要素之間由于版本不同而產生的互相壓蓋問題，如道路、水系穿房屋等。對于交通、水系等，還要對其數據的完整性和連貫性進行檢查，保證主干道和干流構成骨架網。

5）保密檢查。平臺需要更新的矢量數據和影像數據，必須按照國家保密規定對其進行解密處理。對敏感的關鍵字地名和影像位置要進行刪除和置換處理。

2 數據資源更新策略

數字城市資源體系建設主要采取動靜結合的更新機制，堅持一致性、確定性和現勢性原則[11]，采取版本更新和動態更新相結合的方式開展。同時，從應用反向驅動數據更新，提高數據更新的主動性。數據更新的主要來源包括周期性的外業調繪、工程項目竣工測量、遙感影像采集、公共服務平臺共享交換、實時網絡監測、動態地理調查等，見表1。

表1 數據資源更新示意

3 數據資源應用

3.1 基礎數據庫成果應用

基礎數據庫的建設可以很好地為地理實體數據庫、三維模型數據庫和行業專題數據庫服務，同時還可在規劃編制、新農村建設、項目選址分析、土地確權與流轉等領域形成廣泛應用。

3.2 地理實體數據庫成果應用

利用地理實體數據庫的建設成果，通過數據取舍和混合搭配制作各種滿足政府和公眾要求的電子地圖，搭建地理信息公共服務平臺[12]，為各委辦局的日常業務工作和公眾的衣、食、住、行等日常生活服務。圖7為公共服務平臺經典矢量電子地圖展示。

圖7 公眾服務門戶子系統及電子地圖展示

3.3 行業專題數據庫建設成果應用

綜合利用數據資源體系建成的基礎數據成果和專題數據成果，根據業務部門的要求，可以搭建集測繪成果管理、規劃成果管理、檔案管理、輔助審批功能于一體的規劃應用示范系統，如圖8。

圖8 規劃成果一張圖

3.4 三維模型據庫建設成果應用

1）三維地形模型。基于1︰2 000數字高程模型數據、數字正射影像數據以及地理實體數據和地名地址數據，可以建成三維地形模型，它能夠非常逼真地展示城市的地形地貌，便于在各部門政務管理中普及，如圖9。

圖9 三維地形模型

2）三維仿真建筑物模型。在三維地形模型基礎上，添加建筑物成果，以及外業采集的照片等紋理材料，可以建成城區的精細三維仿真建筑模型。該模型在城市規劃、管理、公眾服務等各個領域應用廣泛，是將來智慧城市的主要載體，如圖10。

圖10 建筑方案輔助審批成果展示

3）地下管線三維模型。綜合利用基礎、專題數據庫，還可建立有專業用途的三維數據庫，如管網數據的三維建模。三維管網數據庫可以有效避免施工爆管事件，對規劃審批、市政管理、招商引資等工作有重要作用，如圖11。

圖11 地下管線三維模型

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