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1、P1闫保银南京国图信息产业有限公司地理信息中心技术总监2023年6月28日,北京基础地理实体数据库建设实践P2汇 报 提 纲现状分析02建设背景01实践与探索03总结与展望04P3P3建 设 背 景P41.1 新型基础测绘提出并稳步推进u 2014年,原国家测绘地理信息局提出新型基础测绘概念。u 2015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“。u 2017年至今,全国陆续批复了上海、宁夏、武汉、徐州等10余个地方开展新型基础测绘试点工作。P51.2 基础地理实体提出2021年3月,自然资源部印发了新型基础测绘体系建
2、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。“基础地理实体”模式技术体系组织体系政策体系标准体系P61.3 政策部署要求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。P7P7现 状 分 析P82.1 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。倾斜摄影三维模型基础地理实体(缺
3、失)基础地理实体三维图元单体化P92.2 已有标准规范有待细化和统一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。地理实体分类、粒度及精度基本要求基于 1500 11 000 12 000基础地理信息要素数据转换生产基础地理实体数据技术规程基础地理实体数据采集生产技术规程基础地理实体语义化基本规定 国 家 标 准 规 范地 方 标 准 规 范P102.3 传统关系型数据库难以满足需要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,
4、难以满足基础地理实体数据库中关系数据的管理需要。京杭大运京杭大运河河从属从属附属附属相关相关京杭大京杭大运河苏运河苏北段北段京杭大京杭大运河苏运河苏南段南段中运河中运河段段淮安城淮安城区段区段湖西段湖西段-不牢河不牢河段段里运河里运河段段扬州城扬州城区段区段苏州新苏州新运河段运河段苏南运苏南运河段河段横溪塘横溪塘段段远东远东船闸船闸新民闸新民闸大汕子大汕子隔提隔提陈庄陈庄渡口渡口邵伯湖邵伯湖骆马湖骆马湖分类关系型数据库模型二维表结构存储信息 高度结构化数据2度查询低效3度查询低效/不支持P11P11实 践 与 探 索P123.1 数据库建设技术流程数据库设计模型设计存储设计数据库内容设计数据库
5、建设二维图元采集三维图元采集结构化语义化单体化语义化P133.2 模型设计-概念模型二维图元三维图元点线面地理实体1地理实体N体一体多维P143.2 模型设计-物理模型两层三表(图元现状层、图元历史层、实体表、关联表、关系表)实体属性表实体标识码2实体属性图元现状层图元标识码图元属性实体关系表实体标识码1关系类型实体标识码2实体图元关联表实体标识码图元标识码实体属性表实体标识码1实体属性图元历史层图元标识码变更行为P153.3 数据库存储设计基础 地理实 体数据 库关 系型 数据库(O r a c l e)空间数据属性数据图数据 库(N e o 4 j)关系数据P163.4 数据库内容设计山体
6、属性表水系属性表冰雪属性表海洋属性表农林用地与土地属性表水利属性表交通属性表建构筑物及场地属性表管线属性表行政区划属性表人工地貌属性表院落属性表点、线、面、体、属性表属性表图元层P173.5 数据库建设-二维图元采集生产多源数据收集与处理映射转换实体化处理数据收集数据分析格式转换映射表制作数据转换结构化处理语义化处理基础地理实体数据库坐标转换P183.5 数据库建设-二维图元采集生产u 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、
7、提取中心线、提取中心点、面合并、面分割等。P193.5 数据库建设-二维图元采集生产p 按照边线采集的房屋,利用边线进行构面处理;p 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;p 相连但属于不同权属的房屋应分别构面;p 对于不同层数、不同结构的房屋应分别构面;p 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;p 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。u房屋实体P203.5 数据库建设-二维图元采集生产u房屋实体P213.5 数据库建设-二维图元采集生产p 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
8、冲构面处理;p 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;p 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;p 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;p 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。u交通实体P223.5 数据库建设-二维图元采集生产u交通实体P233.5 数据库建设-二维图元采集生产p 按照水系名称,利用水系边线、岸边线进行构面处理;p 多条河流相交时不打断,保持各自河流联通;p 水系不因道路、桥梁、建构筑物等打断或形成空洞;u水系实体P243.5 数据库建设-二维图元采集生产院
9、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。u院落实体P253.5 数据库建设-二维图元采集生产u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。宗地范围院落范围P263.5 数据库建设-二维图元采集生产u院落实体无宗地参考,基于影像特征确定。l 封闭式:完全由围墙包围建筑的情形,根据围墙边线确定院落范围。l 半开放式:由围墙、建筑或者绿地共同围合空间形成院落。封闭式院落范围P273.5 数据库建设-二维图元采集生产u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
10、),参考三调地类界,确定院落范围。三调地类院落范围P283.5 数据库建设-二维图元采集生产语义化处理主要包括属性数据处理、关系数据处理。p 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。骨干河道名录基础地理数据属性信息河流实体属性P293.5 数据库建设-二维图元采集生产p 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“
11、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同义,近义,反义。手动构建为主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P303.6 数据库建设-三维图元采集生产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P313.6 数据库建设-三维图元采集生产倾斜摄影三维模型实体白膜构建纹理自动映射纹理贴图修改模型检查实体三维模型输出u重建
12、单体化P323.6 数据库建设-三维图元采集生产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u重建单体化P333.6 数据库建设-空间身份编码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。P343.7 初步成果-数据库n 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。建筑物基础地理实体交通基础地理实体P353.7 初步成果-建库系统n 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。P363.7 初步成果-标准规范n
13、 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。P37P37总 结 与 展 望P38总 结2134详细介绍了基础地理实体数据库的设计思路;介绍了实践所形成的初步成果,一库一系统二标准。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三维图元采集方法;P39展 望市场前景随着实景三维建设工作的探索和实践,基础地理实体数据库建设相关技术方法、要求将更加清晰,各地基础地理实体数据库建设工作将加速推进应用前景基础地理实体数据库借助于时空大数据平台、国土空间基础信息平台等平台应用,将进一步提升基础测绘成果在自然资源管理、经济社会发展中的应用价值P40Thank You All!