為“天地圖”助力智慧城市建設(shè)提供支撐

  日期: 2023-09-04   訪問:903次   作者:世紀(jì)安圖

一、“天地圖”建設(shè)背景

“天地圖”是由國家、省、市三級節(jié)點構(gòu)成的國家地理信息公共服務(wù)平臺。近幾年,在全國測繪地理信息系統(tǒng)共同努力下,天地圖通過數(shù)據(jù)融合與更新實現(xiàn)了節(jié)點間數(shù)據(jù)的優(yōu)勢互補,推進了系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)資源的共享集成與一體化服務(wù),形成了天地圖核心能力。

數(shù)據(jù)融合是節(jié)點同構(gòu)的一項重要基礎(chǔ)性工作,通過整合國家、省、市各級節(jié)點的數(shù)據(jù)資源,提高天地圖各級節(jié)點數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性,豐富數(shù)據(jù)內(nèi)容。數(shù)據(jù)融合的主要對象包括水系、交通、居民地、境界、地名、地址、興趣點與遙感影像等。

二、安圖在“天地圖”中的建設(shè)

北京世紀(jì)安圖數(shù)碼科技發(fā)展有限責(zé)任公司(以下簡稱:世紀(jì)安圖)早在2013年上海市天地圖融合首次生產(chǎn)任務(wù)中參與項目實施,同時利用FME軟件提供數(shù)據(jù)質(zhì)檢服務(wù)。其后又陸續(xù)承擔(dān)了深圳市天地圖融合、浙江省天地圖融合的數(shù)據(jù)生產(chǎn)與質(zhì)檢。經(jīng)過多年深耕,在重要節(jié)點中如多源數(shù)據(jù)快速提取、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)質(zhì)檢等方面上有了諸多經(jīng)驗與積累。

1、 技術(shù)流程

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圖1 數(shù)據(jù)融合技術(shù)流程

首先進行坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換,使得數(shù)據(jù)源可以在統(tǒng)一的空間基準(zhǔn)下準(zhǔn)確套合。通過對不同數(shù)據(jù)源中的同類要素進行分析比對,依據(jù)現(xiàn)勢性好、幾何表達精確度高、平面位置準(zhǔn)、信息內(nèi)容豐富等原則進行提取。對提取出的要素,進行分層合并和屬性結(jié)構(gòu)的規(guī)整。依據(jù)現(xiàn)勢性、要素空間關(guān)系等,進行圖形幾何處理,保證同類要素或不同要素間空間關(guān)系的合理性與邏輯一致性。如融合處理為分區(qū)域或分圖幅進行,還應(yīng)進行不同分區(qū)或圖幅間的屬性與幾何接邊處理。對融合后成果數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行檢查。

2、 多源數(shù)據(jù)快速提取

天地圖融合數(shù)據(jù)源眾多,針對多源異構(gòu)的情況我們對各類數(shù)據(jù)源的現(xiàn)勢性、完整性和屬性結(jié)構(gòu)等分析,利用FME軟件對數(shù)據(jù)層和屬性進行自動篩選與提取,集成融合后數(shù)據(jù)。下圖展示是從多源參考中提取的城市地鐵數(shù)據(jù)。

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圖2 多源參考中提取地鐵站點、線、面數(shù)據(jù)處理模板

3、 數(shù)據(jù)批量融合

在多源數(shù)據(jù)融合時,通過對參與融合的不同精度、不同模型地理數(shù)據(jù)進行分析比對,從中選取表達準(zhǔn)確、現(xiàn)勢性好、精度高、內(nèi)容全的要素進行合并,并對合并后的結(jié)果進行幾何拓?fù)洹?空間關(guān)系與邏輯一致性處理, 使融合后的地理信息數(shù)據(jù)在現(xiàn)勢性、準(zhǔn)確性、豐富性等方面達到最優(yōu)。矢量數(shù)據(jù)融合依據(jù)總體原則,按圖層、類別從數(shù)據(jù)源中擇優(yōu)選用。下圖為部分模板展示:

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圖3 導(dǎo)航POI數(shù)據(jù)融合至母庫處理模板

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圖4 電子地圖去重結(jié)果融合至母庫處理模板

4、 質(zhì)檢工具研發(fā)

質(zhì)檢工具檢查內(nèi)容主要包含4類:基礎(chǔ)正確性檢查、數(shù)據(jù)拓?fù)錂z查、數(shù)據(jù)屬性檢查與圖層間邏輯檢查。

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圖5 基礎(chǔ)正確性檢查-圖層字段完整性質(zhì)檢模板

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圖6 數(shù)據(jù)拓?fù)錂z查質(zhì)檢模板

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圖7 數(shù)據(jù)屬性檢查質(zhì)檢模板

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圖8 圖層間邏輯檢查質(zhì)檢模板

5、 批量化工具設(shè)計思路

在FME中,通過不同轉(zhuǎn)換器的組合,可以達到不同的數(shù)據(jù)處理的功能,例如下圖所示:

