基于多源數(shù)據(jù)廈漳泉片區(qū)DLG全要素更新

黃桂梅

（1.福建省測繪院，福建 福州 350003）

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展加速以及自然環(huán)境的變化，基礎(chǔ)地理信息也相應(yīng)發(fā)生變化[1]，為了滿足各個(gè)行業(yè)對(duì)基礎(chǔ)測繪信息的需求，需要及時(shí)充分的利用已有資料在一定周期內(nèi)對(duì)基礎(chǔ)測繪信息數(shù)據(jù)進(jìn)行更新[2-3]，以得到準(zhǔn)確、現(xiàn)勢性強(qiáng)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。1∶10 000DLG 數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中必不可少的部分，因此快速有效地實(shí)現(xiàn)1∶10 000DLG更新是提高測繪服務(wù)水平的迫切要求[4]。

本項(xiàng)目全要素更新任務(wù)是對(duì)廈門、漳州、泉州地區(qū)指定的約3.09萬km2區(qū)域按福建省1∶10 000DLG數(shù)據(jù)建庫和符號(hào)化要求進(jìn)行全要素更新。任務(wù)目標(biāo)是盡可能收集目前現(xiàn)有的最新航攝或遙感影像，利用收集到的最新航攝或遙感影像與原有最新矢量地形圖數(shù)據(jù)疊加分析發(fā)現(xiàn)變化，在所發(fā)現(xiàn)變化的前提下對(duì)原有矢量地形圖進(jìn)行更新。更新后地形圖其現(xiàn)勢性應(yīng)達(dá)到以下要求：①對(duì)于外業(yè)調(diào)繪的區(qū)域，現(xiàn)勢性不低于調(diào)繪結(jié)束時(shí)點(diǎn)（零星變化）或2020年1月（大片變化）；②對(duì)于沒有外業(yè)調(diào)繪的區(qū)域，現(xiàn)勢性不低于所使用的、符合成圖精度的影像底圖現(xiàn)勢性。建庫數(shù)據(jù)和符號(hào)化數(shù)據(jù)更新應(yīng)于2020-12-31前完成。

1 數(shù)據(jù)來源

1.1 矢量數(shù)據(jù)

1）原有DLG框架數(shù)據(jù)，依據(jù)正射影像數(shù)據(jù)和相關(guān)資料對(duì)福建省廈漳泉片區(qū)的全要素進(jìn)行更新，大部分區(qū)域的現(xiàn)勢性為2013年和2014年，作為全要素更新作為矢量底圖數(shù)據(jù)使用。

2）測區(qū)內(nèi)含有2019年福建省基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測成果[5]，可供本項(xiàng)目作業(yè)參考。

3）收集福建省交通廳提供的福建省全省道路規(guī)劃專題資料，供本項(xiàng)目道路要素表示使用。

4）收集電力部門提供的電力專題數(shù)據(jù)，供電力要素更新使用或參考。

5）興化灣等沿海水下地形測量1∶10 000DLG數(shù)據(jù)，其零米線以上的陸地地物要素，可供本項(xiàng)目接邊使用。

6）福建省沿海的國家927項(xiàng)目工程成果，可供個(gè)別缺乏1∶10 000DLG數(shù)據(jù)的島礁區(qū)域作為更新矢量底圖使用。

1.2 影像數(shù)據(jù)

1）基于2016年2月～2017年4月間實(shí)施廈門、漳州、泉州地區(qū)LiDAR數(shù)據(jù)獲取項(xiàng)目得到的LiDAR航攝影像和UCXP航攝影像（其地面分辨率優(yōu)于1.0 m，覆蓋約95%的測區(qū)范圍），作為本次全要素更新作為數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)源使用。

2）優(yōu)于1.0 m分辨率的福建省第三次全國國土調(diào)查遙感正射影像，現(xiàn)勢性為2017年7月或以后；優(yōu)于1.0 m的福建省第三次全國國土調(diào)查統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)更新項(xiàng)目遙感正射影像，現(xiàn)勢性為2019年11月或以后，作為本次全要素更新作為數(shù)據(jù)采集的補(bǔ)充數(shù)據(jù)源使用。

3）分辨率優(yōu)于1.0 m的各類遙感影像，現(xiàn)勢性在2019－2020年，作為本項(xiàng)目更新使用或參考；分辨率大于1.0 m但現(xiàn)勢性在2019－2020年的各類遙感影像，作為本項(xiàng)目確定變化區(qū)域使用。

影像數(shù)據(jù)均能符合本次全要素更新項(xiàng)目要求，且區(qū)域可能有重疊，因此在數(shù)據(jù)采集時(shí)應(yīng)綜合使用，使用方法為：

1）LiDAR航攝影像及其正射影像精度較高，一般作為數(shù)據(jù)采集的主要底圖；福建省第三次全國國土調(diào)查、統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)更新遙感正射影像和福建省基礎(chǔ)地理信息中心提供的分辨率優(yōu)于1.0 m的各類遙感影像，現(xiàn)勢性較新，可作為數(shù)據(jù)采集的補(bǔ)充底圖；分辨率大于1.0 m但現(xiàn)勢性能夠滿足項(xiàng)目現(xiàn)勢性要求的遙感影像，僅可用于確定變化區(qū)域。

