POI數(shù)據(jù)Wiki更新模式研究與實踐

邢廷炎，陶留鋒，繆謹勵，何貞銘

(1. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 信息工程學(xué)院，北京 100083； 2. 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)國家地理信息系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，湖北 武漢 430074； 3. 中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心, 北京 100037；4. 長江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

一、引 言

興趣點(point of interest，POI)是指一切可以抽象為點的地理現(xiàn)象，尤其是一些與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的地理實體[1]，如公交車站、超市、醫(yī)院、商場等。POI數(shù)據(jù)是地理信息位置服務(wù)的基礎(chǔ)。隨著我國城市化進程的加快，城市規(guī)模不斷擴張，北京、上海等特大型城市不斷涌現(xiàn)，人們對地理信息位置服務(wù)的需求日益迫切。地理信息位置服務(wù)的關(guān)鍵在于提供定位精度高、內(nèi)容準確翔實、時效性強的信息，這給POI數(shù)據(jù)的采集和更新提出了更高的要求。

目前，國內(nèi)外許多學(xué)者在POI數(shù)據(jù)采集和更新方面進行了研究。Goodchild提出“人人都是傳感器”的地理信息采集和共享思路[2]，這對POI數(shù)據(jù)的采集和更新具有重要意義；李連營等提出了多源矢量導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)的融合方法[3]；李德仁等提出“用戶依靠低成本的設(shè)備，可以較精確地測得時間、位置等與地理相關(guān)的信息，并上傳至類似Wikimapia.org、OpenStreetMap.org、Google Maps Maker的網(wǎng)站中，以實現(xiàn)地理信息更新”[4]。戴冬冬對基于地址匹配方法的POI數(shù)據(jù)更新進行了研究[5]；崔健等提出了一種基于基本圖標準圖幅的POI數(shù)據(jù)更新方法[6]等。這些研究拓展了POI數(shù)據(jù)采集和更新的方法和思路。

本文基于Web2.0的核心思想“利用網(wǎng)絡(luò)來發(fā)掘大眾的智慧”，研究POI數(shù)據(jù)模型及存儲方式，提出了一種基于Wiki技術(shù)的POI數(shù)據(jù)更新模式，并進行實踐驗證，可為POI數(shù)據(jù)采集和更新提供新的借鑒思路。

二、基礎(chǔ)技術(shù)及工具

1. Wiki系統(tǒng)

隨著Web2.0的興起，體現(xiàn)“以用戶為核心”的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同交流平臺不斷涌現(xiàn)，為知識的協(xié)同創(chuàng)建和共享提供了良好平臺，其典型代表如Wiki、Blog、RSS、Tag等。

Wiki是一種開放式超文本系統(tǒng)，通過Web支持用戶以簡單的方式，對系統(tǒng)提供的內(nèi)容進行瀏覽、修改、創(chuàng)建。沃德·坎寧安將Wiki定義為“一種允許一群用戶通過簡單的標記語言來創(chuàng)建和連接一組網(wǎng)頁的社會計算系統(tǒng)”。

目前，Wiki已廣泛應(yīng)用于學(xué)術(shù)交流、教育教學(xué)、企業(yè)管理等領(lǐng)域。Wiki具有操作簡單、結(jié)構(gòu)開放、易于維護、協(xié)同創(chuàng)作、版本控制、訪問控制等特性[7]，并且能夠充分調(diào)動用戶參與知識創(chuàng)建和傳遞的積極性。這為POI數(shù)據(jù)采集和更新提供了新的方法和思路。

基于Wiki系統(tǒng)平臺，用戶使用Wiki語言編輯POI信息頁面；Wiki引擎負責(zé)把POI信息Wiki頁面轉(zhuǎn)換成HTML頁面，并返回到客戶端；同時將POI信息的編輯內(nèi)容、版本號、用戶ID、編輯時間等信息保存在后臺數(shù)據(jù)庫中，以供后期編輯和維護。其實現(xiàn)機制如圖1所示。

圖1 POI數(shù)據(jù)Wiki更新實現(xiàn)機制

2. POI數(shù)據(jù)存儲及傳輸

空間數(shù)據(jù)模型的研究是整個GIS理論中最為核心的內(nèi)容[8]，POI數(shù)據(jù)模型在POI數(shù)據(jù)采集、更新和存儲管理中具有十分重要的作用。

