米谷
(廣西壯族自治區(qū)自然資源遙感院,南寧530023)
地理信息數(shù)據(jù)作為現(xiàn)代社會中不可或缺的重要資源,在新型基礎測繪背景下正經(jīng)歷著深刻的變革和發(fā)展。 隨著衛(wèi)星遙感、激光雷達、無人機等技術(shù)的快速進步,地理信息數(shù)據(jù)的獲取、 處理與應用正逐漸成為科技創(chuàng)新和社會發(fā)展的關(guān)鍵支撐。 在新型基礎測繪背景下,地理信息數(shù)據(jù)成果體系作為數(shù)據(jù)價值轉(zhuǎn)化的核心環(huán)節(jié),亦呈現(xiàn)出了更加廣闊的前景與挑戰(zhàn)。
地理實體數(shù)據(jù)庫作為一種綜合性數(shù)據(jù)庫, 是承載著地球表面上多樣地理實體信息的關(guān)鍵存儲庫。 這些地理實體涵蓋地名、道路、建筑物、水體、地形等元素,每一個都以準確的空間坐標和豐富的屬性信息被凝聚于其中。 地理實體數(shù)據(jù)庫的核心價值在于其能為各個領(lǐng)域提供具備地理定位信息的數(shù)據(jù)資源,無論是在城鄉(xiāng)規(guī)劃中實現(xiàn)合理布局,在環(huán)境監(jiān)測中實現(xiàn)精準分析,還是在交通管理中實現(xiàn)智能導航,地理實體數(shù)據(jù)庫都扮演著至關(guān)重要的角色。 其數(shù)據(jù)的精準性和數(shù)據(jù)的完整性,都是確保數(shù)據(jù)應用有效性的基礎, 使數(shù)據(jù)庫在促進各領(lǐng)域決策和創(chuàng)新方面發(fā)揮著不可或缺的作用。
實體三維模型作為地理實體數(shù)據(jù)庫的重要產(chǎn)物, 在地理信息領(lǐng)域具有深遠影響, 是對地球表面實體的高度精確三維呈現(xiàn)。 借助先進的遙感和激光雷達技術(shù),準確捕捉了實體的復雜幾何形狀、尺寸和位置信息,進而以數(shù)字化的形式構(gòu)建真實世界的可視化模型。 這些模型不僅為空間分析和仿真提供了強有力的工具, 也在虛擬現(xiàn)實、 游戲開發(fā)等領(lǐng)域有了創(chuàng)新應用。 實體三維模型的精準性和豐富性,不僅豐富了數(shù)據(jù)可視化手段,也為各行各業(yè)帶來了更深入、更直觀的空間認知,促進了人們對地理信息的全面理解和創(chuàng)新性應用[1]。
真正射影像地圖(True Digital Orthophoto Map,TDOM)在地理信息領(lǐng)域中具有重要意義。 TDOM 通過將正射影像與數(shù)字高程數(shù)據(jù)融合,實現(xiàn)地表影像與地形信息的高度一致性。 這種融合使得TDOM 不僅能夠提供真實的地表影像,還能夠還原地表的立體效果,使觀察人員能夠感受到地形的高低變化。對于城鄉(xiāng)建設而言,意味著更精準的地形分析,有助于規(guī)劃與設計的科學性與準確性。在地質(zhì)勘探方面,TDOM 的立體效果使地質(zhì)特征更為清晰可見,有助于礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)和評估。
數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)作為一種關(guān)鍵的地理信息數(shù)據(jù)成果, 在新型基礎測繪環(huán)境下具有重要價值,主要用于準確描述地表地形的高程信息。 在新型基礎測繪環(huán)境下,衛(wèi)星遙感、激光雷達等先進技術(shù)的廣泛應用使高程數(shù)據(jù)的獲取更加精確和便捷,從而為DEM 的構(gòu)建提供了強有力的支持,這些高程數(shù)據(jù)被整合成DEM 后,為地形分析、洪澇預測、土地規(guī)劃等領(lǐng)域提供了精確的高程信息。 隨著技術(shù)的不斷進步,DEM 的精度不斷提升,分辨率不斷增加,使其在實際應用中發(fā)揮著越來越大的作用。 DEM 不僅為城鄉(xiāng)規(guī)劃、自然資源管理等提供了數(shù)據(jù)基礎,還為災害預測、生態(tài)保護等提供了科學依據(jù)。
實景三維影像通過航空或衛(wèi)星影像獲取信息, 可以呈現(xiàn)出地表的立體特征,充滿了高度真實感。 實景三維影像不僅為觀察者提供了沉浸式的視覺體驗,更為鄉(xiāng)村規(guī)劃、旅游推廣等領(lǐng)域帶來了引人入勝的展示方式。 在鄉(xiāng)村規(guī)劃中,實景三維影像能夠直觀地呈現(xiàn)鄉(xiāng)村的空間布局和建筑特色, 為規(guī)劃者提供立體感知的視角,助力科學決策。 在旅游推廣方面,實景三維影像為游客呈現(xiàn)出真實的景觀,激發(fā)了游覽的興趣和欲望,為旅游產(chǎn)業(yè)注入了活力。 實景三維影像不僅為地理信息的可視化賦予了更深層次的內(nèi)涵, 還為多個領(lǐng)域的發(fā)展提供了更多的可能性[2]。