2）當(dāng)變化區(qū)域存在多種分辨率≤1.0 m的遙感影像時(shí)，應(yīng)優(yōu)先使用現(xiàn)勢性達(dá)到2020年1月以后的影像；若現(xiàn)勢性均未能達(dá)到2020年1月，宜選用現(xiàn)勢性最新的影像；若現(xiàn)勢性達(dá)到2020年1月以后的遙感影像也有多種，則根據(jù)生產(chǎn)整體作業(yè)方便情況從中酌情選擇一種。

1.3 空三加密數(shù)據(jù)

1）廈門、漳州、泉州等地區(qū)LiDAR數(shù)據(jù)處理項(xiàng)目時(shí)得到的空三加密數(shù)據(jù)用于本次全要素更新立體測圖作業(yè)使用。

2）收集覆蓋測區(qū)內(nèi)其他航測成圖項(xiàng)目的空三加密數(shù)據(jù)時(shí)，用于立體測圖作業(yè)。

1.4 DEM數(shù)據(jù)

廈門、漳州、泉州等地區(qū)LiDAR數(shù)據(jù)處理項(xiàng)目時(shí)得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù)（2 m×2 m、5 m×5 m格網(wǎng)間距），作為本項(xiàng)目高程點(diǎn)及等高線生產(chǎn)作業(yè)使用。

1.5 傾斜攝影數(shù)據(jù)

泉州臺(tái)商投資區(qū)傾斜攝影三維實(shí)景模型數(shù)據(jù)航飛于2018年，分辨率優(yōu)于5 cm，作為全要素更新補(bǔ)充數(shù)據(jù)源使用。

1.6 其他數(shù)據(jù)

1）新出版的地圖、導(dǎo)航電子地圖作為更新道路、地名、興趣點(diǎn)的依據(jù)。

2）報(bào)紙、新聞、網(wǎng)絡(luò)信息等資料。主要用于驗(yàn)證通過影像查找到的變化要素的準(zhǔn)確性及變化要素的屬性。

3）收集國家統(tǒng)計(jì)局2018年（或更新版）《統(tǒng)計(jì)用區(qū)劃代碼和城鄉(xiāng)劃分代碼》。

2 數(shù)據(jù)更新的技術(shù)路線

基于前期資料整理、多源數(shù)據(jù)融合的基礎(chǔ)上，進(jìn)行省級(jí)DLG框架數(shù)據(jù)更新是數(shù)據(jù)更新的主要思路[6]。在全要素更新中，應(yīng)充分結(jié)合各類數(shù)據(jù)源，盡可能詳細(xì)地表示出地物信息[7]。采用“先內(nèi)后外再內(nèi)”[8]的作業(yè)模式，在保證精度和現(xiàn)勢性的要求下，應(yīng)遵守“現(xiàn)勢性優(yōu)先，兼顧高分辨率”的原則，技術(shù)流程如圖1所示。

圖1 1∶10 000 DLG更新生產(chǎn)流程圖

數(shù)據(jù)更新步驟：①收集與項(xiàng)目相關(guān)的遙感正射影像、航攝立體像對(duì)、航攝正射影像及DLG數(shù)據(jù)。②對(duì)不同來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成CGCS2000大地坐標(biāo)系，再對(duì)屬性字段進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。③因收集的數(shù)據(jù)存在較多重疊度，所以在更新前，要依據(jù)原則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，對(duì)DLG數(shù)據(jù)按要求制作底圖并進(jìn)行內(nèi)業(yè)比對(duì)，掌握綜合取舍的原則，準(zhǔn)確表示地形地物要素[9]，確定并標(biāo)識(shí)本年度所有需更新的變化。④基于立體像對(duì)或基于正射影像對(duì)發(fā)現(xiàn)的變化進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。⑤對(duì)部分規(guī)定的重要要素實(shí)施外業(yè)調(diào)繪定性、獲取屬性或定位。⑥最后進(jìn)行內(nèi)業(yè)編輯建庫及符號(hào)化等工作，實(shí)現(xiàn)本年度1∶10 000 數(shù)字線劃圖（DLG）的全要素更新。

3 成果分析

分析發(fā)現(xiàn)基于多源數(shù)據(jù)DLG更新，不僅繼承了各種數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，精度也提高了。依據(jù)數(shù)據(jù)的時(shí)間先后，分辨率的高低，將多源數(shù)據(jù)有機(jī)的融合在一起，有序的疊加分析比對(duì)，顯示的結(jié)果更加詳盡，特別是居民區(qū)可通過多源數(shù)據(jù)多角度判讀，能夠清晰顯示各個(gè)房子的輪廓，區(qū)分房屋的類型（比如一般房屋、高層房屋、棚房）。在制圖中由于地物更加真實(shí)，一定程度提高了矢量更新的準(zhǔn)確性。

4 結(jié) 語

基于多源數(shù)據(jù)用于省級(jí)DLG全要素更新，有利于提高地理要素的精度和數(shù)據(jù)質(zhì)量，也節(jié)省了更新工作的人力和物力，對(duì)地理數(shù)據(jù)更新工作效率的提高有著舉足輕重的作用。在未來的相關(guān)的地理數(shù)據(jù)更新工作中，可對(duì)多尺度、多類型數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)融合、多源信息數(shù)據(jù)庫改進(jìn)研究。