摘要：本文对智慧宁波地理空间框架数据体系进行了详细描述，重点阐述了数据构成、数据库建设流程和数据更新机制等方面内容。目前这些数据已广泛应用于国土、公安、规划、安监等各领域行业中，为全市提供了统一权威的地理信息资源，满足了政府、企事业和公众对空间信息资源的迫切需求。
关键词：智慧宁波；地理实体；电子地图；地名地址；数据更新
Research on the Construction of Geo-Spatial Framework Data System in Smart Ningbo
Li Qin
（NingBo Institute of Surveying and Mapping，NingBo 315042，China）
Abstract：In this paper，geo-spatial framework data system in smart Ningbo was introduced completely，including data architecture，key technologies and data updating. Nowadays these data has been widely used in homeland，urban planning and security fields，etc，which provides a unified and authenticated spatial information resources across the whole city，and satisfies our ever - growing needs.
Key words：smart ningbo；geographical entity；electronic map；geographic name and address；data updating
1 引言
2010年9月，宁波市委市政府下发了关于建设智慧城市的决定，并将加快创建智慧城市列为全市“六个加快”发展战略的重要内容。次年6月，宁波市与国家测绘地理信息局、浙江省测绘与地理信息局共同签署了智慧宁波地理空间框架建设项目的三方共建共享协议，成为了首个在智慧城市建设的要求下开展地理空间框架建设试点的城市。智慧宁波地理空间框架为信息资源提供统一的空间定位，满足空间信息资源的承载、集聚和共享，支撑智慧物流、智慧交通、智慧公共服务、智慧社会管理等智慧城市十大应用体系的构建，是智慧宁波唯一、权威、通用的空间基础设施。经过几年积极探索，形成了一套完整的地理空间框架数据体系。本文就智慧宁波地理空间框架数据体系建设研究情况进行系统的阐述。
2 数据体系内容
智慧宁波地理空间框架数据体系是以基础地理信息数据为基础加工形成。源数据包括矢量数据、影像数据、模型数据、地理监测数据、实时传感数据等。经整合处理后，形成包括地理实体数据、电子地图数据、地名地址数据等在线地理信息数据，如图1所示。地理实体数据的唯一实体标识码在不同比例尺、不同专题数据集中保持一致，是地理空间框架数据体系的基础与桥梁。
图1 智慧宁波地理空间数据体系建设
2.1 地理实体数据
地理实体是指现实世界中独立存在、可以唯一性标志的自然或人工地物。地理实体数据是对地理实体的描述与表达，采用实体化数据模型，以地理要素为空间数据表达与分类分层组织的基本单元。每个要素均赋以唯一的要素标志、实体标志、分类标志与生命周期标志。通过这些标志信息实现地理要素与相关社会经济、自然资源信息的挂接，能够灵活进行内容分类分级与组合，并实现基于要素的增量更新。基本地理实体包括境界实体、政区实体、道路实体、铁路实体、河流实体、房屋实体、院落实体等。扩展地理实体可根据数据源情况进行自定义。例如：将基于面状、线状要素表达的地理国情监测及各类专题信息附载到地理实体之上进行表达、查询和分析。
2.2 地名地址数据
地名是地理实体的专有名称。地址是具有地名的某一特定空间位置上自然或人文地理实体位置的结构化描述。地名地址数据是以地理位置标志点来表达地名与地址的数据，包含结构化地名地址描述、地名地址代码等信息。现实世界中任一地理实体均可以利用地名地址信息（地址位置标识点）来实现地理定位，或通过地址匹配挂接与某一地理实体相关的自然与社会经济信息，如地理国情信息、户籍、法人机构、POI、教育医疗机构、分层分户信息等。
地名地址信息数据是地理空间数据体系的重要组成部分，与社会公众的联系也极为密切，在快递、物流等行业地名地址信息得到广泛的应用。
2.3 电子地图数据
电子地图数据是地理空间数据体系重要基础数据之一，它与数字侧视地图数据、地名地址数据库等地理信息数据库进行叠合、挂接，可以衍生出不同类别的地理信息数据，为政府行政决策、重大战略实施、应急服务、重点工程监控等提供地理底图；还可以通过整合社会经济、人文历史、自然环境、城市建设、旅游资源等有关数据，建设综合地理信息服务平台，满足公众出行、旅游、消费等工作生活需要，提高政府对公众的服务能力。
电子地图数据是在框架要素、遥感影像和高程模型（DEM）等数据的基础上，经过内容提取、模型重构、规范化处理、脱密处理、符号化表达、地图瓦片制作等操作形成。电子地图数据包括矢量电子地图、影像电子地图和晕渲电子地图三种形式，其表达内容一般需依据服务对象和信息负载量而设定。
3 数据体系建设关键技术
3.1数据库技术
智慧宁波地理空间框架数据体系数据库结构设计基于支持国土、规划等政府强 GIS 部门的应用，同时为宁波全市各行各业提供统一的地理信息服务数据，从而实现跨部门的资源高效利用和共享。智慧宁波地理空间框架数据体系数据库包括基础共享数据库——地理实体数据库、电子地图数据库、地名地址数据库）、元数据库等内容。为了提高海量数据的存储、管理、查询和安全，需要进行数据库访问和存储的优化，并能支持多源、多尺度、多类型的空间数据的快速匹配和融合，以满足“智慧宁波”的需要。目前，数据云存储、云计算、数据自动备份等技术已趋于成熟，大大地促进“智慧宁波”的建设步伐。
