地理实体编码技术和方法

1、关于地理实体编码技术与方法第1页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四图元 Geometry Element现实世界现象的抽象，在空间数据库中通常表达为点、线、面图元。地理实体 Geo-Entity现实世界中独立存在、可以唯一性标识的自然或人工地物。地理网格geographical grid按照一定的数学规则对地球表面进行划分而成的格网。一、地理编码技术的概念名词解释第2页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四一、地理编码技术的概念名词解释第3页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四标识：如身份证；更新、关联、共享、交换等识别：定量信息可以被计算

2、机直接识别，而定性信息通 过一种编码方法输入计算机中；整合：地址空间范围(即行政区,人口普查区,街道)内进 行信息的整合、统计和计算；定位：基于空间位置的信息服务；寻址：地址解析器：寻址位置。一、地理编码技术的概念为什么？第4页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四广义地理编码：地理对象空间位置标识、计算和处理的过程，狭义的地理编码：即地址匹配（Address Matching），指建立地理位置坐标与给定地名地址一致性的过程，这里的地址已较为明确的指代为街道地址、行政区域等，其地理对象也明确为地理实体。地理对象：地理实体、地理要素类、地理区域和范围等。地理对象在确定的参考系中按

3、一定的规则赋予唯一的、可识别的代码，唯一地确定地理对象的空间位置，建立地理对象与代码之间的映射关系，它可以是地理对象与地址的映射，也可以是地理对象与坐标系统的映射。一、地理编码技术的概念定义第5页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四地理编码技术：编码、解析、地址匹配 (1)编码的基本规则和编码方式； (2) 智能语义解析算法，智能化中文地址模糊匹配算法实现自然语言的地址和标准地址编码数据库的智能 匹配，获得最精确的地理编码和地理坐标； (3) 编码器、解析器和匹配器根据编码方案规则或者是既有标准进行地理编码； 根据编码规则对输入的实体进行解析； 根据地理编码去识别、定位、寻址

4、等。二、地理编码技术与方法第6页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四1、基于地理格网的地理编码地理格网是按一定的数学规则对地球表面进行分割, 形成彼此邻接又不交叉的多个多边形 ( 四边形、三角形), 并赋予标识符( 即地理编码)。采用地理对象与地址通过格网建立相对关联的方法, 建立地理对象的地址属性。实质是对地理对象的二维地理位置编码( 实体地理位置、格网坐标) 和解码( 地理位置、格网坐标实体)。其实就是表示地理实体在地理格网中位置定位信息( 直接指明或者给定一个大小视地理编码精度而定的范围), 当建立格网之后, 地理对象与编码( 格网标识) 之间的对应关系被唯一的确定了。

5、 优点:定位精确，精度可控制。缺点:难以建立地理对象之间的空间拓扑关系，需要建立一整套严密的从大地基准、参考椭球、投影方式、格网的规定、格网原点、格网划分规则、格网标识编码以及格网精度等各个方面去描述的格网系统，需要考虑包括确定编码的最小地理对象或单元在内的多种因素。二、地理编码技术与方法第7页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四2、基于地理实体的地理编码 采用地理实体与地址建立直接关联的方法，建立地理实体的地址属性。将地址、门牌、建筑物名、企事业单位名称等空间位置的自然语言描述转化为地址编码，实质就是建立地理实体与地址( 空间位置) 的一一对应关系, 也是对地理对象的二维地

6、理位置编码 ( 实体地址) 和解码( 地址实体)。它一般建立在基于坐标的空间参考系中。 如“市政监管信息化 地理编码”。优点:易于被大家接受，符合人们惯用的思维方式缺点:在于中文地址本身的不规范性和重复性，使得这种编码方式存在技术上的难点。二、地理编码技术与方法第8页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四1、明确地理对象 明确需要编码的地理对象, 地理对象不同则实现的方法不同; 2、确定的参考系统 可以是基于坐标的或是基于地理标识的, 地址就是一种建立在地理标识参考系下使用自然语言描述地理位置的参考系统; 3、唯一的编码规则地理编码也是一种数据组织、数据模型建立或是已有数据重新

7、组织的过程。它也是一种地理空间的间接参考系, 是整合多源空间信息资源的一个重要环节, 成为基础地理信息数据作为空间基础框架整合信息资源的重要手段。二、地理编码技术与方法几个要素第9页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四1、一种地理对象在地理编码的三个要素中, 地理对象决定着参考系统的采用和编码规则的确定, 也决定着地理编码采用的方法。地理对象应尽可能只是一种, 或者是地理实体, 或是地理区域, 多种地理对象同时进行地址编码时, 会因为地理概念、地理区域与实体在空间的关系中的相关性等产生问题, 影响地址编码规则的实现。2、明确最小地理对象明确最小地理对象( 或称最小地理单元)的

