謝小惠

（1.福建省基礎(chǔ)地理信息中心，福建 福州 350003）

天地圖·福建自2011年上線以來，對(duì)接應(yīng)用系統(tǒng)40余個(gè)，點(diǎn)擊量達(dá)30余萬(wàn)次，地圖服務(wù)調(diào)用150余萬(wàn)次，得到了專業(yè)領(lǐng)域和社會(huì)大眾的廣泛認(rèn)可，在提供公共服務(wù)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用[1-3]。在應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性依然是瓶頸，雖然近3 a來隨著數(shù)字城市建設(shè)的快速推進(jìn)和技術(shù)的進(jìn)步，使得實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的國(guó)家天地圖主節(jié)點(diǎn)、省級(jí)節(jié)點(diǎn)、市級(jí)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行融合，地理信息數(shù)據(jù)在現(xiàn)勢(shì)性、準(zhǔn)確性、豐富性等方面得到了優(yōu)化[4]，但這種定期更新和數(shù)據(jù)融合更新的模式不能完全滿足人們對(duì)交通等對(duì)民生影響較大的地理要素現(xiàn)勢(shì)性的需求，大量通過各種渠道獲取的信息未被高效利用。

1 系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案

本文從地理信息變化發(fā)現(xiàn)與信息收集的工作機(jī)制出發(fā)，研究了工作機(jī)制內(nèi)每一環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)，設(shè)計(jì)了一套基于天地圖的地理要素變化監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)方案。該方案主要依托于系統(tǒng)平臺(tái)的選擇與搭建、變化信息的采集以及變化信息審核等模塊。在設(shè)計(jì)上充分考慮每一模塊間的嚴(yán)密性和一致性，以及和其他系統(tǒng)之間的相互協(xié)作關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)地理要素快速更新。

1.1 系統(tǒng)平臺(tái)的選擇

目前，我省天地圖公共地理框架數(shù)據(jù)更新策略主要依賴基礎(chǔ)測(cè)繪成果進(jìn)行周期性更新提取核心框架要素的模式以及定期采購(gòu)遙感影像進(jìn)行補(bǔ)充更新的辦法來實(shí)現(xiàn)[5]。面對(duì)從對(duì)地觀測(cè)環(huán)境中獲取的多時(shí)相、多尺度的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立全面的地理空間變化感知渠道，形成發(fā)現(xiàn)這些海量的空間數(shù)據(jù)變化的能力，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)快速更新的前提[6,7]。因此，參照測(cè)繪行政分級(jí)管理體系，建立了省市縣三級(jí)變化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，強(qiáng)化屬地變化信息的收集，使更新工作快速有效，見圖1。

圖1 工作機(jī)構(gòu)圖

更新辦公室：可設(shè)在省基礎(chǔ)地理信息中心，負(fù)責(zé)制定全年的更新計(jì)劃，或根據(jù)各級(jí)監(jiān)測(cè)員反饋的資料更改計(jì)劃。

變化監(jiān)測(cè)組長(zhǎng)：全面負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)工作的開展、協(xié)調(diào)各成員間的工作、制定監(jiān)測(cè)計(jì)劃、分配并下達(dá)任務(wù)、組織制定采集標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范、招募監(jiān)測(cè)員、負(fù)責(zé)信息匯總、統(tǒng)計(jì)與上報(bào)工作。

審核員：審核各類監(jiān)測(cè)員采集的地理要素變化信息，主要是對(duì)變化信息的準(zhǔn)確性、全面性、時(shí)效性進(jìn)行審核。

省級(jí)監(jiān)測(cè)員：負(fù)責(zé)對(duì)所收集和匯總的資料進(jìn)行分析和整理，提取地理核心要素變化信息，重點(diǎn)負(fù)責(zé)跨區(qū)域、面積較大、重大建設(shè)工程等地理要素的影像解譯判讀和提取，如高速公路、鐵路、大型水庫(kù)、大型建筑物等。每個(gè)月對(duì)本人負(fù)責(zé)的區(qū)域地理核心要素進(jìn)行采集匯交，成果以Shp格式提交，并編制統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

市級(jí)監(jiān)測(cè)員：由屬地人員擔(dān)任，負(fù)責(zé)對(duì)所屬市縣（區(qū)）巡查員進(jìn)行日常管理、成果上報(bào)、任務(wù)下達(dá)篤。

縣市級(jí)監(jiān)測(cè)員：由屬地人員擔(dān)任，負(fù)責(zé)指定區(qū)域變化信息的實(shí)地采集、核查以及統(tǒng)計(jì)、上報(bào)。要求每月對(duì)城區(qū)全域巡查1次；每季度對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)街區(qū)巡查1次，按要求及時(shí)、準(zhǔn)確、真實(shí)采集變化要素信息；成果每日通過移動(dòng)終端或PC端采集設(shè)備進(jìn)行提交。