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圖8 FME轉(zhuǎn)換器組合展示

通過添加讀模塊讀取需要處理的數(shù)據(jù),中間經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)換器的組合,達到實際需要的數(shù)據(jù)處理功能,然后添加寫模塊寫出處理后的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理過程考慮到實際數(shù)據(jù)中可能遇到的各種問題,使該模板模塊能夠通用化。達到“一次做好,永久使用”的作用,并且可根據(jù)實際需求進行封裝到C/S端,便于用戶直接使用。

批量化工具模板的設(shè)計思路如下圖所示:

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圖9 批量化工具模板設(shè)計思路

通過分析數(shù)據(jù),制定數(shù)據(jù)處理邏輯,制定FME數(shù)據(jù)處理模板,然后封裝,測試調(diào)試,完成批量化工具的研發(fā)。

三、助力智慧城市應(yīng)用案例

“天地圖”既是政府服務(wù)的公益平臺、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)平臺,又是方便群眾的服務(wù)平臺、國家安全的保障平臺。依托“天地圖”地理信息平臺,上海市相繼推出了智慧消防地理信息系統(tǒng)、氣象多災(zāi)種風(fēng)險地圖信息系統(tǒng)、城市固體廢物堆點監(jiān)測地圖,以及近幾年因新冠疫情誕生的上海核酸采樣點地圖……目不暇接的成果使得智慧地理成果得到淋漓盡致的應(yīng)運。

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圖10 天地圖·上海

1、“天地圖·上?!痹谥腔巯乐袘?yīng)用

利用基于“天地圖·上海”形成的上海智慧消防地理信息系統(tǒng),實現(xiàn)高效接警、處警、指揮和演練——收到火警后,接警員只要輸入拼音首字母,就能用最便捷方式確定火情位置;處理火警時,“天地圖·上?!睍?guī)劃最快到達現(xiàn)場的道路,并提供精細(xì)的建筑三維模型,幫助消防員從各個角度、各個方向觀察,據(jù)此選擇最合適的滅火、疏散等應(yīng)急方式。

圖片12.png 圖11 上海智慧消防地理信息系統(tǒng)

2、“天地圖·上?!痹跉庀蟮炔块T應(yīng)用

市氣象局以“天地圖·上?!睘榛A(chǔ),開發(fā)了上海市氣象多災(zāi)種風(fēng)險地圖信息系統(tǒng),將氣象預(yù)警服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化多災(zāi)種風(fēng)險預(yù)警。氣象工作者模擬了一個大風(fēng)大雨天:在“積澇預(yù)報風(fēng)險”中,部分區(qū)域被判定有嚴(yán)重積水可能,涉及的地址、對應(yīng)的聯(lián)系方式一一羅列,可立刻通知疏散人員;在“廣告牌受風(fēng)速危險分析”中,有可能被大風(fēng)吹落的立刻顯示出來。

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圖12 上海市氣象多災(zāi)種風(fēng)險地圖信息系統(tǒng)

3、 基于“天地圖·上?!钡暮怂岵蓸狱c地圖

疫情的蔓延,導(dǎo)致上海以及全國的疫情防控工作異常艱難,不同場合有著24小時、48小時、72小時等核酸陰性有效期的要求,核酸檢測的時間、地點、方便程度很大影響了民眾的日常生活。為了提供了位置準(zhǔn)確、信息詳實的核酸采樣點便民地圖服務(wù),《上海市常態(tài)化核酸采樣點地圖》基于天地圖空間地理信息平臺,對接上海市衛(wèi)健委發(fā)布信息進行空間定位的面向公眾的核酸采樣點分布地圖。為公眾提供便捷直觀的核酸采樣點空間信息,為疫情防控工作提供準(zhǔn)確、及時、高效的地理信息支撐服務(wù)。

圖片14.png 圖13 上海市常態(tài)化核酸采樣點地圖

四、發(fā)展前景

“天地圖”相比商業(yè)地圖網(wǎng)站,歷史信息和現(xiàn)勢信息并重,信息更豐富、更新更及時、質(zhì)量更有保證、應(yīng)用拓展更廣。以多維多時態(tài)多分辨率的地理空間信息資源為基礎(chǔ),結(jié)合各類專題地理信息,構(gòu)建智慧城市時空信息數(shù)據(jù)庫,以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)為支撐,建設(shè)面向政府、企事業(yè)單位和社會公眾的權(quán)威、開放、靈活的時空信息服務(wù)云平臺,為智慧城市提供統(tǒng)一的時空基礎(chǔ)。天地圖數(shù)據(jù)融合不僅豐富了天地圖數(shù)據(jù)更新途徑,也提高了天地圖數(shù)據(jù)更新的效率,同時也提高天地圖數(shù)據(jù)的新鮮度和精細(xì)度。天地圖數(shù)據(jù)資源的不斷豐富必將更好地滿足社會和公眾對地理信息服務(wù)的需求,改善用戶體驗、提高用戶黏性,更好地服務(wù)于群眾日常生活,不斷增強天地圖社會影響力。




供稿:東部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交付中心  張阿倩

編輯:譚琳

初審:唐肖利、張偉

審簽:祝欣欣

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