CN105740325B - 基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法 - Google Patents

Abstract

基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，包括：大比例尺数据分析、变化信息提取、数据编辑处理、质量检查以及更新成果入库；所述大比例尺数据分析包括：完整性分析、现势性分析以及更新状态标识分析；所述变化信息提取包括：更新状态标记、跨尺度模型匹配以及人工对照分析；所述数据编辑处理包括：图形变化、协调处理以及补充采集；质量检测包括：检查要素综合取舍、几何表达正确规范性、检查属性填写准确完整性、检查要素之间的相互空间关系合理性以及检查要素更新状态标识正确无误性。

Description

基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法

技术领域

本发明涉及基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，属于测绘与地理信息行业数据生产领域，适用于国家基础地理信息数据的生产与持续更新，主要涉及模型匹配、增量提取、联动编辑、智能标注等方面。

背景技术

目前地理信息联动更新主流采用的单要素自动对照、实体编码链接、人工综合比对等技术方法。这些方法存在缺乏完备的增量处理机制；自动化处理程度低；成果整体协调性不佳；以及资料挖潜利用度低的缺点。

发明内容

本发明提供基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，包括：对大比例尺数据进行完整性分析、现势性分析以及更新状态标示分析，并获得分析结果；根据分析结果提取大比例尺数据中的变化信息，并对变化信息的要素更新状态进行标注；根据所述提取的大比例尺数据中的变化信息，检查所述大比例尺数据相对于小比例尺数据的变化情况，并对所述小比例尺数据进行编辑处理；根据预先设置的所述地理信息的作业范围、更新内容和人员分配情况分别制定质量检查范围、质量检查内容和质量检查方案，并检查经过编辑处理的所述小比例尺数据的地理信息要素与周边地理信息要素的关系是否符合预先设定的关系规则，输出小比例尺更新成果数据；对所述小比例尺更新成果数据进行检测，并且将通过所述检测的所述小比例尺更新成果数据以单要素的更新状态标记为索引，备份和/或替换所述小比例尺更新成果数据。

上述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，所述对所述小比例尺更新成果数据进行检测包括：对所述小比例尺更新成果数据一致性检测和/或对所述小比例尺更新成果数据范围合理性检测和/或对所述小比

例尺更新成果数据标识正确性检测和/或对所述小比例尺更新成果数据格式规范性检测和/或字段有效性检测。

上述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，所述对大比例尺数据进行完整性分析包括：检查所述大比例尺数据中更新字段内容是否完整无遗漏；和/或检查所述大比例尺数据是否缺漏数据层及是否缺少要素类；和/或检测所述大比例尺数据属性内容是否完整准确。

上述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，所述对大比例尺数据进行现势性分析包括：分析所述大比例尺数据的更新时间是否在现有的所述小比例尺数据之前；和/或分析所述大比例尺数据的区域现势性是否满足更新的要求。

上述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，所述对大比例尺数据进行更新状态标识分析包括：分析所述大比例尺数据中要素更新状态标识内容；判断所述要素更新状态标识内容是否符合更新信息提取的要求；如果所述更新状态标识内容填写不完备或不准确时，检查所述更新状态标识内容的数据模型、存储结构及几何表达是否满足跨尺度模型匹配提取的要求。

上述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，根据分析结果提取大比例尺数据中的变化信息包括：根据分析结果确定所述大比例尺数据中每个要素的更新状态标记内容，根据所述更新状态标记内容提取更新信息，根据标识映射表提取所述更新状态标记内容完整准确的增量变化信息；所述增量变化信息即为所述大比例尺数据中的变化信息；建立所述大比例尺数据的要素和所述小比例尺数据的要素的要素匹配对照模型，根据所述要素匹配对照模型搜寻所述大比例尺数据要素所对应的所述小比例尺数据要素，并对所述大比例尺数据要素和所述小比例尺数据要素之间的空间关系、属性变化及图形变化更新情况进行分析并标记，提取变化更新信息；将所述分析结果与预先设置数据进行对照优化以判断地物要素变化情况，对误判的所述变化更新信息进行滤除，对缺漏的所述变化更新信息进行补充”，并根据优化的变化更新信息进行二次提取。

上述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，所述对所述小比例尺数据进行编辑处理包括：修改地物要素发生变化的所述大比例

尺数据在代码对照表和/或属性链接表中所对应的所述小比例尺数据要素。

上述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，所述对所述小比例尺数据进行编辑处理包括：协调并调整要素位置、要素属性及要素形状发生变化的所述小比例尺数据与周边要素的关系。

上述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，所述对所述小比例尺数据进行编辑处理包括：补充采集要素缺失或数据缺失的所述大比例尺数据，或者记录所述大比例尺数据的现势性和要素缺失情况。

