天地图数据快速更新方法探讨梁文芳

天地图数据快速更新方法探讨梁文芳

新疆维吾尔自治第一测绘院新疆昌吉831100

摘要:本文简单介绍了天地图的几种快速更新方法及基本的技术流程,阐述了基于多源影像的变化信息发现与数据提取技术、基于动态更新的矢量数据库建设技术等关键技术,提出了采用何种方式、何种频率对电子地图进行更新,时刻保持其现势性成为当务之急。

关键词:天地图;快速更新;信息提取;方法

1、引言

21世纪开始人类全面进入信息时代,。信息产业获得空前发展,传统地图产品的现势性越来越不能满足现代形势的发展需要,现在城市规划、建设和管理数据的变化速度特别快,传统的地图更新方法以及无法满足这些需求。

天地图数据更新是近年来测绘行业、甚至整个社会特别关注的问题。随着各种各样的基础测绘成果数据的广泛应用,对电子地图数据的更新需求越来越强烈,随着城市快速发展,城市地表各类地物信息变化频繁也变得特别快,利用什么样的更新方法,最新技术,快速更新电子地图,保障它现势性成为摆在研究人员面前重要任务。

2、主要更新方法

2.1结合国家及省级基础测绘等其他项目,进行数据更新

(1)借助于各种专题图,对各类专题信息进行分析、处理,提取更新所需的核心要素数据对天地图数据进行更新。

(2)依托基础测绘、国情监测、数字城市建设项目,开展电子地图局部数据的更新工作,实现基础地理信息数据库与天地图数据库的联动更新。

(3)利用无人机获取的航空影像数据和卫星影像通过影像判读等方式,对影像覆盖区域内的天地图数据进行更新。

2.2利用互联网数据,获取最新信息

随着网络技术的发展,互联网信息呈现爆炸式增长,如果可以,来辅助发现变化区域,再对变化区域采用相应的专业手段进行更新,就可以提高基础地理信息数据动态更新的效率,并降低更新成本。

有效地利用分散在互联网上的地物、地貌变化信息,也就是说利用网络爬虫技术,根据电子地图更新的具体要求,定向抓取互联网上有关交通建设、地名变更等各类核心要素的更新信息,包含图片、文字、音频、视频等,作为电子地图数据更新的储备数据资源。指派专人,对收集的各类信息进行核实,将确认无误的信息进行空间化处理,采取手动更新方式,对电子地图进行更新。

2.3依托公共服务平台,实现电子地图数据实时更新

依托地理信息公共服务平台中的数据共享交换平台,分析、比对平台上汇交的各种专题数据,提取可公开的数据,开展天地图的更新工作。

3、技术方案

天地图数据核心要素更新通过4个阶段来完成:变化信息发现阶段、变化信息获取阶段、地理数据库更新阶段、制作发布电子地图阶段,从而实现天地图的数据更新与应用。

(1)变化信息发现阶段:利用互联网数据、不同时期的遥感影像数据、各种不同比例尺的基础地理信息数据、专题数据等数据源,专业数据资料整理、数据对照等多种方式和手段发现变化信息,作为更新依据。

(2)变化信息获取阶段:利用发现的变化信息来确定变化区域,按照具体情况进行分析,确定采用何种方式获取变化信息,获取方式有:内业变化信息采集、野外信息采集、内外业相结合协同获取变化信息等等。

(3)地理数据库更新阶段:用获取的变化信息数据,对相对应的地理信息数据库进行更新。根据不同的电子地图生产应用情况选择,图幅级更新、要素级更新和多尺度级更新这3种更新方式当中,合适的更新方式。

(4)制作、发布电子地图阶段:通过更新的地理信息数据库,采用抽取、转换、加载的模型,制作电子地图,发布地图服务。

4、主要关键技术分析

4.1基于多源影像的变化信息发现与数据提取技术

基于多源影像的变化信息发现及数据提取技术,以历史DOM影像与近期DOM影像为数据源,采用相对辐射校正、影像分割、二叉树、OSTU自动阈值分割、邻域差值、邻域相关、栅格矢量化等理论与方法,围绕“数据预处理->变化检测->检核”的技术路线,以检测不同时相DOM影像间的地物变化为目标,进行变化检测及数据提取。

(1)影像自动配准、影像裁剪、影像相对辐射校正等步骤来对影像进行预处理,影像预处理主要用于解决影像地理配准不精确、影像色调不一致、影像大小不一致等问题。

(2)变化检测,分别以像素与同质分割对象为变化检测对象,结合差值法、相关法与二叉树决策理论,形成了基于像素的变化检测与面向对象的变化检测。

4.2增量数据的更新入库

首先对更新矢量数据增加一个特定属性字段“更新状态”,内容包括新增、删除、修改。当“更新状态”属性记录要素的变化状态时,根据实际更新情况进行填写,当空间位置变化时,只填写“新增”或“删除”,当属性发生变化时填写“修改”。

增量数据更新入库,根据更新数据的“更新状态”属性分别针对不同更新状态进行要素级更新。更新要素与成果库数据通过标识码进行匹配,针对更新要素的“更新状态”属性,采用相应的更新流程进行增量更新。“更新状态”属性为新增时,将更新数据直接添加到成果库数据中;“更新状态”属性为删除时,根据要素的标识码,从成果库中找到相应要素,并按照更新范围边界打断,将删除要素的“消亡时间”属性值赋值给更新范围内的部分,并将其标识码赋值为NULL,更新范围外的部分不做修改;“更新状态”属性为修改时,根据要素的标识码值从成果库中找到相应要素,并按照更新范围边界打断,将删除要素的“消亡时间”属性值赋值给更新范围内的部分,并将其标识码赋值为NULL,更新范围外的部分不做修改,将返回的修改要素“消亡时间”属性属性和标识码属性赋值为NULL,并添加至成果库;最后将成果库中标识码为NULL要素的标识码值进行重新编码赋值。

5、结语

天地图数据快速更新是是新疆经济发展的迫切需要,并具有良好的经济效益和社会效益。

(1)利用不同数据源对电子地图进行更新,不仅充分挖掘了地理国情与基础测绘成果数据的潜在价值,还进一步提升了单位地理信息服务能力,解决了地理信息资源共享和有效供给等问题。

(2)天地图数据的快速更新,满足了政府、公众对电子地图的现势性与精确性的需求,推动地理信息在旅游、医疗卫生、扶老助残、应急救急、位置与导航服务等各行业各领域的广泛应用。

参考文献:

[1]徐敬海,李清泉.基于时态GIS的导航电子地图增量更新研究[J].武汉大学学报:信息科学版,2008年,33(11):1182-1185.

[2]杜培军,柳思聪.融合多特征的遥感影像变化检测[J].遥感学报,2012年,16(4):663-677.

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