河南省“天地圖”融合矢量數據關鍵技術總結

劉杰姚亮亮李旭

（1. 河南省基礎地理信息中心，河南 鄭州 450002；2. 河南省水利勘測設計研究有限公司，河南 鄭州 450003）

河南省“天地圖”融合矢量數據關鍵技術總結

劉杰1姚亮亮2李旭1

（1. 河南省基礎地理信息中心，河南 鄭州 450002；2. 河南省水利勘測設計研究有限公司，河南 鄭州 450003）

“天地圖”數據融合是節點同構的一項重要基礎性工作，針對河南省的數據情況，解決“天地圖”數據融合中技術難點，研究數據融合關鍵技術，為河南省數據融合提供技術支持。

“天地圖”；數據融合；數據處理；方案

1 引言

“天地圖”是由國家、省、市三級節點構成的國家地理信息公共服務平臺。隨著“天地圖”應用的日益廣泛與深入，采用“超鏈接”和“服務聚合”的方式已無法滿足跨省(市)域、跨層級(國家、省、市)的地理實體與地名地址查詢、專題信息掛接、綜合統計分析等應用需求[1]。

“天地圖”數據融合是節點同構的一項重要基礎性工作，通過整合國家、省、市各級節點的數據資源，提高“天地圖”各級節點數據的現勢性，豐富數據內容。數據融合的主要對象包括水系、交通線、居民地、境界、地名、地址、興趣點等[2]。

如何針對本省的數據情況，解決“天地圖”數據融合中數據量太大、處理效率不高、數據結構不統一、數據重復、拓撲關系錯誤等技術難點，通過研究數據融合關鍵技術，對于“天地圖”為社會大眾提供最新、最全、最權威的地理信息數據服務十分重要。

2 河南省“天地圖”融合概況

為提升“天地圖·河南”整體地理信息數據服務能力，河南省于2014年開展數據融合工作，截至目前，歷經2014年、2015年、2016年三次數據融合任務，對全省數據進行了兩次全覆蓋的融合工作。正在進行的2017年“天地圖”融合更是利用最新一萬協同更新數據和導航數據對全省數據進行更新融合。

數據融合成果均應用于“天地圖·河南”，隨著“天地圖”數據融合工作的有序推進，“天地圖·河南”在線服務內容更加豐富，為河南省各級政府及廣大公眾版用戶帶來更加便捷、豐富、詳盡的在線地圖服務。

3 融合數據資料分析

國家主節點下發數據包含矢量數據和地名地址與興趣點數據，矢量數據包括鐵路、水系、面狀綠地、部分地級市城區范圍內的面狀房屋、含有導航信息的線狀道路等，地名地址與興趣點數據為包含地名與興趣點的名稱、地址、電話、坐標、分類等信息；省級節點數據為本省基礎地理信息數據提取融合需要圖層數據，包含鐵路、道路、線狀和面狀水系、綠地、居民地、興趣點等，具體見表1。

表1 主節點與省節點數據對比表

河南省數據存在融合范圍廣、數據量較大，主節點數據和省級節點數據在數據現勢性、精度和屬性結構上存在差異，因此在進行數據融合時，需要選取表達精確、現勢性好、精度高、覆蓋全的要素進行融合[3]，并要做好數據的幾何拓撲、空間關系和邏輯一致性處理。經分析，省節點的居民地、水系、鐵路、政區、境界及綠地6類數據集的現勢性、數據完整性、幾何精度都優于主節點。省節點的道路數據在數據精度、數據分類詳細程度、縣鄉道及農村道路的完整性、國省道的現勢性方面都優于主節點路網數據；主節點路網在城市區域的表達精細程度、整體路網拓撲結構方面優于省節點道路，且和主節點的導航路網為同一套數據。針對主節點和省節點各類矢量背景數據特點，制定了不同的技術方案。

數據預處理為滿足融合數據要求，方便對不同版本數據進行管理，對所有主節點數據添加ZJD_ID字段，對省級節點數據HN_ID、hndate、hnstacode、hnedit等字段，擴展自身標識的屬性字段。

利用本省開發的融合工具，對選取的河南省框架路網和國家下發道路數據進行比對，在10m范圍內的視為相同道路，在河南路網緩沖10～20m不能完全包括的進行人工檢查，20m緩沖以外的進行保留。