上述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，所述质量检查包括：检查要素综合取舍、几何表达正确规范性；检查属性填写准确完整性；检查要素之间的相互空间关系合理性；以及检查要素更新状态标识正确无误性。

本申请中的技术方案具有变化信息提取高效准确、增量信息无缝集成、更新规则体系覆盖完善等特点，能够减少中间数据作业工序数，降低生产作业人员的工作量，方便用户集成管理增量数据，提高联动更新生产效率和准确性。

附图说明

图1为依据本发明一实施例中的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法的流程图。

其中，附图标记：

S1-S5：步骤

具体实施方式

图1为依据本发明一实施例中的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法的流程图。请参照图1，在本实施例中，基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法包括：

S1：对大比例尺数据进行完整性分析、现势性分析以及更新状态标示分析，并获得分析结果。

S2：根据分析结果提取大比例尺数据中的更新信息，结合要素模型匹配对照方法，如果增量变化信息完整，对大比例尺数据中要素的更新状态(新增、属性变化、图形变化、关系变更等)进行标注，作为下一步编辑处理工作的增量信息源和重要参考。并删除更新时间在当前小比例尺数据之前的大比例尺数据，提取现势性值低于第一阈值的大比例尺数据的增量变化信息。

如果增量变化信息不完整，进行增量变化信息的补充，然后人工对照，直到增量变化信息完整。

S3：对小比例尺数据进行编辑处理，并协调处理编辑后的地理信息要素与周边地理信息要素的关系。

S4：针对预先设置的地理信息的作业范围、更新内容和人员分配情况，制定质量检查范围、质量检查内容和质量检查方案，并检查新增、修改或删除的地理信息要素以及新增、修改或删除的地理信息要素与周边地理信息要素的关系是否符合预先设定的关系规则；

S5：检查小比例尺更新成果数据的一致性及合理范围，并且检查标识正确性、格式规范性、字段有效性，将通过上述所有检查的小比例尺更新成果数据以单要素的更新状态标记为索引，备份和/或替换小比例尺更新成果数据。

作为一种选择，在本申请实施例中，对大比例尺数据进行完整性分析包括：

检查大比例尺数据中更新字段内容是否完整无遗漏；和/或检查大比例尺数据是否缺漏数据层及是否缺少要素类；和/或检测大比例尺数据属性内容是否完整准确。如完整性较差，应收集现势性较好的详细资料予以补充。

作为一种选择，在本申请实施例中，对大比例尺数据进行现势性分析包括：分析大比例尺数据的更新时间是否在现有小比例尺数据之前；和/或分析大比例尺数据的区域现势性是否满足更新的要求。如现势性较差，应收集最新相关资料进行补充。

作为一种选择，在本申请实施例中，对大比例尺数据进行更新状态标识分析包括：分析大比例尺数据中要素更新状态标识内容；判断要素更新状态标识内容是否符合更新信息提取的要求；如果更新状态标识内容填写不完备或不准确时，检查更新状态标识内容的数据模型、存储结构及几何表达是否满足跨尺度模型匹配提取的要求。

通过大比例尺数据分析，结合要素模型匹配对照方法，全面综合提取大比例尺数据中的更新信息，并对要素的更新状态(新增、属性变化、图形变化、关系变更等)进行详细的标注，作为下一步编辑处理工作的增量信息源和重要参考。对于明显旧于现有小比例尺数据的内容应剔除，现势性较差的应结合最新相关资料补充提取。

作为一种选择，在本申请实施例中，增量变化信息的补充包括：分析大比例尺数据中每个要素的更新状态标记内容，根据更新状态标记内容(增加、修改、删除等)提取更新信息，根据标识映射表提取更新状态标记内容完整准确的增量变化信息，更新状态标识内容完整准确的，可依据标识映射表直接提取，标识内容不完整或现势性较差的，可结合其他最新资料进行补充提取；建立大比例尺数据要素和小比例尺数据要素的要素匹配对照模型，搜寻大比例尺数据要素所对应的小比例尺数据要素，并对大比例尺数据要素和小比例尺数据要素之间的空间关系、属性变化及图形变化情况进行标识记录，提取变化更新信息；对照大比例尺数据分析结果与预先设置数据，判断地物要素变化情况，对误判的变化信息进行滤除，对缺漏的变化信息人工补充，并对信息进行更新提取。

根据提取的增量变化信息，对照检查大比例尺数据相对于小比例尺数据的变化情况，并根据不同情况分别处理。增量变化信息明确可靠的，可直接对小比例尺数据进行编辑处理，并人工协调处理编辑后的要素与周边要素的关系；对于要素变化但不确定的，应充分参考其他影像或专业资料进行确认，准确无误后方可进行编辑处理。

作为一种选择，在本申请实施例中，大比例尺数据地物要素的几何形态发生变化的，通过图面综合、合理取舍、几何变形、概要抽取等多种方式，整理为符合要求的几何图形，并以复制或替换的方式集成到小比例尺数据中。