POI是可以抽象為點的地理實體，POI數(shù)據(jù)包括地理數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)3部分(如圖2所示)。其中，地理數(shù)據(jù)用于描述POI的經(jīng)度、緯度等空間位置信息；屬性數(shù)據(jù)用于描述POI的名稱、類型、地址名稱、地址編碼、電話號碼、描述信息等屬性信息；元數(shù)據(jù)用于描述POI的采集人、采集時間、更新人、更新時間、版本、更新記錄等信息。

圖2 POI數(shù)據(jù)模型

為保證POI數(shù)據(jù)的質(zhì)量，在進行POI數(shù)據(jù)采集和更新之后，需要經(jīng)過權(quán)威測繪部門的嚴格審核，然后POI數(shù)據(jù)才能對外進行發(fā)布。因此審核前和審核后的POI數(shù)據(jù)要單獨存儲，審核之前需要把POI數(shù)據(jù)的采集和更新信息保存起來，審核之后只需保存POI數(shù)據(jù)的基本屬性即可。另外，基于Wiki模式，用戶在客戶端提交的POI數(shù)據(jù)必須經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸，才能保存在后臺數(shù)據(jù)庫中，本文采用可擴展標記語言(XML)作為POI數(shù)據(jù)Web傳輸?shù)拿浇?。POI數(shù)據(jù)XML傳輸格式如下：

〈POI〉

〈id〉1150768827〈/id〉

〈name〉中百超市〈/name〉

〈type〉商店〈/type〉

〈lat〉30.5040974〈/lat〉

〈lon〉114.3782113〈/lon〉

〈user〉dword1511〈/user〉

〈uid〉401110〈/uid〉

〈version〉1.0〈/version〉

〈changeset〉7274012〈/changeset〉

〈timestamp〉2011-02-03-11∶30∶25〈/timestamp〉

〈POI〉

3. 服務(wù)式GIS

服務(wù)式GIS(Service GIS)是GIS功能在服務(wù)器端的集中實現(xiàn)，是產(chǎn)生于面向服務(wù)軟件工程方法的GIS軟件技術(shù)[9]。Service GIS的特點敘述如下。

(1) 功能服務(wù)化

Service GIS采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)(SOA)，把數(shù)據(jù)管理、空間分析、可視化表達等GIS功能全部封裝為Web服務(wù)(Web Service)，并且提供服務(wù)注冊、管理、調(diào)度等功能，對外提供簡單、快捷的服務(wù)調(diào)用接口。

(2) 服務(wù)標準化

Service GIS中的Web服務(wù)都是基于通用標準規(guī)范的，如OGC的WMS、WCS、WFS等，這樣就能實現(xiàn)多元異構(gòu)Web服務(wù)的無縫集成和共享。

(3) 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化

Web服務(wù)具有自描述、自包含等特性，支持網(wǎng)絡(luò)化調(diào)用，可以實現(xiàn)跨平臺、跨語言、跨硬件的互操作。

服務(wù)式GIS有力地推動了GIS應(yīng)用的深化和普及。在POI數(shù)據(jù)采集和更新中，Service GIS提供電子地圖管理、POI數(shù)據(jù)管理、POI信息檢索等功能，為POI數(shù)據(jù)采集、更新、管理、服務(wù)提供了強有力的技術(shù)支撐。

三、POI數(shù)據(jù)Wiki更新模式

基于Wiki模式的POI數(shù)據(jù)更新主要實現(xiàn)過程包括POI信息Wiki頁面編輯、版本比較、訪問控制、審核入庫、服務(wù)發(fā)布等，如圖3所示。

圖3 基于Wiki模式的POI數(shù)據(jù)更新過程

為了實現(xiàn)POI數(shù)據(jù)的Wiki模式存儲，需要設(shè)計相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，主要涉及3個表：POI-WikiPage(POI Wiki頁面)、POIRevsion(POI編輯歷史信息)、POIData(POI數(shù)據(jù))。每個表的簡要描述如下：

1) POIWikiPage：POIPagelD(POIWiki頁面編號)、POIPageTitle(POIWiki頁面標題)。

2) POIRevsion：POIPagelD(POIWiki頁面編號)、POIRevsionID(歷史版本編號)、POIDataID (POI數(shù)據(jù)編號)、UserID(用戶編號)、TimeStamp(編輯時間)。