8、划分, 对于地理编码的实现也具有不可忽视的作用, 试想以城市管理的每一个部件( 一个信箱、信号灯等) 作为最小地理对象和以街道、单位为最小地理对象的地理编码将会存在很大的不同。最小地理对象尽可能不可再分、相互不重叠、或在一个工作平面上可以连续分割空间且不交叉应该是最小地理对象划分的基本原则。二、地理编码技术与方法注意的问题第10页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四三、地理实体编码存在的问题国家地理实体数据规范中指出： 地理实体数据使用地理实体标识码、图元的标识码、信息分类码三类编码。 编码时，尽量采用已有国家标准或行业标准，必要时可以进行组合与扩充。第11页，共27页，20

9、22年，5月20日，5点40分，星期四1、信息分类编码地理实体数据规范中分类代码采用已颁布的6位基础测绘分类编码体系。浙江省基础地理信息要素分类与代码在6位编码基础上增加1位特征码和2位图形码。 * * * 测绘基础分类码 特征码 图形码 特征码：点、线、面、有向点、有向线、面、注记 图形码：点 （坐标、高程、符号定位点）三、地理实体编码存在的问题第12页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四2、地理实体标识码第一类是根据要素等级划分。采用此类划分的有：行政区划、水系、境界、居民地、地址以行政区划为例：依次从上至下记录所有等级对应的代码，再结合面积等其他自身属性生成唯一的地理实

10、体代码，这种编码的优点是可以获得该地理实体比较多的信息。三、地理实体编码存在的问题第13页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四2、地理实体标识码第二类是由行政区域和顺序码组成。采用此类划分的有：道路。以道路为例： 由6位行政区划代码和10位道路顺序代码组成。编码方式除了行政区划码具有确定意义的定位信息以外，其他均为相对的、比较随机的编码方式，优点是可以采用程序自动的赋予编码，较大的减少了人工的工作量三、地理实体编码存在的问题第14页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四3、图元标识码（Element ID，ElemID）唯一标识构成实体的点、线、面图元地理实体

11、数据规范中图元标识码共23 位，结构如下： 6116三、地理实体编码存在的问题第15页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四四、地理实体编码方案设计实体编码解决的问题1、不同比例下的地理实体关联2、多行业的地理实体共享不同行业对同一实体的位置、固有属性的描述一般相同，主要区别在于对地理实体的类别划分。3、重大地理实体的描述方式：a、自然要素（河流、山脉）：需要顾及自然界的流域体系和隶属关系b、人工要素（道路、居民地）：需要顾及行政区域、道路等级等人文因素4、地理实体与图元的界定实体一般由多个具有相同名称的邻接图元组成，故名称和图元拓扑关系是界定实体的重要标识。第16页，共27页

12、，2022年，5月20日，5点40分，星期四目前我们的实体划分层次关系到“层次编码”，河流 水库 湖泊 公路 街道 地名地址一级流域 一级流域 一级流域 所属类别 所属类别 街道名、小区名二级流域 二级流域 化学性质 门（楼）址、标志物名、兴趣点名河流类别 所在河流 兴趣点按行业分为13子类四、地理实体编码方案设计第17页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四水库实体编码河流实体编码湖泊实体编码1）水系类标识码四、地理实体编码方案设计第18页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四公路实体编码2）交通类标识码街道实体编码四、地理实体编码方案设计第19页，共27页，

13、2022年，5月20日，5点40分，星期四3）地名地址类标识码4）行政区划类标识码四、地理实体编码方案设计第20页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四3、图元编码设计A、图元编码结构（后26位编码均采用16进制）：* * * * * * *行号 列号 级别 代表点相对X 代表点相对Y 面积/长度 方位编码1、选取27N 、118E为坐标原点，最大格网南北纬差5、经差5，此网格为覆盖浙江全省最大网格（边长556596米）。 2、然后将经纬度转换为以米为单位，可知原点坐标为（-278298，-278298），最大网格边长为556598 米，最小网格边长1米，行列号最大值为87E3

14、5，网格划分为20等级。四、地理实体编码方案设计第21页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四五、地理实体编码生成与实现1、编码生成方法分类编码编译测绘行业：按照行业标准，在数据采集时生成行业基础分类码。其他行业：依据来源行业信息，从来源数据要素分类编码中提取所需要素分类编码字段，依照行业分类对照关系，转换生成行业基础分类码。行业编码：参照政务信息资源目录体系行业编码生成。第22页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四标识码编译：设定网格原点坐标设定网格起始和终止边长系统根据实体外包矩形，和以下运算公式行号=列号=最终计算出行号、列号、级别根据实体几何信息计算出代表点坐标和长度面积信息。e) 利用现有软件方法计算方位信息。f) 层次、名称编码按照数据库中已采集的属性信息直接批量赋值。图元编码编译图元编译方法同标识编码ae步骤五、地理实体编码生成与实现第23页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四五、地理实体编码生成与实现第24页，共27页，2022年，5月20日，5点40分，星期四实体编码原型系统可以为要素实体提供自动批量化的编码提取与赋值，左图为