作为一种选择，在本申请实施例中，大比例尺数据地物要素的属性内容发生变化的，通过代码对照、属性链接、批量修改等方式，修改对应的小比例尺数据要素属性。对于成片分布、首尾相连的关联要素，保持更新属性的一致性。

作为一种选择，在本申请实施例中，对小比例尺数据进行编辑处理包括：修改地物要素发生变化的大比例尺数据在代码对照表和/或属性链接表中所对应的小比例尺数据要素。

作为一种选择，在本申请实施例中，对小比例尺数据进行编辑处理包括：协调并调整要素位置、要素属性及要素形状发生变化的小比例尺数据与周边要素的关系。

作为一种选择，在本申请实施例中，对小比例尺数据进行编辑处理包括：补充采集要素缺失或数据缺失的大比例尺数据，或者记录大比例尺数据的现势性和要素缺失情况。

作为一种选择，在本申请实施例中，质量检查包括：检查要素综合取舍、几何表达正确规范性；检查属性填写准确完整性；检查要素之间的相互空间关系合理性；以及检查要素更新状态标识正确无误性。

本申请中要素匹配对照模型为：大比例尺数据和小比例尺数据之间的地理实体匹配对照模型，通过自动化匹配、叠置分析、缓冲查询、语义分析等操作，对新旧要素相互之间的空间关系、属性变化、图形变化等情况进行标识和记录。通过以下关键技术点提高自动化提取的准确度。其构建方法为：

模型构建。针对过于分散的、碎片化严重的线、面地理要素，按照地物分布与走向规则，以关键属性(GB码、道路编号等)为链接点，结合要素几何图形分布，构建形成图形规整、范围合理、起止明确的地物模型。

分级缓冲。按地物类型(道路、河流等)、等级(道路等级、流域等级)和几何尺度(长度、面积等)综合划分不同地物的缓冲分析半径。

几何匹配。分析同一地物在不同比例尺下的表达方式，明确对应要素相互间的几何对应规则。通过分级缓冲的方式，查找其周边范围内不同比例尺下的经过编码匹配的要素。线、面要素分别以位置相似度、形状相似度和面积重叠度的加权平均为匹配度指标，匹配度最大的为备选匹配目标要素。

循环迭代。制图综合、要素取舍、几何表达等各种因素均会导致单一的匹配模式失败，对目标要素每一种可能的几何表达(点/线/面)、可能的制图综合(编码对照)以及其他所有可能的要素匹配模型，按照排列组合方式全部列出，在匹配失败的情况下逐一测试。通过大量的训练样本进行循环迭代匹配参数调整，可构建完备的分要素匹配模型集。

在本申请中，增量数据是数据更新的信息源头，也是整个联动更新的作业目标和成果表现，贯穿于信息提取、数据编辑、变化标注、成果入库等各个环节。其实现方式为：

嵌入式增量标记。大比例尺数据中的增量信息不单独提取出来，以扩展标记字段的方式记录其增量相关信息，实现增量信息的一体化记录、管理和使用。

全过程无缝集成。大比例尺数据中的增量信息本体不变化，使用时实时提取；增量标记信息与编辑操作密切关联，小比例尺数据的对应编辑操作以增量信息本体为基础展开，避免数据的多重链接和交叉冗余。

自动式变化标注。小比例尺数据中扩展标记字段，记录被编辑数据的相关编辑操作(增加、修改、删除等)标记信息，且所有的编辑处理均自动触发变化标记操作，确保提高纪录效率和准确度，降低人工操作错误率。

最小化增量入库。以变化标注为基础，批量提取小比例尺数据中的变化数据，以要素唯一编码为链接，直接覆盖或备份替换小比例尺数据库中的相应要素，实现更新成果的全自动化增量入库。

本申请中构建全面详尽的增量提取、信息过滤、尺度变换、综合取舍的相关联动更新规则，经过大量的算法调整和样本训练，形成符合联动更新要求的相关参数体系。

在本申请一实施例中，通过设定增量提取相关的搜索半径、面积变化率、长度变化率、重叠度、最大/最小取舍指标，并辅之以大量的训练样本进行循环测试与调整，形成基本稳定的增量提取系列参数值。

在本申请一实施例中，通过滤除增量提取中多余的非更新要素进行信息过滤设置。主要包括常规过滤(非实体要素)、尺度过滤(滤除不符合小比例尺表达尺度的要素)、综合过滤(已建立综合表达映射的要素)等，建立严密无疏漏的信息过滤规则与参数体系。

在本申请一实施例中，综合取舍的规则为：对照大/小比例尺数据规范要求，建立一对一的要素几何表达对应规则，确定不同几何形态或分布情况下要素的综合表达、择要表示和取舍的原则与操作规则，确保整个作业区内更新成果表达的规范统一。