存量數(shù)據(jù)向地理實體的轉(zhuǎn)換是地理信息科學與技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵任務之一,尤其在新型基礎測繪時代,具有重要的實際意義。 這一過程旨在將各種非地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為地理信息數(shù)據(jù),使其能夠在地理信息系統(tǒng)(GIS)中進行地理空間分析、查詢、可視化和管理。 存量數(shù)據(jù)向地理實體轉(zhuǎn)換的核心目標是將非地理數(shù)據(jù)賦予地理位置信息, 使其能夠在地理坐標系中準確地定位。 這涉及將數(shù)據(jù)中的實體與地理坐標關(guān)聯(lián)起來,以確保其在地球表面上的準確定位。 存量數(shù)據(jù)中的元素需要進行分類和標識,以確定其所屬的地理實體類型。 例如,將建筑物標識為住宅、商業(yè)、工業(yè)等不同類型,或?qū)⑼恋赜猛緞澐譃檗r(nóng)田、森林、城市等。 存量數(shù)據(jù)的屬性信息需要與地理實體關(guān)聯(lián),包括高度、面積、人口數(shù)量、溫度等各種屬性,有助于數(shù)據(jù)的進一步分析和決策支持。 此外,存量數(shù)據(jù)中的實體之間存在著各種空間關(guān)系,如鄰近、包含、交叉等,在轉(zhuǎn)換過程中,需要建立這些實體之間的拓撲關(guān)系,以支持空間分析和查詢。
1)數(shù)據(jù)采集與處理的精細化。 數(shù)據(jù)質(zhì)量的保障始于數(shù)據(jù)的采集與處理階段,在新型基礎測繪背景下,利用高分辨率遙感數(shù)據(jù)、激光雷達等先進技術(shù)獲取原始數(shù)據(jù),以確保數(shù)據(jù)的準確性和全面性。 同時,在數(shù)據(jù)處理過程中,應嚴格遵循數(shù)據(jù)處理流程,采用精細的校正、配準和過濾方法,消除數(shù)據(jù)中的噪聲和誤差,確保數(shù)據(jù)的精確性[3]。
2)標準化數(shù)據(jù)模型與格式。 在新型基礎測繪環(huán)境下,標準化的數(shù)據(jù)模型與格式扮演著關(guān)鍵角色, 可以確保地理信息數(shù)據(jù)成果的一致性和互操作性。 制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準、模型和格式是一項必要且重要的任務。 通過確立數(shù)據(jù)交換標準和元數(shù)據(jù)規(guī)范,可以實現(xiàn)不同系統(tǒng)、平臺和應用之間的順暢交互和共享,促進信息的流通與整合。 標準化的數(shù)據(jù)格式有助于降低數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理過程中的錯誤和偏差, 提高數(shù)據(jù)的可靠性和一致性。 此外,標準化還為數(shù)據(jù)的長期保存和維護提供基礎,減少數(shù)據(jù)遷移和轉(zhuǎn)換的難度。
3)數(shù)據(jù)驗證與校核。 在新型基礎測繪環(huán)境下,數(shù)據(jù)驗證與校核成為確保地理信息數(shù)據(jù)成果質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。 在數(shù)據(jù)生成和處理的各個環(huán)節(jié),設置嚴格的驗證與校核機制至關(guān)重要。通過數(shù)據(jù)對比、檢查、核實等手段,能夠及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常和錯誤,保證數(shù)據(jù)的一致性和準確性。 建立審查和驗證機制,不僅可以識別數(shù)據(jù)生成過程中的合法性和正確性問題, 還能為數(shù)據(jù)處理和整合提供有力支持。 數(shù)據(jù)驗證與校核不僅是保障數(shù)據(jù)質(zhì)量的一環(huán), 更是確保數(shù)據(jù)成果能夠滿足實際需求的重要保障措施。 通過建立嚴密的驗證與校核體系,可以最大限度地減少數(shù)據(jù)錯誤和偏差,確保數(shù)據(jù)的可靠性和實用性。
1)數(shù)據(jù)開放平臺的構(gòu)建。 在新型基礎測繪環(huán)境下,數(shù)據(jù)共享與開放的實現(xiàn)離不開穩(wěn)固的基礎, 而數(shù)據(jù)開放平臺的構(gòu)建則是這一基礎的重要組成部分。 建立開放平臺旨在為不同應用場景提供定制化的數(shù)據(jù)共享解決方案, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和統(tǒng)一發(fā)布。 這些平臺不僅為用戶提供便捷的數(shù)據(jù)獲取和下載渠道,滿足多樣化的需求,同時也為數(shù)據(jù)提供者提供了高效的數(shù)據(jù)發(fā)布和管理工具。 通過開放平臺,數(shù)據(jù)共享的過程更加透明、高效,促進了數(shù)據(jù)資源的優(yōu)化利用。 同時,合理的界面設計和用戶體驗提升也使得數(shù)據(jù)共享變得更加友好和易于操作,鼓勵更多數(shù)據(jù)提供者和使用者參與其中。