3.2地址匹配技术
地址匹配是一种基于地理空间定位技术的编码方法，是将文字性的描述地址与其空间的地理位置坐标建立起对应关系，这对建立非空间信息的关联、信息资源整合有着十分重要的意义。地址能够成功匹配的关键前提条件是地址标准化、建立地址编码数据库以及自动化地址匹配引擎服务开发。地址匹配服务按照一定的算法为地址搜索查找匹配对象。
3.3数字实景影像技术
数字实景影像，也称360°实景影像、可量测实景影像（Digital Measurable Image，简称DMI）是一种以地面近景摄影测量立体影像文件及其外方位元素构成的空间地理信息产品，利用基于Ladybug5图像采集系统建立的可量测实景影像采集系统，其原理是在360度全景视频影像中加入了网格模型技术和多终端球型播放算法技术，这两种技术的运用就可以得到影像点的真实坐标，从而进行相关量测。同时采用Soft-IMU技术即运用视频技术模拟IMU来提升GPS采集线路精度，进而提升测量精度。
3.4空间数据保密安全处理技术
根据国家现行有关政策法规，绝大部分的基础地理信息数据属于涉密数据，为保障国家安全，对在线服务数据采用信息过滤技术建立信息过滤与控制机制，通过敏感词设置、几何精度验证、数据智能审查等技术方法，确保数据的安全性和权威性。
4 数据更新机制
数据的生命力在于其现势性。结合数据建设工作实际情况，我院采用动态更新、定期更新、联动更新、共建共享更新四种模式对地名地址数据库、电子地图数据库、地理实体数据库进行持续动态更新，建立智慧宁波地理空间框架数据体系更新维护机制，确保地理信息资源的权威性、标准性和现势性。
4.1 动态更新
利用宁波市基础测绘动态更新机制，同时结合“天地图?宁波”的数据纠错功能实现数据动态更新；对重大交通或民生工程，采取多种技术手段快速、及时的获取实测数据完成数据更新。
4.2 定期更新
定期获取全市范围内的0.5米航空影像数据，一年1-2次，对电子地图数据库进行更新；利用360°街景采集系统每隔6个月对市区内主要街道进行拍摄采集，结合地址匹配技术，实现数据定期更新。
4.3 联动更新
依据地址匹配技术，实现地理实体数据、地名地址数据和电子地图数据的联动更新，以确保三大类数据的现势一致性。
4.4 共建共享更新
建立全市资源共建共享机制，利用国土、民政、交通、水利等各部门提供的本行业专题数据对智慧宁波地理空间框架数据进行更新，以实现智慧城市各领域信息互联互通和地理信息资源的广泛应用。
5主要建设成果
5.1 宁波市地方标准建设情况
为了满足宁波市各类地理数据建设及应用需要，经过多次调研学习和讨论研究，对现有国标相关技术内容进行补充，形成《宁波市地名地址数据补充规定》、《宁波市电子地图数据补充规定》，用于指导宁波各县（市）区地名地址和电子地图数据的生产建设。
5.2 数据建设应用情况
2013年宁波首次建成全大市1：500、1：10000比例尺地理实体数据库（境界实体、政区实体、道路实体、铁路实体、河流实体、房屋实体、院落实体）；2015年首次实现全大市“一张图”数据，主要包括全大市电子地图数据库、全大市POI数据库约28万条、全大市地名地址数据约200万条及全大市建成区主要道路、重大工程的360°街景数据、高分影像数据及多种专题数据。
2015年至今，智慧宁波地理空间框架数据库体系一直持续更新建设，为我市提供了一套统一权威的地理信息资源，在公共管理、城市建设、国土规划、环境监测、防灾减灾、应急管理、旅游商贸和公共服务等领域得到了广泛的应用，实现了全市地理信息资源的广泛共享和充分应用，最大程度地满足了政府部门、企事业单位和社会公众对地理信息及其服务的需求，使我市的地理信息共享服务水平走在国内前列，为“智慧宁波”建设奠定了坚实的基础。
6结束语
建设智慧城市是一项美好而远大的工程，需要方方面面的智慧化体系的建立和形成。智慧宁波地理空间框架数据体系的建设是“智慧宁波”的一项基础性工程，能够最大程度地满足政府部门、企事业单位和社会公众对地理信息及其服务的需求。今后将继续完善并丰富数据内容，出台相关数据建设标准，对数据更新机制等关键问题作进一步的探索研究。
参考文献
[1]杜国庆，龚越新，刘波. 江苏省自然资源和地理空间基础信息数据库的建设[J]. 国土与自然资源研究，2011，9（6）：6-8.
[2]蒋捷. 面向信息服务的SDI数字地理空间数据框架研究[J]. 地理信息世界，2006，4（33）：28-34.
[3]刘娟，智升翠. “天地图”市级节点地名地址数据建设的研究[J]. 测绘与空间地理信息，2012，9（35）：109-112.
[4]谭耀华. 地理空间数据在数字城市中的应用[J]. 测绘与空间地理信息，2012，2（35）：112-117.
[5]李德仁，黄俊华，邵振峰. 面向服务的数字城市共享平台框架的设计与实现[J]. 武汉大学?信息科学版，2008，9（33）：881-885.
作者简介：李琴（1983年10月），女，工程师，现于宁波市测绘设计研究院工作，主要从事地理信息、地图制图及信息化应用方面工作。
论文作者:李琴
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/23
标签：数据论文; 地理论文; 实体论文; 宁波论文; 地址论文; 智慧论文; 地名论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;