4 數據融合方案

4.1 道路融合方案

道路融合時以主節點路網為本底數據，以保持導航路網模型為原則，依據現勢性、數據精確度、空間關系合理性等進行融合處理，融合后的路網數據應保持正確的拓撲關系。具體融合步驟如下：首先，利用自主開發的融合插件對圖層編輯狀態進行記錄。其次，主節點道路存在部分數據冗余和不合理情況，需要參考影像進行核實，將不合理數據修改至合理。其中主節點缺少而省節點包含的數據，需要增加數據到主節點，利用融合插件進行數據新增，并對新增數據和主節點數據處理拓撲關系。再次，為保持融合后路網連通性和配圖效果，融合中需要利用融合插件對DISSPLACLASID、FORM、FUNCLASS進行賦值，保持路網顯示的連通性和合理性。

4.2 水系融合方案

水系融合以主節點的水系數據為工作底圖，根據現有數據情況，先對省節點水系數據與主節點水系進行分析對比，然后對重大水系進行空間位置及屬性的核查處理，再核查處理水系與其他要素之間的關系等。水系融合具體流程如下：

（1）結合其他矢量數據、0.5m影像，對重要水系進行空間位置及走向、要素屬性的核查處理。

（2）結合主節點水系數據，對省節點數據進行屬性更新、水系要素增補。

（3）結合0.5m影像，核查水系數據與其他要素空間關系是否正確，對不正確的進行處理，形成水系融合成果數據。

4.3 居民地融合方案

居民地以面為表達，主要表達房屋、構（建）筑物等信息。處理時以省級節點數據為本底，盡可能詳細地表示出單幢房屋或獨立構(建)筑物等信息。

4.4 綠地融合方案

綠地的融合以省節點數據為本底數據，首先根據“天地圖”數據要求，對省節點綠地數據的分類代碼、層屬性及要素屬性字段重新規整，再結合影像處理好和綠地要素與其他要素層的空間關系。

4.5 政區、境界融合方案

境界與政區數據處理時，以河南省節點數據為本底進行融合，融合時要處理好各等級界線的拓撲關系，融合后的境界數據與政區數據應保持境界的完全一致，當鄉鎮境界線和境界面矛盾時，以詳細度高、現勢性好的數據為準。

4.6 POI融合方案

POI數據源主要包括國家“天地圖”的POI數據、數字城市調繪的POI數據，兩套數據之間大量相互交叉、重復。需對多源POI數據進行整合，形成一套現勢性好、位置精度高的POI數據。融合流程如下：

（1）數據抽取細化。首先根據數據的特點，對數據進行初抽取：主節點POI分為一般興趣點、地名數據兩部分；省節點POI抽取地名數據。

（2）判重去冗。采用“屬性+空間位置”雙重比對方法，實現多套POI之間的查重去冗，其中對于鄉鎮以上行政地名采用結合統計局數據與民政廳數據對比修改。

（3）數據組織標準化。根據“天地圖”數據要求，對POI數據進行分類編碼轉換及屬性重置。

（4）對2套POI數據進行合并。

（5）對比鄉鎮（含）以上行政名稱，根據最新統計區劃地名修正。

（6）修正融合后POI中地名數據坐標精度。按照融合簡稱制作要求對POI的分類以及簡稱進行制作。

5 結語

河南省“天地圖”連續多年獲得五星級節點好評，這是對河南“天地圖”建設工作的肯定和鼓勵。今后，將繼續完善“天地圖·河南”平臺建設，積極融合國家“天地圖”主節點、河南省基礎測繪以及數字城市等相關數據成果和各類數據資源，加快開展“天地圖·河南”平臺的推廣和應用，力爭把“天地圖·河南”打造成河南省信息化服務的基礎平臺，成為國家優秀的省級節點，為河南政府部門、各企事業單位和社會公眾提供高效、標準的綜合地理信息服務，切實做好保障服務工作。

[1]國家測繪地理信息局．“天地圖”省市級節點建設方案 [G]．北京：國家測繪地理信息局，2015．

[2]國家測繪地理信息局．“天地圖”數據融合技術要求[G]．北京：國家測繪地理信息局,2013．

[3]劉月． “天地圖·遼寧”數據融合技術方法的探討[J]．測繪與空間地理信息，2016，39(7)：176-178．

劉杰（1990— ），女，漢族，助理工程師，主要從事測繪地理信息工作。E-mail：517037124@qq.com