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摘要:现代城市是人流、物流和信息流的枢纽,需要全数字化的动态数据、高速的宽带网络和高精度的定位系统来保证城市有序、健康、安全、高效地运行。其中动态数据是城市基础地理信息数据的数字化表达,是数字城市的基础之一。基础地理信息数据具有多尺度、多类型及多分辨率的特点,在整个城市数字化建设中起到基础作用,为所有数据提供支撑。现阶段基础地理信息数据的处理主要采用人工或辅助少量人工智能的方式进行,数据处理效率较低。本文主要针对数字城市基础地理信息数据处理方法进行研究,提高数据处理效率。
关键词:数字城市、基础地理信息数据、数据处理
引言
随着经济和社会建设的发展,城市各机构、企业及社会公众对地理信息数据的需求日益增大。数字城市的实质是以地理信息为核心,建立城市信息服务共享机制,加快推进数字城市建设,可实现数据共享,避免重复建设、重复投资,节约公共财政资源,能迅速提高城市信息化建设水平,有助于提高政府管理和决策水平,为人民生活提供丰富的咨询服务,提高城市核心竞争力,推动城市的可持续发展。
1基础地理信息数据采集与处理
测量控制点数据、DLG数据、DOM数据、DEM数据、其他属性数据构成了基础地理信息数据构架,是数字城市建设的基础。
1.1测量控制点数据
测量控制点数据是城市位置信息的基础框架,包括平面控制点、高程控制点、卫星定位控制点、重力点和独立天文点等数据。
对检查正确和规范的控制点数据,利用数据库处理软件通过编码识别等方式快速导入建库。
1.2DLG数据
DLG数据是数字城市最重要的基础地理信息数据,对于加快城市信息化进程具有重要的保障作用。多尺度DLG数据成果更能体现城市不同比例尺下的地物要素,满足百姓生活中的不同需求。
DLG数据在处理时,需分成各专题图层分类存储:
(1)水系要素
水系要素分为面状、线状和点状进行处理,根据岸边线通过人工分类的方法绘出水域轮廓线,并构面,不达构面要求的以线状或点状表示。水崖线宽度在图上0.5mm(含)以下的用单线表示,单线沟渠過密集时,取舍表示。长度小于图上20mm的可不表示。河流水库全部表示,单独的水域面积小于图上36mm
?倕 时要舍去。
(2)居民地及设施要素
居民地要素以面状要素表示,采用人工分类的方法提取居民地要素,同时确保其他地物不能穿越居民地。居民地一般房屋全部保留,建筑物和围墙轮凹凸小于图上0.2mm,简单房屋凹凸小于图上1mm、面积小于图上4mm
?倕 房屋可舍去;构建筑物及主要附属设施不综合;独立的简易房、棚房、破坏房屋图上面积小于16mm
?倕 的可舍去;室外楼梯、台阶大于图上3mm要表示,悬空阳台不表示;将1:500的依比例尺围墙转换成不依比例尺围墙;门墩长度小于图上1mm×1mm时,改为不依比例门墩,长度小于图上0.5mm,可删除。
(3)交通要素
交通要素分为双线道路和单线道路,采用人工分类的方法提取交通要素,双线道路要保证数据的完整性,如果缺少一边道路边线或边线不连贯,根据道路旁地物进行补充。交叉路口高等级道路连贯,低等级断开,且不同材质路面断开。双线道路处理完毕,根据标准生成道路中心线,属性与道路边线属性一致。单线道路主要是拓扑错误检查,检查道路连通性、悬挂点及伪节点。各级道路全部表示,内部道路只表示与其他高等级道路连通的主干路和较宽的,小路过密可适当取舍。
(4)管线要素
管线要素需人工处理建库,一般均需要表示,多种线路架设在一起时,只表示主要的,电力线和通讯线在居民地较少的区域可连线表示,在建筑区较多的区域可不连线。路灯和道路上的各种检修井、污水篦子可适当取舍,优先选取道路拐弯、交叉处的路灯、井盖。
(5)境界与政区要素
行政区以面状要素表示,根据民政部门的相关资料整理建库,不同等级的境界线重合时只表示高等级的境界线,注意检查境界线伪节点和悬挂点。
(6)地貌要素
高程点不能存在重叠点,等高线不能存在伪节点、打折、相交和自相交的错误,高程点和等高线不能存在搞成矛盾,所有高程点的高程值必须与高程注记一致,高程点注记不能压盖地物。
图上长度小于5mm的陡坎、沟堑、梯田坎不表示,面积小于图上50mm
?倕 的坑穴不表示。
(7)植被和土质要素
成行排列的树木以行树表示,未成行的以散树表示,独立树符号只用于有铭牌的古树名木,种植不同的植被分别构面,有些需要加附注记,如:其他园地种植的植被不同,有蕉、蔗等。
1.3DOM数据
影像数据主要对不同时期、不同分辨率的航空航天遥感影像进行整理与建库,具体工作流程如下图。
