閆保銀-基礎地理實體數(shù)據庫建設實踐

基礎地理實體數(shù)據庫建設實踐南京國圖信息產業(yè)有限公司地理信息中心技術總監(jiān)匯報提綱建設背景P3u2014年，原國家測繪地理信息局提出新型基礎測繪概念。u2015年，國務院批復同意的《全國基礎測繪中長期規(guī)劃綱要(2015-2030年)》中提出:”到2030年新型基礎測繪體系全面建成“。u2017年至今，全國陸續(xù)批復了上海、寧夏、武漢、徐州等2021年3月，自然資源部印發(fā)了《新型基礎測繪體系建設試點技術大綱》，提出：新型基礎測繪將以“基礎地理實體”為核心的成果模式進行創(chuàng)新。政策政策體系技術體系組織組織體系理實體”標準標準體系2023年2月，自然資源部印發(fā)了《關于全面推進實景三維中國建設的通知》，將基礎地理實體數(shù)據庫建設列為各級實景三維建設的重要工作任務之一。2現(xiàn)狀分析P72.1當前實景三維建設“重場景、輕實體”各地實景三維建設工作更多集中在各類地理場景的采集生產上，涉及基礎地理實體的采集生產較少，同時三維模型單體化缺少支撐，當前的三維模型單體化未結合基礎地理實體的粒度進行單體化，可能無法滿足實景三維后期管理應用的需要。單體化基礎地理實體三維圖元傾斜攝影三維模型基礎地理實體三維圖元傾斜攝影三維模型隨著新型基礎測繪試點工作的推進，國家、地方結合試點出臺了多項基礎地理實體相關標準規(guī)范，但相關內容有待進一步細化和統(tǒng)一，形成詳實、統(tǒng)一的數(shù)據庫標準及數(shù)據采集規(guī)范。地理信息要素數(shù)據轉換生產基礎地理實體數(shù)據技術規(guī)程國家標準規(guī)范地方標準規(guī)范基礎地理實體之間存在復雜的多對多、跨層級的關聯(lián)關系，傳統(tǒng)關系型數(shù)據庫對于復雜關系的查詢及管理效率低，難以滿足基礎地理實體數(shù)據庫中關系數(shù)據的管理需要。關系型數(shù)據庫低效低效/不支持P103實踐與探索數(shù)據庫內容設計存儲設計數(shù)據庫內容設計存儲設計模型設計三維圖元采集二維圖元采集結構化三維圖元采集二維圖元采集結構化語義化單體化語義化語義化單體化語義化P12二維圖元地理實體1三維圖元地理實體N一體多維二維圖元地理實體1三維圖元地理實體N點線面體P13兩層三表（圖元現(xiàn)狀層、圖元歷史層、實體表、關聯(lián)表P14關系型數(shù)據關系型數(shù)據庫基礎地理實體數(shù)據庫空間數(shù)據屬性數(shù)據關系數(shù)據圖數(shù)據庫P15屬性表圖元層屬性表水利屬性表水利屬性表山體屬性表山體屬性表交通屬性表交通屬性表 水系屬性表 建構筑物及場地屬性表 水系屬性表 冰雪屬性表點、線、面、體、管線屬性表 海洋屬性表行政區(qū)劃屬性表人工地貌屬性表農林用地與土地屬性表人工地貌屬性表農林用地與土地屬性表院落屬性表院落屬性表P16數(shù)據分析數(shù)據分析數(shù)據收集多源數(shù)據收集與處理格式轉換坐標轉換數(shù)據轉換數(shù)據轉換映射表制作映射轉換語義化處理結構化處理語義化處理結構化處理實體化處理基礎地理實體數(shù)據庫基礎地理實體數(shù)據庫P17u結構化處理主要是按照各類基礎地理實體的空間粒度、空間表達形式進行空間數(shù)據處理。u基礎地理實體最小采集空間粒度按照不低于《基礎地理信息分類與代碼》（GB/T13923）要求來確定。u結構化處理方法主要包括線轉面、提取中心線、提取中心點、面合并、面分割等。P18u房屋實體按照邊線采集的房屋，利用邊線進行構面處理；未連接到房屋邊線的房屋設施，將邊線進行延長后進行構面處理；相連但屬于不同權屬的房屋應分別構面；對于不同層數(shù)、不同結構的房屋應分別構面；對于裙樓和多個塔樓組成的大型商業(yè)綜合體，按照裙樓范圍進行構面處理；住宅小區(qū)內和沿街商鋪上下相連時，按照底層商鋪范圍構面。