1.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

該開發(fā)系統(tǒng)改變以往單一的、被動(dòng)的、等待周期性更新的模式，采取動(dòng)靜結(jié)合的方式，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)變化，通過多渠道采集信息實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)更新。該系統(tǒng)依托于天地圖現(xiàn)有的公共框架要素為基礎(chǔ)的變化監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，以監(jiān)測(cè)道路變化為重點(diǎn)，跟蹤監(jiān)測(cè)與之相關(guān)聯(lián)的水系、居民地、地名的變化以達(dá)到發(fā)現(xiàn)變化并快速更新的要求，如圖2所示。

圖2 變化監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)工作流程圖

具體做法：更新辦公室制定年度更新計(jì)劃，由變化監(jiān)測(cè)小組組長(zhǎng)依據(jù)計(jì)劃制定監(jiān)測(cè)任務(wù)，并將任務(wù)下達(dá)至監(jiān)測(cè)員；監(jiān)測(cè)員負(fù)責(zé)本區(qū)域的監(jiān)測(cè)任務(wù)實(shí)施及采集的變化信息錄入；審核員監(jiān)測(cè)員對(duì)提交的變化信息進(jìn)行審核，若判合格則生成變化信息成果，若判不合格返回監(jiān)測(cè)人員修改。

1.3 數(shù)據(jù)采集

系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)可進(jìn)行如下歸類：

1）各級(jí)基礎(chǔ)測(cè)繪成果采集。分析每年獲取的各級(jí)基礎(chǔ)測(cè)繪成果，提取公共框架數(shù)據(jù)用于天地圖框架數(shù)據(jù)的更新，使之保持穩(wěn)定、持續(xù)的更新頻率。采購(gòu)的中、高分辨率遙感影像可以獲得水體、公路、鐵路、橋梁、機(jī)場(chǎng)、碼頭、居民地、城市綠地等地理信息核心要素變化信息，特別是對(duì)高速公路、鐵路、大型水庫(kù)、大型建筑物等變化要素的采集。

2）充分利用數(shù)字城市建設(shè)的成果。對(duì)國(guó)家天地圖主節(jié)點(diǎn)、省級(jí)節(jié)點(diǎn)、市級(jí)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。通過對(duì)不同精度、不同模型地理數(shù)據(jù)的分析對(duì)比，從中選取表達(dá)完備、現(xiàn)勢(shì)性好、精度高、內(nèi)容全的要素進(jìn)行合并和處理，達(dá)到更優(yōu)的現(xiàn)勢(shì)性。

3）行業(yè)專題數(shù)據(jù)收集。通過數(shù)據(jù)共享交換等形式收集權(quán)威的、現(xiàn)勢(shì)性好的行業(yè)專題數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的框架要素的更新，如交通部門的交通數(shù)據(jù)、水利部門水利數(shù)據(jù)、民政部門的境界數(shù)據(jù)等。

4）追蹤和收集工程項(xiàng)目竣工成果。工程建設(shè)項(xiàng)目是引起地理空間變化的主要因素，及時(shí)獲取各種項(xiàng)目竣工成果尤其是重大工程竣工成果，能夠保證城市動(dòng)態(tài)變化的快速更新，并同時(shí)解決已建成項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)滯后，以及缺乏測(cè)量成果而引發(fā)的二次采集帶來的更新頻率低下問題。

5）報(bào)紙媒體采集。通過對(duì)省級(jí)和地市級(jí)兩個(gè)級(jí)別的權(quán)威報(bào)紙進(jìn)行信息篩查，采集發(fā)布的重大工程信息，能迅速對(duì)變化信息進(jìn)行初步更新，以滿足大眾對(duì)熱點(diǎn)信息關(guān)注的需求。同時(shí)，追蹤和收集工程項(xiàng)目竣工成果進(jìn)行精確更新。

6）利用網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)和用戶標(biāo)注。通過各種網(wǎng)絡(luò)高科技手段，獲取網(wǎng)絡(luò)電子地圖中各種地理空間變化信息，如公交路線和站點(diǎn)、地名、興趣點(diǎn)、居民地等，以及收集用戶上傳的標(biāo)注或糾錯(cuò)信息對(duì)天地圖進(jìn)行同步動(dòng)態(tài)更新，提高數(shù)據(jù)更新的效率。

7）實(shí)地巡查。用人工掃街的方式發(fā)現(xiàn)和采集變化的地理要素，或?qū)τ幸蓡柕牟杉晒M(jìn)行核查。對(duì)要素中公路、居民地、興趣點(diǎn)等變化較為頻繁的信息需優(yōu)先安排巡查和采集。實(shí)地巡查的主要內(nèi)容包括縣道及以下道路、城市道路、興趣點(diǎn)、居民地、城區(qū)水體、橋梁、地名等。

1.4 變化信息審核

通過綜合多種渠道信息來驗(yàn)證監(jiān)測(cè)員提交的采集成果在名稱、內(nèi)容、描述等方面是否準(zhǔn)確，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題記錄，并發(fā)回相應(yīng)的監(jiān)測(cè)員進(jìn)行核實(shí)或補(bǔ)充采集。原則上，對(duì)來源于主流媒體、權(quán)威部門的信息或數(shù)據(jù)可以認(rèn)為有較高的可信度，主要審核其完整性和時(shí)效性；對(duì)來自監(jiān)測(cè)員的信息，可認(rèn)定信息正確；而對(duì)由非權(quán)威部門提供或發(fā)布的信息，如網(wǎng)絡(luò)獲取的信息、用戶標(biāo)注的信息，審核時(shí)要綜合利用現(xiàn)有資料進(jìn)行確認(rèn)，對(duì)其真實(shí)性進(jìn)行評(píng)估。若審核結(jié)論不合格，任務(wù)終止或返回相關(guān)人員重新采集或核查。

