闫保银-基础地理实体数据库建设实践

基础地理实体数据库建设实践南京国图信息产业有限公司地理信息中心技术总监汇报提纲建设背景P3u2014年，原国家测绘地理信息局提出新型基础测绘概念。u2015年，国务院批复同意的《全国基础测绘中长期规划纲要(2015-2030年)》中提出:”到2030年新型基础测绘体系全面建成“。u2017年至今，全国陆续批复了上海、宁夏、武汉、徐州等2021年3月，自然资源部印发了《新型基础测绘体系建设试点技术大纲》，提出：新型基础测绘将以“基础地理实体”为核心的成果模式进行创新。政策政策体系技术体系组织组织体系理实体”标准标准体系2023年2月，自然资源部印发了《关于全面推进实景三维中国建设的通知》，将基础地理实体数据库建设列为各级实景三维建设的重要工作任务之一。2现状分析P72.1当前实景三维建设“重场景、轻实体”各地实景三维建设工作更多集中在各类地理场景的采集生产上，涉及基础地理实体的采集生产较少，同时三维模型单体化缺少支撑，当前的三维模型单体化未结合基础地理实体的粒度进行单体化，可能无法满足实景三维后期管理应用的需要。单体化基础地理实体三维图元倾斜摄影三维模型基础地理实体三维图元倾斜摄影三维模型随着新型基础测绘试点工作的推进，国家、地方结合试点出台了多项基础地理实体相关标准规范，但相关内容有待进一步细化和统一，形成详实、统一的数据库标准及数据采集规范。地理信息要素数据转换生产基础地理实体数据技术规程国家标准规范地方标准规范基础地理实体之间存在复杂的多对多、跨层级的关联关系，传统关系型数据库对于复杂关系的查询及管理效率低，难以满足基础地理实体数据库中关系数据的管理需要。关系型数据库低效低效/不支持P103实践与探索数据库内容设计存储设计数据库内容设计存储设计模型设计三维图元采集二维图元采集结构化三维图元采集二维图元采集结构化语义化单体化语义化语义化单体化语义化P12二维图元地理实体1三维图元地理实体N一体多维二维图元地理实体1三维图元地理实体N点线面体P13两层三表（图元现状层、图元历史层、实体表、关联表P14关系型数据关系型数据库基础地理实体数据库空间数据属性数据关系数据图数据库P15属性表图元层属性表水利属性表水利属性表山体属性表山体属性表交通属性表交通属性表 水系属性表 建构筑物及场地属性表 水系属性表 冰雪属性表点、线、面、体、管线属性表 海洋属性表行政区划属性表人工地貌属性表农林用地与土地属性表人工地貌属性表农林用地与土地属性表院落属性表院落属性表P16数据分析数据分析数据收集多源数据收集与处理格式转换坐标转换数据转换数据转换映射表制作映射转换语义化处理结构化处理语义化处理结构化处理实体化处理基础地理实体数据库基础地理实体数据库P17u结构化处理主要是按照各类基础地理实体的空间粒度、空间表达形式进行空间数据处理。u基础地理实体最小采集空间粒度按照不低于《基础地理信息分类与代码》（GB/T13923）要求来确定。u结构化处理方法主要包括线转面、提取中心线、提取中心点、面合并、面分割等。P18u房屋实体按照边线采集的房屋，利用边线进行构面处理；未连接到房屋边线的房屋设施，将边线进行延长后进行构面处理；相连但属于不同权属的房屋应分别构面；对于不同层数、不同结构的房屋应分别构面；对于裙楼和多个塔楼组成的大型商业综合体，按照裙楼范围进行构面处理；住宅小区内和沿街商铺上下相连时，按照底层商铺范围构面。P19u房屋实体P20u交通实体按照道路名称及起止点，利用道路边线进行构面处理，对于按照中心线采集的，利用道路宽度进行缓冲构面处理；铁路、公路、快速路、主干路、次干路等道路实体同时采集面和中心线，且保持一致；铁路、城市辅路、内部道路在分叉处打断，不提取连通交叉口，保持道路连续；公路与城市道路交叉时提取道路连通交叉口，并在道路拐角处打断；非互通式立体交叉时不打断、不提取道路交叉口，保持各自道路连续。P21u交通实体P22u水系实体按照水系名称，利用水系边线、岸边线进行构面处理；多条河流相交时不打断，保持各自河流联通；水系不因道路、桥梁、建构筑物等打断或形成空洞；P23u院落实体院落实体属于组合地理实体，主要根据院落的范围线，将院落内的房屋、道路、绿地、水系等地理实体进行编码，与院落地理实体的编码进行关联构建。P24u院落实体基于权籍调查宗地数据，结合高清影像特征进行判读，确定院落范围。院落范围宗地范围院落范围P25u院落实体无宗地参考，基于影像特征确定。封闭式范围封闭式P26u院落实体开放式院落（如广场等）或无明显边界的院落（如商场、星级酒店等参考三调地类界，确定院落范围。三调地类院落范围P27语义化处理主要包括属性数据处理、关系数据处理。属性数据处理主要利用基础地理信息数据中的相关注记、属性信息以及其他专题资料进行填写。 骨干河道名录河流实体属性专题资料进行填写。 骨干河道名录河流实体属性P28关系数据处理主要利用专题资料、空间数据的拓扑关系进行填写，构建方式包括计算机自动构建、人工构建、人机交互构建。关系类型构建方法空间关系空间拓扑关系根据拓扑关系（包含、相交、相邻等）进行构建空间距离关系根据距离进行定性定量描述方位关系根据方位进行定性定量描述类属关系等级关系“个体”与“集合”间的关系，通过空间与语义进行构建依赖关系实体间相互依赖，一个改变，另一个随之改变。通过空间关系与语义进行构建，手动构建准确度更高等同关系层级关系根据实体的层级构建时间关联关系根据实体时间演变关系构建几何构成关系根据空间关系与所属实体分类进行构建P29三维图元采集生产主要是利用最新的倾斜摄影数据，结合基础地理实体的二维图元数据，通过切割单体化、重建单体化技术建立各基础地理实体的三维模型数据。u切割单体化P30u重建单体化实体白膜构建纹理自动映射倾斜摄影三维模型实体白膜构建纹理自动映射倾斜摄影三维模型模型检查纹理贴图修改实体三维模型输出模型检查纹理贴图修改实体三维模型输出P31u重建单体化射阳县高级中学部分房屋实体射阳县人民医院部分房屋实体P32基础地理实体二维图元、三维图元采集生产完成后，利用自主研发的空间身份编码工具按照《基础地理实体空间身份编码规则》对基础地理实体进行统一编码。P33n建立了试验区基础地理实体数据库，涉及水系、交通、水利、建构筑物等各类基础地理实体。交通基础地理实体建筑物基础地理实体交通基础地理实体建筑物基础地理实体P34n搭建了基础地理实体数据库建设系统，包括映射转换、实体结构化、实体语义化、数据库质检等功能模块。P35n编制了2项基础地理实体数据库建设标准规范，包括数据库标准、数据采集规范。P364总结与展望P37总结详细介绍了基础地理实体数据库的设计思路；详细介绍了基础地理实体数据库的设计思路；22结合案例介绍了基础地理实体二维图元采集方法；结合案例介绍了基础地理实体二维图元采集方法；33结合案例介绍了基础地理实体三维图元采集方法；结合案例介绍了基础地理实体三维图元采集方法；44介绍了实践所形成的初步成果介绍了实践所形成