(1)影像图镶嵌
DOM影像整体质检后,影像图尽量实现无缝镶嵌,相邻图幅色调基本一致。图幅裁切后进行调色,单幅调色时将周边八幅调入作为参考,相邻模型影像镶嵌以控制点连线为中心线的1cm范围内选择,不能造成影像重影。
(2)影像图接边
相邻图幅影像进行接边处理,接边重叠带不能出现明显的接模糊或重影。
(3)影像图调色
一般相邻DOM影像图相同地物影像色度均值与方差应一致,图面上不得有图像处理所留下的缺陷,对于由于地形陡峭或茂密植被造成的影像拉伸、扭曲、模糊、重影等现象,严重的、大面积的地方要适当进行修补处理。
1.4DEM数据
DEM是数字高程模型DigitalElevationModel的简称。DEM数据是数字城市建设的重要基础数据,是构建城市三维景观和进行各种工程设计的基础信息。具体处理整合流程如图2.4所示:
对DEM数据的格式、正确性进行检查,确保数据能读取导入。由于DEM数据格式多样,要将*.dem、*.bil等格式的DEM数据转换为入库的标准格式数据。
2数字城市对社会的发展
数字城市是发展智慧城市的基础,其主要核心思想是通过实现信息共享,将信息技术的优点充分发挥,充分利用现有基础地理信息数据,实现物质城市到数字城市的过程。数字城市指的是通过计算机和多媒体等一系列技术,将当地城市中的人文、经济、环境、社会及资源等因素使用数字化、可视化及网络化的形式展现出来。
数字城市依托地理信息数据,通过空间位置集中相关的信息资源,以在线方式满足政府部门及百姓对地理信息和空间定位、分析的基本需求,实现不出门就能掌握城市信息,实现物联网将水路、气路、电路等各路信息集成全新的基础设备。通过云计算等多种高新技术分析和处理感知信息,使数字城市与无线网相结合,提供当地城市中环境、民生、服务、安全及政务等活动需求的智能化决策支持,是现代社会信息时代可持续发展的有效途径和桥梁,多方面促进当地人文、经济及社会的发展。
3结语
本文以数字城市建设中涉及到的基础地理信息数据为研究对象,对数据的处理方法进行研究,建立了一套简单的、可用于数字城市建设地理信息数据处理的流程和方法,分析数字城市对人类社会各方面发展的促进作用。
我国信息化发展迅速,空间信息基础设施建设及各类系统工程相继展开,加快城市信息化,全面推动数字城市向智慧城市转变将是今后发展的方向。
参考文献
[1]马昭辉.数字城市建设中地理信息数据处理方法研究[D].吉林大学,2015
[2]杨军.探析数字城市建设中的地理信息数据处理方法.2018
[3]吕志伸.数字城市建设中DEM数据的采集与建立.科技创新导报.2013,NO.06
关键词:数字城市、基础地理信息数据、数据处理
引言
随着经济和社会建设的发展,城市各机构、企业及社会公众对地理信息数据的需求日益增大。数字城市的实质是以地理信息为核心,建立城市信息服务共享机制,加快推进数字城市建设,可实现数据共享,避免重复建设、重复投资,节约公共财政资源,能迅速提高城市信息化建设水平,有助于提高政府管理和决策水平,为人民生活提供丰富的咨询服务,提高城市核心竞争力,推动城市的可持续发展。
1基础地理信息数据采集与处理
测量控制点数据、DLG数据、DOM数据、DEM数据、其他属性数据构成了基础地理信息数据构架,是数字城市建设的基础。
1.1测量控制点数据
测量控制点数据是城市位置信息的基础框架,包括平面控制点、高程控制点、卫星定位控制点、重力点和独立天文点等数据。
对检查正确和规范的控制点数据,利用数据库处理软件通过编码识别等方式快速导入建库。
1.2DLG数据
DLG数据是数字城市最重要的基础地理信息数据,对于加快城市信息化进程具有重要的保障作用。多尺度DLG数据成果更能体现城市不同比例尺下的地物要素,满足百姓生活中的不同需求。
DLG数据在处理时,需分成各专题图层分类存储:
(1)水系要素
水系要素分为面状、线状和点状进行处理,根据岸边线通过人工分类的方法绘出水域轮廓线,并构面,不达构面要求的以线状或点状表示。水崖线宽度在图上0.5mm(含)以下的用单线表示,单线沟渠過密集时,取舍表示。长度小于图上20mm的可不表示。河流水库全部表示,单独的水域面积小于图上36mm
?倕 时要舍去。
(2)居民地及设施要素
居民地要素以面状要素表示,采用人工分类的方法提取居民地要素,同时确保其他地物不能穿越居民地。居民地一般房屋全部保留,建筑物和围墙轮凹凸小于图上0.2mm,简单房屋凹凸小于图上1mm、面积小于图上4mm
?倕 房屋可舍去;构建筑物及主要附属设施不综合;独立的简易房、棚房、破坏房屋图上面积小于16mm