2 技術(shù)特點(diǎn)

1）串行模塊化開發(fā)。本系統(tǒng)對(duì)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行了梳理，完全采用模塊化開發(fā)，結(jié)合實(shí)際工作的要求，將具體任務(wù)分解到不同的模塊，并按業(yè)務(wù)流程將業(yè)務(wù)與模塊進(jìn)行串聯(lián)，從而達(dá)到提高工作效率、增強(qiáng)過程控制的目的。

2）主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)靜結(jié)合。通過建立變化發(fā)現(xiàn)工作機(jī)制驅(qū)動(dòng)要素更新的方法，采取動(dòng)靜結(jié)合的方式，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)變化，綜合多渠道采集信息實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)更新。

3）采用B/S 數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式。為確保變化監(jiān)測(cè)工作機(jī)制有效運(yùn)行，建立了應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層和支撐層等多層結(jié)合的B/S體系結(jié)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)的共享。

3 系統(tǒng)運(yùn)行效果

系統(tǒng)針對(duì)如何高效利用海量地理空間信息實(shí)現(xiàn)地理要素快速更新，采用成熟的地理信息技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)，通過對(duì)地圖數(shù)據(jù)和各類變化信息數(shù)據(jù)的有機(jī)集成，研發(fā)了基于天地圖的《地理信息核心要素變化監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)》，實(shí)現(xiàn)了便捷、直觀、高效的變化采集、查詢、管理等功能。系統(tǒng)功能主要分桌面端和移動(dòng)端兩大部分。

1）要素變化監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)開發(fā)（桌面端）。該系統(tǒng)采用B/S三層體系結(jié)構(gòu)，包括應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層和支撐層，提供了任務(wù)下達(dá)、信息錄入、信息審核、標(biāo)準(zhǔn)要素信息生成、分析評(píng)估、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、成果提交等功能，系統(tǒng)部署在Internet網(wǎng)上，由管理員向要素信息采集用戶、審核用戶、監(jiān)測(cè)組長(zhǎng)分配用戶名和密碼，用戶通過賬戶和密碼登錄到系統(tǒng)中，可以方便地實(shí)現(xiàn)要素信息變化采集的全流程控制，如圖3所示。

2）要素變化監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)開發(fā)（移動(dòng)端）。為方便監(jiān)測(cè)員進(jìn)行外業(yè)實(shí)地采集和核查，該系統(tǒng)不僅包含了PC端的基本功能，還開發(fā)了巡查軌跡記錄、拍照、微博采集、地圖標(biāo)注、地名查詢、快速定位等適于外業(yè)核查記錄的功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外業(yè)監(jiān)測(cè)人員的有效管理和成果的實(shí)時(shí)上傳，如圖4所示。

圖3 要素變化監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)桌面端

圖4 系統(tǒng)移動(dòng)端功能架構(gòu)

4 結(jié) 語(yǔ)

通過建立一種全新的工作機(jī)制，可以有效實(shí)現(xiàn)并及時(shí)發(fā)現(xiàn)變化和有效利用信息，最大限度地體現(xiàn)社會(huì)的發(fā)展?fàn)顩r，實(shí)現(xiàn)天地圖平臺(tái)的可持續(xù)發(fā)展。隨著地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的常態(tài)化實(shí)施，天地圖平臺(tái)的地理要素時(shí)效性更優(yōu)，保障能力也將進(jìn)一步加強(qiáng)。

[1]徐德明.監(jiān)測(cè)地理國(guó)情，服務(wù)科學(xué)發(fā)展.[EB/OL].http://news.xinhuanet.com/society/2011-04/07/c_121275839.htm,2011-04-07

[2]劉德兒,閭國(guó)年,蘭小機(jī),等.城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)更新機(jī)制研究[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué),2010(1):155-159

[3]張勇,徐建剛,趙慶.數(shù)字城市多尺度空間信息更新機(jī)制[J].現(xiàn)代測(cè)繪,2013(3):52-53

[4]梁均軍,張治清,程宇翔.地理信息公共服務(wù)平臺(tái)框架數(shù)據(jù)更新體系研究[J].測(cè)繪通報(bào),2012(12):79-83

[5]白易.城市地理空間數(shù)據(jù)更新機(jī)制和流程探究[J].地理空間信息,2011,9(1): 63-65

[6]國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心.“天地圖”建設(shè)技術(shù)文檔匯編[R].北京:國(guó)家基礎(chǔ)地理息中心,2011

[7]陳軍,李志林,蔣捷,等.基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)的持續(xù)更新問題[J].地理信息世界,2004(25): 1-5

[8]周安發(fā),邵軍,王華,等.“數(shù)字城市”建設(shè)中的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新[J].地理空間信息, 2013(增刊):23-25