P19u房屋實體P20u交通實體按照道路名稱及起止點，利用道路邊線進行構面處理，對于按照中心線采集的，利用道路寬度進行緩沖構面處理；鐵路、公路、快速路、主干路、次干路等道路實體同時采集面和中心線，且保持一致；鐵路、城市輔路、內部道路在分叉處打斷，不提取連通交叉口，保持道路連續(xù)；公路與城市道路交叉時提取道路連通交叉口，并在道路拐角處打斷；非互通式立體交叉時不打斷、不提取道路交叉口，保持各自道路連續(xù)。P21u交通實體P22u水系實體按照水系名稱，利用水系邊線、岸邊線進行構面處理；多條河流相交時不打斷，保持各自河流聯(lián)通；水系不因道路、橋梁、建構筑物等打斷或形成空洞；P23u院落實體院落實體屬于組合地理實體，主要根據院落的范圍線，將院落內的房屋、道路、綠地、水系等地理實體進行編碼，與院落地理實體的編碼進行關聯(lián)構建。P24u院落實體基于權籍調查宗地數(shù)據，結合高清影像特征進行判讀，確定院落范圍。院落范圍宗地范圍院落范圍P25u院落實體無宗地參考，基于影像特征確定。封閉式范圍封閉式P26u院落實體開放式院落（如廣場等）或無明顯邊界的院落（如商場、星級酒店等參考三調地類界，確定院落范圍。三調地類院落范圍P27語義化處理主要包括屬性數(shù)據處理、關系數(shù)據處理。屬性數(shù)據處理主要利用基礎地理信息數(shù)據中的相關注記、屬性信息以及其他專題資料進行填寫。 骨干河道名錄河流實體屬性專題資料進行填寫。 骨干河道名錄河流實體屬性P28關系數(shù)據處理主要利用專題資料、空間數(shù)據的拓撲關系進行填寫，構建方式包括計算機自動構建、人工構建、人機交互構建。關系類型構建方法空間關系空間拓撲關系根據拓撲關系（包含、相交、相鄰等）進行構建空間距離關系根據距離進行定性定量描述方位關系根據方位進行定性定量描述類屬關系等級關系“個體”與“集合”間的關系，通過空間與語義進行構建依賴關系實體間相互依賴，一個改變，另一個隨之改變。通過空間關系與語義進行構建，手動構建準確度更高等同關系層級關系根據實體的層級構建時間關聯(lián)關系根據實體時間演變關系構建幾何構成關系根據空間關系與所屬實體分類進行構建P29三維圖元采集生產主要是利用最新的傾斜攝影數(shù)據，結合基礎地理實體的二維圖元數(shù)據，通過切割單體化、重建單體化技術建立各基礎地理實體的三維模型數(shù)據。u切割單體化P30u重建單體化實體白膜構建紋理自動映射傾斜攝影三維模型實體白膜構建紋理自動映射傾斜攝影三維模型模型檢查紋理貼圖修改實體三維模型輸出模型檢查紋理貼圖修改實體三維模型輸出P31u重建單體化射陽縣高級中學部分房屋實體射陽縣人民醫(yī)院部分房屋實體P32基礎地理實體二維圖元、三維圖元采集生產完成后，利用自主研發(fā)的空間身份編碼工具按照《基礎地理實體空間身份編碼規(guī)則》對基礎地理實體進行統(tǒng)一編碼。P33n建立了試驗區(qū)基礎地理實體數(shù)據庫，涉及水系、交通、水利、建構筑物等各類基礎地理實體。交通基礎地理實體建筑物基礎地理實體交通基礎地理實體建筑物基礎地理實體P34n搭建了基礎地理實體數(shù)據庫建設系統(tǒng)，包括映射轉換、實體結構化、實體語義化、數(shù)據庫質檢等功能模塊。P35n編制了2項基礎地理實體數(shù)據庫建設標準規(guī)范，包括數(shù)據庫標準、數(shù)據采集規(guī)范。P364總結與展望P37總結詳細介紹了基礎地理實體數(shù)據庫的設計思路；詳細介紹了基礎地理實體數(shù)據庫的設計思路；22結合案例介紹了基礎地理實體二維圖元采集方法；結合案例介紹了基礎地理實體二維圖元采集方法；33結合案例介紹了基礎地理實體三維圖元采集方法；結合案例介紹了基礎地理實體三維圖元采集方法；44介紹了實踐所形成的初步成果介紹了實踐所形成