在本申请一实施例中，自动标注规则为：以小比例尺要素的几何图形为基础，结合要素的唯一ID码、几何位置、图形改变情况，建立要素变换与标记内容的关系规则。

本申请中的技术方案具有变化信息提取高效准确、增量信息无缝集成、更新规则体系覆盖完善等特点，能够减少中间数据作业工序数，降低生产作业人员的工作量，方便用户集成管理增量数据，提高联动更新生产效率和准确性。

Claims (10)

1.基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，其特征在于，包括：

对大比例尺数据进行完整性分析、现势性分析以及更新状态标示分析，并获得分析结果；

根据分析结果提取大比例尺数据中的变化信息，并对变化信息的要素更新状态进行标注；

根据所述提取的大比例尺数据中的变化信息，检查所述大比例尺数据相对于小比例尺数据的变化情况，并对所述小比例尺数据进行编辑处理；

根据预先设置的所述地理信息的作业范围、更新内容和人员分配情况分别制定质量检查范围、质量检查内容和质量检查方案，并检查经过编辑处理的所述小比例尺数据的地理信息要素与周边地理信息要素的关系是否符合预先设定的关系规则，输出小比例尺更新成果数据；

对所述小比例尺更新成果数据进行检测，并且将通过所述检测的所述小比例尺更新成果数据以单要素的更新状态标记为索引，备份和/或替换所述小比例尺更新成果数据。

2.如权利要求1所述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，其特征在于，所述对所述小比例尺更新成果数据进行检测包括：

对所述小比例尺更新成果数据一致性检测；和/或

对所述小比例尺更新成果数据范围合理性检测；和/或

对所述小比例尺更新成果数据标识正确性检测；和/或

对所述小比例尺更新成果数据格式规范性检测和/或字段有效性检测。

3.如权利要求1所述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，其特征在于，所述对大比例尺数据进行完整性分析包括：

检查所述大比例尺数据中更新字段内容是否完整无遗漏；和/或

检查所述大比例尺数据是否缺漏数据层及是否缺少要素类；和/或

检测所述大比例尺数据属性内容是否完整准确。

4.如权利要求1所述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，其特征在于，所述对大比例尺数据进行现势性分析包括：

分析所述大比例尺数据的更新时间是否在现有的所述小比例尺数据之前；和/或

分析所述大比例尺数据的区域现势性是否满足更新的要求。

5.如权利要求1所述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，其特征在于，所述对大比例尺数据进行更新状态标识分析包括：

分析所述大比例尺数据中要素更新状态标识内容；

判断所述要素更新状态标识内容是否符合更新信息提取的要求；

如果所述更新状态标识内容填写不完备或不准确时，检查所述更新状态标识内容的数据模型、存储结构及几何表达是否满足跨尺度模型匹配提取的要求。

6.如权利要求1所述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，其特征在于，根据分析结果提取大比例尺数据中的变化信息包括：

根据分析结果确定所述大比例尺数据中每个要素的更新状态标记内容，根据所述更新状态标记内容提取更新信息，根据标识映射表提取所述更新状态标记内容完整准确的增量变化信息；所述增量变化信息即为所述大比例尺数据中的变化信息；

建立所述大比例尺数据的要素和所述小比例尺数据的要素的要素匹配对照模型，根据所述要素匹配对照模型搜寻所述大比例尺数据要素所对应的所述小比例尺数据要素，并对所述大比例尺数据要素和所述小比例尺数据要素之间的空间关系、属性变化及图形变化更新情况进行分析并标记，提取变化更新信息；

将所述分析结果与预先设置数据进行对照优化以判断地物要素变化情况，对误判的所述变化更新信息进行滤除，对缺漏的所述变化更新信息进行补充，并根据优化的变化更新信息进行二次提取。

7.如权利要求6所述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，其特征在于，所述对所述小比例尺数据进行编辑处理包括：

修改地物要素发生变化的所述大比例尺数据在代码对照表和/或属性链接表中所对应的所述小比例尺数据要素。

8.如权利要求6所述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，其特征在于，所述对所述小比例尺数据进行编辑处理包括：

协调并调整要素位置、要素属性及要素形状发生变化的所述小比例尺数据与周边要素的关系。

9.如权利要求6所述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，其特征在于，所述对所述小比例尺数据进行编辑处理包括：

补充采集要素缺失或数据缺失的所述大比例尺数据，或者记录所述大比例尺数据的现势性和要素缺失情况。

10.如权利要求1所述的基于空间自动匹配的跨尺度地理信息联动更新技术方法，其特征在于，所述质量检查包括：

检查要素综合取舍、几何表达正确规范性；

检查属性填写准确完整性；

检查要素之间的相互空间关系合理性；以及

检查要素更新状态标识正确无误性。