地理實體數(shù)據(jù)庫建庫技術研究

林淑媛

摘要：地理實體是智慧城市時空信息云平臺建設的數(shù)據(jù)基礎，地理實體通過編碼可有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)范化、統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)交換。本文通過研究地理實體的定義和分類，厘清地理實體概念和現(xiàn)實世界的關系。在地理實體數(shù)據(jù)建庫中，構建流程化、批量化的地理實體數(shù)據(jù)處理以及探討地理實體的更新方法，為智慧城市數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享提供基礎。

關鍵詞：地理實體；建庫流程；地理編碼；時空化處理

智慧城市的核心是數(shù)據(jù)共享，在《智慧城市時空大數(shù)據(jù)與云平臺建設技術大綱（2017版）》中，明確要求建設地理實體數(shù)據(jù)，地理實體定義以及編碼的目標就是用過唯一、規(guī)范的編碼進行地理空間數(shù)據(jù)的交換，實現(xiàn)空間上的屬性信息和圖形信息的共享，如：土地權屬、人口信息、經(jīng)濟指標、地類代碼等。用地理編碼作為空間數(shù)據(jù)的關聯(lián)線索，可以避免多尺度、多投影、多格式GIS數(shù)據(jù)整合帶來的繁瑣工作。地理實體化處理以融合多種數(shù)據(jù)源的空間信息，進行批量化、流程化和標準化的作業(yè)方式，生產(chǎn)符合地理實體化建庫標準的數(shù)據(jù)為智慧城市建設提供數(shù)據(jù)和服務共享的基礎。

一、地理實體

（一）地理實體的定義

依據(jù)《地理實體數(shù)據(jù)規(guī)范》，將地理實體定義為現(xiàn)實世界中獨立存在的、可以唯一性標識的自然或人工地物[1]。地理實體是具有社會意義的小地理單元，是社會經(jīng)濟、自然資源信息與空間位置關聯(lián)的基本單元。地理實體由圖元和實體構成，其中，圖元為地理實體的構成單元，用點、線、面表達，并以圖元標識碼唯一標識；實體由一個或多個圖元構成，地理實體通過實體標識碼唯一標識。

地理實體數(shù)據(jù)庫為實現(xiàn)不同比例尺以及不同來源數(shù)據(jù)的匯聚共享，根據(jù)應用需求，利用面向對象的思想和機理，將地理空間實體數(shù)據(jù)對象的屬性和行為統(tǒng)一存儲在地理實體數(shù)據(jù)庫。

（二）地理實體對象

包含大比例尺度的基礎地理實體數(shù)據(jù)，每一尺度的地理實體數(shù)據(jù)至少包括水系、建筑物、道路、鐵路、管線、行政區(qū)劃、植被七大類實體數(shù)據(jù)。

1.水系包括河流、湖泊、水庫、涵洞、支渠、干渠等，建筑物包括院落、房屋等；

2.道路包括鐵路、城際道路、城市道路、非機動/機動車道、加油（氣）站等；

3.鐵路包括鐵路、火車站等；

4.管線包括輸電線、配電線、變電設備、通信線、城市管線等；

5.行政區(qū)劃包括地市級行政區(qū)、區(qū)縣級行政區(qū)劃、鄉(xiāng)鎮(zhèn)/街道級行政區(qū)劃、社區(qū)/村級行政區(qū)劃等；植被包括城市綠地、農(nóng)林綠地等。

由于行業(yè)應用方式的不同，規(guī)范中實體的管理方式無法滿足行業(yè)應用需要，用戶可自行根據(jù)需要擴展自己的業(yè)務對象和行業(yè)專題實體。相關的行業(yè)專題實體需要增加相應的實體編碼。行業(yè)專題實體以此實體編碼實現(xiàn)與業(yè)務部門的關聯(lián)，從而實現(xiàn)基礎實體和業(yè)務專題實體的一體化管理。

二、地理實體建庫流程

地理實體數(shù)據(jù)主要是在基礎地理數(shù)據(jù)成果的基礎上整合加工而成，一般情況下包括預處理、數(shù)據(jù)組織重構、實體化處理等過程[2]。具體流程如圖1：

（一）基礎數(shù)據(jù)規(guī)范處理：對基礎數(shù)據(jù)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)基準等，并按照GB/T13923-2006基礎地理信息要素分類編碼規(guī)則，進行統(tǒng)一處理。

（二）編碼轉換：按照基礎數(shù)據(jù)與地理實體數(shù)據(jù)之間的轉換關系，進行編碼轉換。

（三）對象化處理：對轉換后的實體，逐類逐個進行處理，形成滿足標準的實體數(shù)據(jù)。

（四）質量檢查：包括過程質量檢查和成果檢查，在數(shù)據(jù)采集的過程中，進行數(shù)據(jù)質量控制和檢查，其中質量檢查，包括空間拓撲關系、屬性結構的完整性、正確性以及編碼的唯一性、合規(guī)性。根據(jù)相關規(guī)定數(shù)據(jù)采集的內(nèi)在約束性；成果檢查主要是依據(jù)建庫標準對數(shù)據(jù)進行入庫前的檢查，檢查合格方可入庫。

（五）數(shù)據(jù)入庫：對于檢查合格的數(shù)據(jù)，即可進行入庫。數(shù)據(jù)入庫，需要依托GIS桌面軟件及空間數(shù)據(jù)庫引擎，將空間數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中。

（六）時空化處理：針對入庫的區(qū)劃數(shù)據(jù)，按標準進行統(tǒng)一編碼，并按對象賦予時間屬性，包括區(qū)劃啟用時間、數(shù)據(jù)更新時間，構建行政區(qū)劃時空數(shù)據(jù)庫。

三、結語

在地理實體建庫設計中，關鍵因素是地理編碼的設計和數(shù)據(jù)抽取為基礎的數(shù)據(jù)融合。地理編碼的設計不僅要體現(xiàn)地理實體概念邏輯和現(xiàn)實世界的關系，更要體現(xiàn)地理實體之間、屬性之間的關系，形成具有統(tǒng)一分類、唯一編碼、規(guī)范化的編碼體系。而數(shù)據(jù)抽取是以地理編碼和數(shù)據(jù)融合為基礎，從各類基礎數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)中按照地理實體的分類來融合圖形和屬性要素，形成完整的地理實體。地理數(shù)據(jù)建庫技術的研究，有助于使智慧城市多源的海量數(shù)據(jù)形成統(tǒng)一、規(guī)范的數(shù)據(jù)基礎，使數(shù)據(jù)交換提供可行的路徑。

參考文獻：

[1]郭小玉.地理實體制作技術探討[C].中國測繪學會學術年會，2012.

[2]蔣捷，黃蔚等.地理信息公共服務平臺地理實體數(shù)據(jù)建模研究[J].城市空間信息共享，2009（04）.