3) POIData：POIDataID(POI數(shù)據(jù)編號)、POIName(POI名稱)、POIType(POI類型)、POIAddress(POI地址名稱)、POILocation(POI經(jīng)緯度)、POITelephone(POI電話)、POIText(POI描述信息)。

1. 信息編輯

用戶在瀏覽電子地圖時，如果發(fā)現(xiàn)POI點沒有在地圖上顯示，可以點擊按鈕，點擊添加POI數(shù)據(jù)如圖4所示。此時，就會彈出POI信息輸入框，用戶可以在編輯框中輸入POI名稱、類型等信息。另外，用戶還可以點擊POI信息輸入框上的圖標按鈕，確定新增加的POI點的顯示圖標，如醫(yī)院、停車場、超市等。當(dāng)POI信息輸入完成后，用戶點擊確認按鈕，POI信息將保存在后臺數(shù)據(jù)庫中。

圖4

2. 版本比較

用戶對POI Wiki頁面編輯后，POI Wiki頁面信息保存到POIWikiPage表，POI版本信息(如編輯者、編輯時間、所編輯頁面等)保存到POIRevsion表，POI數(shù)據(jù)保存到POIData表。這樣，用戶可以查看某一POI的所有歷史版本，也可以比較版本之間的差異，并且可以恢復(fù)到之前的任一版本。當(dāng)審核完成后，管理員可以把某些不再需要修改的POI Wiki頁面鎖定，以禁止編輯。

3. 訪問控制

Wiki系統(tǒng)具有開放、共享的特征，用戶可以根據(jù)自己的意愿進行修改。為防止某些用戶故意亂填、錯填POI信息，系統(tǒng)必須具備賬戶管理、IP地址管理等訪問控制功能，按用戶身份賬戶或其所歸屬的某項定義組來限制用戶對某些信息項的訪問。當(dāng)用戶多次發(fā)錯、刪改POI信息時，其賬戶或IP地址將被禁止訪問，以保證POI數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

4. 審核入庫

POI數(shù)據(jù)涉及地理位置信息，包括敏感的地點和場所、個人信息等隱私問題。按照我國法律規(guī)定，只有具備互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)甲級測繪資質(zhì)的機構(gòu)，才能合法地提供包括地圖搜索服務(wù)、地理信息標注服務(wù)等地圖服務(wù)。因此，基于Wiki模式采集和更新的POI數(shù)據(jù)必須經(jīng)由權(quán)威部門審核，才能對外發(fā)布。

地圖服務(wù)以Web服務(wù)的形式進行發(fā)布，審核部門可以基于移動設(shè)備進行POI數(shù)據(jù)現(xiàn)場審核，也可以在室內(nèi)通過衛(wèi)星影像比對或電話調(diào)查進行審核。

5. 服務(wù)發(fā)布

經(jīng)過權(quán)威部門審核通過的POI數(shù)據(jù)，將POI名稱、類型、地址、經(jīng)緯度、文本描述等信息保存到空間數(shù)據(jù)庫中，將與其他位置數(shù)據(jù)一起為公眾提供位置服務(wù)。利用服務(wù)式GIS的空間數(shù)據(jù)管理、地圖服務(wù)發(fā)布、可視化等功能，用戶通過使用智能手機、PC機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，即可實現(xiàn)POI信息的查詢、檢索、路徑優(yōu)化等，如圖5所示。

圖5 POI信息發(fā)布

四、結(jié)束語

隨著公眾城市導(dǎo)航、外出旅游、野外定位等位置服務(wù)需求的不斷增加，位置服務(wù)在交通運輸、物流、安保、制造業(yè)等行業(yè)的應(yīng)用也將逐步拓展，作為位置服務(wù)重要組成部分的POI數(shù)據(jù)的精確性、時效性將日益重要。本文提出了一種基于Wiki技術(shù)的POI數(shù)據(jù)更新模式，并進行實踐驗證，可為POI數(shù)據(jù)采集和更新提供新的借鑒思路?；赪iki模式的線、面等空間數(shù)據(jù)的采集和更新將是下一步的研究方向。

參考文獻：

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