2)數(shù)據(jù)許可與授權(quán)機制。 在新型基礎測繪背景下,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與開放需要建立合法、安全的數(shù)據(jù)許可與授權(quán)機制。該機制在數(shù)據(jù)共享與開放過程中發(fā)揮著重要作用, 旨在確保數(shù)據(jù)的合法性、安全性和知識產(chǎn)權(quán)保護。 明確的數(shù)據(jù)許可與授權(quán)機制可以規(guī)定數(shù)據(jù)的使用范圍、目的和條件,以確保數(shù)據(jù)的合法使用。 通過設定靈活的授權(quán)方式,如開放式、限制式、付費式等,可以滿足不同用戶的需求,鼓勵更多數(shù)據(jù)提供者參與共享。 此外,數(shù)據(jù)許可與授權(quán)機制的建立需要在法律、道德和商業(yè)等多重考量下進行,確保數(shù)據(jù)的合法性和安全性,從而為數(shù)據(jù)共享與開放提供法律框架和制度支持。
1)跨部門業(yè)務流程的優(yōu)化。 在新型基礎測繪環(huán)境下,實現(xiàn)跨部門數(shù)據(jù)整合需要深入優(yōu)化業(yè)務流程, 確保數(shù)據(jù)在不同部門之間高效無縫地流動與傳遞。 優(yōu)化業(yè)務流程的關(guān)鍵在于識別并解決數(shù)據(jù)在獲取、處理、分析和應用等環(huán)節(jié)中的瓶頸與障礙。 各部門應緊密合作,通過協(xié)同設計,將各環(huán)節(jié)有機地銜接起來,確保數(shù)據(jù)的連續(xù)性和一致性。 優(yōu)化的業(yè)務流程還應考慮數(shù)據(jù)的快速共享和實時更新,以滿足跨部門協(xié)同工作的需要。此外,建立標準化的數(shù)據(jù)交換和共享機制,促進數(shù)據(jù)的順暢流動。 通過跨部門業(yè)務流程的優(yōu)化,不僅能夠提高數(shù)據(jù)的利用效率,也有助于提升部門間的合作效率和信息互通,為數(shù)據(jù)整合與應用創(chuàng)造了有利環(huán)境。
2)跨部門數(shù)據(jù)分析與決策支持。 在新型基礎測繪環(huán)境下,跨部門數(shù)據(jù)整合的價值不僅在于數(shù)據(jù)的集成, 更在于為更好的決策提供強有力的基礎。 整合多部門的數(shù)據(jù)資源可以為政府部門提供更為全面和深入的信息, 為跨領(lǐng)域的數(shù)據(jù)分析和決策制定提供助力。 通過將地理信息數(shù)據(jù)與其他領(lǐng)域的數(shù)據(jù)相結(jié)合,例如,結(jié)合地理信息和經(jīng)濟數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)更精準的城鄉(xiāng)規(guī)劃和發(fā)展戰(zhàn)略制定。 政府可以根據(jù)地理信息數(shù)據(jù)的空間分布特征,結(jié)合經(jīng)濟數(shù)據(jù)的趨勢和需求,制定合理的區(qū)域發(fā)展規(guī)劃,優(yōu)化資源配置,提升鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活質(zhì)量。 此外,跨部門數(shù)據(jù)分析還能夠幫助政府部門更好地識別問題和挑戰(zhàn), 優(yōu)化政策決策,推動可持續(xù)發(fā)展。
3)跨部門應用的協(xié)同創(chuàng)新。 在新型基礎測繪環(huán)境下,跨部門數(shù)據(jù)整合與應用不僅僅是數(shù)據(jù)資源的融合, 更是協(xié)同創(chuàng)新的源泉。 通過不同部門數(shù)據(jù)的融合,可以創(chuàng)造出新的應用場景和服務模式,促進協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展。 舉例而言,將交通運輸部門的數(shù)據(jù)與環(huán)保部門的數(shù)據(jù)相結(jié)合, 可以打造出更精準的交通擁堵預測和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。 通過分析交通數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián), 政府可以更好地預測交通擁堵的發(fā)生, 優(yōu)化交通流量,減少能源浪費和環(huán)境污染。 類似地,不同部門數(shù)據(jù)的融合還可以應用于其他領(lǐng)域,如醫(yī)療、能源、農(nóng)業(yè)等,創(chuàng)造出更多創(chuàng)新性的應用和解決方案。
綜上所述, 新型基礎測繪背景下的地理信息數(shù)據(jù)成果體系是推動社會進步、促進可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。 充分挖掘數(shù)據(jù)的潛力, 保障數(shù)據(jù)質(zhì)量與安全, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與跨部門應用,塑造出更加輝煌的地理信息數(shù)據(jù)成果體系,為未來的發(fā)展創(chuàng)造新的契機與可能。 可以為打造更智能、更高效、更便捷的社會提供強大的動力。