?倕 的可舍去;室外楼梯、台阶大于图上3mm要表示,悬空阳台不表示;将1:500的依比例尺围墙转换成不依比例尺围墙;门墩长度小于图上1mm×1mm时,改为不依比例门墩,长度小于图上0.5mm,可删除。
(3)交通要素
交通要素分为双线道路和单线道路,采用人工分类的方法提取交通要素,双线道路要保证数据的完整性,如果缺少一边道路边线或边线不连贯,根据道路旁地物进行补充。交叉路口高等级道路连贯,低等级断开,且不同材质路面断开。双线道路处理完毕,根据标准生成道路中心线,属性与道路边线属性一致。单线道路主要是拓扑错误检查,检查道路连通性、悬挂点及伪节点。各级道路全部表示,内部道路只表示与其他高等级道路连通的主干路和较宽的,小路过密可适当取舍。
(4)管线要素
管线要素需人工处理建库,一般均需要表示,多种线路架设在一起时,只表示主要的,电力线和通讯线在居民地较少的区域可连线表示,在建筑区较多的区域可不连线。路灯和道路上的各种检修井、污水篦子可适当取舍,优先选取道路拐弯、交叉处的路灯、井盖。
(5)境界与政区要素
行政区以面状要素表示,根据民政部门的相关资料整理建库,不同等级的境界线重合时只表示高等级的境界线,注意检查境界线伪节点和悬挂点。
(6)地貌要素
高程点不能存在重叠点,等高线不能存在伪节点、打折、相交和自相交的错误,高程点和等高线不能存在搞成矛盾,所有高程点的高程值必须与高程注记一致,高程点注记不能压盖地物。
图上长度小于5mm的陡坎、沟堑、梯田坎不表示,面积小于图上50mm
?倕 的坑穴不表示。
(7)植被和土质要素
成行排列的树木以行树表示,未成行的以散树表示,独立树符号只用于有铭牌的古树名木,种植不同的植被分别构面,有些需要加附注记,如:其他园地种植的植被不同,有蕉、蔗等。
1.3DOM数据
影像数据主要对不同时期、不同分辨率的航空航天遥感影像进行整理与建库,具体工作流程如下图。
(1)影像图镶嵌
DOM影像整体质检后,影像图尽量实现无缝镶嵌,相邻图幅色调基本一致。图幅裁切后进行调色,单幅调色时将周边八幅调入作为参考,相邻模型影像镶嵌以控制点连线为中心线的1cm范围内选择,不能造成影像重影。
(2)影像图接边
相邻图幅影像进行接边处理,接边重叠带不能出现明显的接模糊或重影。
(3)影像图调色
一般相邻DOM影像图相同地物影像色度均值与方差应一致,图面上不得有图像处理所留下的缺陷,对于由于地形陡峭或茂密植被造成的影像拉伸、扭曲、模糊、重影等现象,严重的、大面积的地方要适当进行修补处理。
1.4DEM数据
DEM是数字高程模型DigitalElevationModel的简称。DEM数据是数字城市建设的重要基础数据,是构建城市三维景观和进行各种工程设计的基础信息。具体处理整合流程如图2.4所示:
对DEM数据的格式、正确性进行检查,确保数据能读取导入。由于DEM数据格式多样,要将*.dem、*.bil等格式的DEM数据转换为入库的标准格式数据。
2数字城市对社会的发展
数字城市是发展智慧城市的基础,其主要核心思想是通过实现信息共享,将信息技术的优点充分发挥,充分利用现有基础地理信息数据,实现物质城市到数字城市的过程。数字城市指的是通过计算机和多媒体等一系列技术,将当地城市中的人文、经济、环境、社会及资源等因素使用数字化、可视化及网络化的形式展现出来。
数字城市依托地理信息数据,通过空间位置集中相关的信息资源,以在线方式满足政府部门及百姓对地理信息和空间定位、分析的基本需求,实现不出门就能掌握城市信息,实现物联网将水路、气路、电路等各路信息集成全新的基础设备。通过云计算等多种高新技术分析和处理感知信息,使数字城市与无线网相结合,提供当地城市中环境、民生、服务、安全及政务等活动需求的智能化决策支持,是现代社会信息时代可持续发展的有效途径和桥梁,多方面促进当地人文、经济及社会的发展。
3结语
本文以数字城市建设中涉及到的基础地理信息数据为研究对象,对数据的处理方法进行研究,建立了一套简单的、可用于数字城市建设地理信息数据处理的流程和方法,分析数字城市对人类社会各方面发展的促进作用。
我国信息化发展迅速,空间信息基础设施建设及各类系统工程相继展开,加快城市信息化,全面推动数字城市向智慧城市转变将是今后发展的方向。
参考文献
[1]马昭辉.数字城市建设中地理信息数据处理方法研究[D].吉林大学,2015
[2]杨军.探析数字城市建设中的地理信息数据处理方法.2018
[3]吕志伸.数字城市建设中DEM数据的采集与建立.科技创新导报.2013,NO.06