为“天地图”助力智慧城市建设提供支撑

  日期: 2023-09-04   访问:629次   作者:世纪安图

一、“天地图”建设背景

“天地图”是由国家、省、市三级节点构成的国家地理信息公共服务平台。近几年,在全国测绘地理信息系统共同努力下,天地图通过数据融合与更新实现了节点间数据的优势互补,推进了系统内数据资源的共享集成与一体化服务,形成了天地图核心能力。

数据融合是节点同构的一项重要基础性工作,通过整合国家、省、市各级节点的数据资源,提高天地图各级节点数据的现势性,丰富数据内容。数据融合的主要对象包括水系、交通、居民地、境界、地名、地址、兴趣点与遥感影像等。

二、安图在“天地图”中的建设

北京世纪安图数码科技发展有限责任公司(以下简称:世纪安图)早在2013年上海市天地图融合首次生产任务中参与项目实施,同时利用FME软件提供数据质检服务。其后又陆续承担了深圳市天地图融合、浙江省天地图融合的数据生产与质检。经过多年深耕,在重要节点中如多源数据快速提取、数据融合和数据质检等方面上有了诸多经验与积累。

1、 技术流程

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图1 数据融合技术流程

首先进行坐标系统转换,使得数据源可以在统一的空间基准下准确套合。通过对不同数据源中的同类要素进行分析比对,依据现势性好、几何表达精确度高、平面位置准、信息内容丰富等原则进行提取。对提取出的要素,进行分层合并和属性结构的规整。依据现势性、要素空间关系等,进行图形几何处理,保证同类要素或不同要素间空间关系的合理性与逻辑一致性。如融合处理为分区域或分图幅进行,还应进行不同分区或图幅间的属性与几何接边处理。对融合后成果数据的质量进行检查。

2、 多源数据快速提取

天地图融合数据源众多,针对多源异构的情况我们对各类数据源的现势性、完整性和属性结构等分析,利用FME软件对数据层和属性进行自动筛选与提取,集成融合后数据。下图展示是从多源参考中提取的城市地铁数据。

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图2 多源参考中提取地铁站点、线、面数据处理模板

3、 数据批量融合

在多源数据融合时,通过对参与融合的不同精度、不同模型地理数据进行分析比对,从中选取表达准确、现势性好、精度高、内容全的要素进行合并,并对合并后的结果进行几何拓扑、 空间关系与逻辑一致性处理, 使融合后的地理信息数据在现势性、准确性、丰富性等方面达到最优。矢量数据融合依据总体原则,按图层、类别从数据源中择优选用。下图为部分模板展示:

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图3 导航POI数据融合至母库处理模板

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图4 电子地图去重结果融合至母库处理模板

4、 质检工具研发

质检工具检查内容主要包含4类:基础正确性检查、数据拓扑检查、数据属性检查与图层间逻辑检查。

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图5 基础正确性检查-图层字段完整性质检模板

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图6 数据拓扑检查质检模板

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图7 数据属性检查质检模板

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图8 图层间逻辑检查质检模板

5、 批量化工具设计思路

在FME中,通过不同转换器的组合,可以达到不同的数据处理的功能,例如下图所示:

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图8 FME转换器组合展示

通过添加读模块读取需要处理的数据,中间经过一系列转换器的组合,达到实际需要的数据处理功能,然后添加写模块写出处理后的数据。数据处理过程考虑到实际数据中可能遇到的各种问题,使该模板模块能够通用化。达到“一次做好,永久使用”的作用,并且可根据实际需求进行封装到C/S端,便于用户直接使用。

批量化工具模板的设计思路如下图所示:

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图9 批量化工具模板设计思路

通过分析数据,制定数据处理逻辑,制定FME数据处理模板,然后封装,测试调试,完成批量化工具的研发。

三、助力智慧城市应用案例

“天地图”既是政府服务的公益平台、产业发展的基础平台,又是方便群众的服务平台、国家安全的保障平台。依托“天地图”地理信息平台,上海市相继推出了智慧消防地理信息系统、气象多灾种风险地图信息系统、城市固体废物堆点监测地图,以及近几年因新冠疫情诞生的上海核酸采样点地图……目不暇接的成果使得智慧地理成果得到淋漓尽致的应运。

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图10 天地图·上海

1、“天地图·上海”在智慧消防中应用

利用基于“天地图·上海”形成的上海智慧消防地理信息系统,实现高效接警、处警、指挥和演练——收到火警后,接警员只要输入拼音首字母,就能用最便捷方式确定火情位置;处理火警时,“天地图·上海”会规划最快到达现场的道路,并提供精细的建筑三维模型,帮助消防员从各个角度、各个方向观察,据此选择最合适的灭火、疏散等应急方式。

图片12.png 图11 上海智慧消防地理信息系统

2、“天地图·上海”在气象等部门应用

市气象局以“天地图·上海”为基础,开发了上海市气象多灾种风险地图信息系统,将气象预警服务转变为精细化多灾种风险预警。气象工作者模拟了一个大风大雨天:在“积涝预报风险”中,部分区域被判定有严重积水可能,涉及的地址、对应的联系方式一一罗列,可立刻通知疏散人员;在“广告牌受风速危险分析”中,有可能被大风吹落的立刻显示出来。

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图12 上海市气象多灾种风险地图信息系统

3、 基于“天地图·上海”的核酸采样点地图

疫情的蔓延,导致上海以及全国的疫情防控工作异常艰难,不同场合有着24小时、48小时、72小时等核酸阴性有效期的要求,核酸检测的时间、地点、方便程度很大影响了民众的日常生活。为了提供了位置准确、信息详实的核酸采样点便民地图服务,《上海市常态化核酸采样点地图》基于天地图空间地理信息平台,对接上海市卫健委发布信息进行空间定位的面向公众的核酸采样点分布地图。为公众提供便捷直观的核酸采样点空间信息,为疫情防控工作提供准确、及时、高效的地理信息支撑服务。

图片14.png 图13 上海市常态化核酸采样点地图

四、发展前景

“天地图”相比商业地图网站,历史信息和现势信息并重,信息更丰富、更新更及时、质量更有保证、应用拓展更广。以多维多时态多分辨率的地理空间信息资源为基础,结合各类专题地理信息,构建智慧城市时空信息数据库,以物联网、云计算、大数据等技术为支撑,建设面向政府、企事业单位和社会公众的权威、开放、灵活的时空信息服务云平台,为智慧城市提供统一的时空基础。天地图数据融合不仅丰富了天地图数据更新途径,也提高了天地图数据更新的效率,同时也提高天地图数据的新鲜度和精细度。天地图数据资源的不断丰富必将更好地满足社会和公众对地理信息服务的需求,改善用户体验、提高用户黏性,更好地服务于群众日常生活,不断增强天地图社会影响力。




供稿:东部基础数据交付中心  张阿倩

编辑:谭琳

初审:唐肖利、张伟

审签:祝欣欣

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