新型基础地理实体建设思路

刘蓝熠1余林清2

2成都市规划编制研究和应用技术中心   成都   610041

摘要：基础地理实体作为新型基础测绘体系、实景三维的核心产品，已在自然资源业务管理、智慧城市建设、国土空间规划等领域建设中发挥着至关重要的作用。本文结合成都建设实际，阐述新型测绘体系下基础地理实体的分类体系构建、生产更新作业流程、成果质量检查与建库等方面内容，以期为测绘地理信息领域发展提供新的思路和方向。

关键词：地理实体；建设思路；数据建库；实体应用

1 引言

随着信息化进程不断加速，传统基础测绘成果已经逐渐难以满足地理信息产业和信息化社会发展需求，探索和构建新型基础测绘体系，实现新发展阶段基础测绘工作转型升级成为必由之路[1]。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，首次提出了“加快发展基础测绘，形成新型基础测绘体系”要求，标志着我国基础测绘事业进入了一个新的发展阶段[2-3]。为适应新发展形势，2020年成都市开展了新型地理实体探索研究和建设工作，实现了二维地理实体数据向一体化、无尺度数据库转变，并探索性完成了试验区三维地理实体建设。为贯彻落实 “实景三维中国”建设要求，做强智慧蓉城空间数据底座，提升面向场景应用的支撑能力，2022年我市启动了“实景三维成都”建设工作。基于此，本文结合我市基础地理实体现状，从新形势下建设要求和应用角度出发，阐述基础地理实体建设总体思路，并探索基础地理实体在实践中的应用。

2 总体建设思路

基础测绘作为一项基础性、公益性事业，其在为经济建设、社会发展、国防建设和生态保护提供地理信息服务保障方面具有重要意义。基础地理实体建设时，应坚定“两服务、两支撑”的根本定位，坚持先设计后生产旳基本原则，以应用导向为主导，开展实体分类体系设计、生产更新技术流程设计、数据库设计等，在此基础上，高质高效推进基础地理实体数据采集、生产加工、质检建库等工作，以满足国土空间规划、自然资源业务管理、智慧城市建设等基础性需求。

2.1基础地理实体分类、粒度及精度设计

（1）基础地理实体分类：应结合实际，遵循基础性、系统性、可扩展性及稳定性原则，在明确各应用部门共性需求基础上，划定建设范畴，明确地理实体建设目标对象，进而建立科学合理的分类体系、编码体系等。宏观上，基础地理实体可分为自然地理实体、人工地理实体和管理地理实体三大类别。其中，自然地理实体（如山体、水系、农林用地与土质等类）重在表示自然生成或生长的地理对象；人工地理实体（如交通、管线、院落、建（构）筑物等类）重在表示人类建造或改造的地理对象；管理地理实体（如政区、境界、国土空间规划单元、地名地址等类）重在表示重要管理需求所对应的地理对象。

（2）实体粒度与精度设计：应综合考虑基础地理实体的重要性、空间特征、表达层级、权属关系、可识别性等因素，遵循适宜性、完整性及一致性原则，确定各实体需要测定和描述的详细程度。实体精度设计包括几何精度、时间精度和属性精度设计等内容。

2.2基础地理实体生产

为更好描述实体特征，提高实体表达和应用能力，基于已有测绘成果，可将基础地理实体生产为二维图元建设、三维图元建设及实体关系属性建设三部分工作。其中，二维图元建设是指通过对点、线、面等几何图元的组合，构建实体表达；三维图元建设是指在二维图元、单体化模型的基础上，构建实体三维表达；实体关系属性建设则是增加实体关系（空间关系、类属关系、几何构成关系等）与实体基本属性、扩展属性。

2.2.1 二维图元建设

可利用已有1∶500、1∶2000 DLG等成果转换，包括源数据收集分析、源数据预处理、数据转换、质量检查、成果建库等作业流程。在转换过程中，应建立起基础地理信息要素与基础地理实体的映射关系。基础地理信息要素和基础地理实体属性映射关系通常表现为以下四种：属性名称和属性值均无变化、属性名称变化但属性值无变化、属性名称和属性值均变化、其它特殊情况。针对各种情形，应分类完成几何图形和属性特征转换，并做好点、线、面图形编辑处理。

2.2.2 三维图元建设

三维图元生产常见有基于倾斜摄影三维模型生成、基于激光点云生成两种方式。通过倾斜摄影方式构建三维图元的作业流程包括MESH三维模型生产、单体化模型生产、实体化拆分处理、质量检查等。其中实体化拆分较为关键，在作业过程中，应结合二维图元对三维模型进行拆分处理，保证一个三维图元只属于一个实体。以建筑模型实体化为例，首先，通过软件工具提取建筑三维模型的二维面。然后编制程序算法，将同楼栋实体图元进行比对，可得出无对应、一一对应、多对一、一对多四种对应关系。若出现一一对应情况，则表明当前建筑模型与楼栋实体完全一致，无需对模型结构进行处理；若出现多对一情况，则表明多个建筑模型对应一个楼栋实体，可通过属性挂接实现一致性处理；若出现一对多情况，则表明一个建筑模型对应多个楼栋实体，需要根据楼栋实体的具体位置、相邻关系，对模型进行拆分、命名、编码、关联等操作；若出现无对应情况，则需进行多源数据印证比对，必要时重新进行采集。造成无对应的情况，往往是简易或临时性建筑在实体数据中未表现、新增建筑在实景三维模型中未生产、原有建筑近年被拆除等原因。

2.2.3 实体关系属性建设

实体关系属性建设是实现“人机兼容理解”、推动数据服务向知识服务发展的关键。在此步骤中，应根据实体特征，增添实体身份标识，建立起二维图元、三维图元与实体之间，以及实体之间组合、聚合等关系。如对于院落实体，建立与房屋楼栋实体、城市管线、内部道路包含关系，建立与城市道路空间拓扑关系等。此外，还应提取、关联实体的基本属性与扩展属性，如实现与人口、法人、物联实时感知数据关联。

2.3 基础地理实体成果建库

基础地理实体库包括二维图元库、三维图元库、实体关系属性库三部分，宜采用分层分块组织存储，以二维形式表达的地理实体按照分类、分层组织，采用GIS格式存储在二维图元库中；以三维形式表达的地理实体按照分层/单体存储，采用MAX格式和UDB格式存储在三维图元库中，且每个三维图元只有一个二维图元对应或无二维图元对应。此外，实体层面应建立起聚合实体集、组合实体集及其它各类测绘产品的关系，图元层面应建立起与实体、属性、时态关系，以及二维图元、三维图元的映射关系等，为“一库多能、按需组装”提供基础支撑。

3 结束语

基础地理实体作为实景三维的核心产品，是实现实景三维结构化、语义化、人机兼容理解的关键，为进一步做好基础地理实体建设，下一步将优化作业模式，完善地理实体二三维一体化生产、质检、建库及实体级动态更新工作机制，保证基础地理实体的数据质量和现势性。持续探索地理实体应用方向，拓展地理实体数据应用场景，以实现地理信息技术在各个领域的最大价值。

参考文献

[1] 肖建华,王祥,喻爽. 新型基础测绘体系建设的几点思考[J].城市勘测,2019(3):5-9.

[2] 国务院.全国基础测绘中长期规划纲要（2015-2030年）[G].北京:国务院,2015

[3] 巩翼龙,王丽欣.省级信息化测绘体系顶层设计刍议[J]. 测绘与空间地理信息,2020,43(3):1-5,8.

【作者信息】刘蓝熠（2003），女，西南交通大学在校学生，四川广汉人，主要研究：三维地理信息系统与虚拟地理环境、时空过程建模与可视化分析。