CN116680765A - 一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法及装置，涉及图形处理技术领域；而本发明包括以下步骤：S1、通过身份标识监测模块获取变化要素实体并更新其标识；通过实时获取新增和变化数据，为基础地理信息数据基于变化增量的快速高效更新提供了有效的技术手段，通过设定唯一身份码、生产时间和删除时间，对地理信息要素实体的身份和时间属性进行有效标识，对地理信息数据的更新和管理起到重要作用，利用开源资源实现CAD数据与GIS数据的高效互操作，通过建立对照关系实现CAD数据与GIS数据的无损转换，通过增量更新的方式实现地形图生产数据的快速更新入库，为保障基础地理信息数据的更新和现势性应用提供了条件。
Description
技术领域
本发明涉及图形处理技术领域，具体为一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法及装置。
背景技术
基础地理信息更新是国家建设和经济发展的基础性、战略性工作，随着社会各界对基础地理信息数据现势性需求越来越高，因此如何快速高效进行基础地理信息数据更新是相关部门关注的重要问题；
鉴于CAD强大图形编辑和处理功能，目前很多生产单位都选用CAD作为数字成图工具并以单个图幅数据文件或以压缩文件存储在数据库中等形式管理生产成果，然而，选用CAD作为数字成图工具将文件存储在数据库中存在以下缺陷：
面向具体应用时需将单个文件形式的CAD数据转入到GIS平台中，利用GIS技术进行数据建库和应用处理，往往需要进行大量的数据迁移和数据转换工作，耗时费力且经常存在数据丢失等情况。
针对上述问题，发明人提出一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法及装置用于解决上述问题。
发明内容
为了解决基础地理信息数据库更新效率低、成果服务滞后以及CAD数据与G I S数据的实时更新转换困难的问题；本发明的目的在于提供一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法，包括以下步骤：
S1、通过身份标识监测模块获取变化要素实体并更新其标识，提取地形图生产中的变化增量数据，进行变化要素实体的增量动态更新；
S2、通过身份标识监测模块在CAD中构建数据库反应器，在生产地形图时对新增(含复制粘贴)、修改、删除、保存等事件进行监测进而更新相关要素身份标识，并提取、存储至中间数据文件以进行动态更新；
S3、数据库反应器在CAD中映射为各种事件，主要关注CAD中新建、选中、复制、移动、删除、保存等事件，创建新增、修改、删除和保存事件处理器，当一个事件发生时即触发对应事件处理器执行；
S4、针对地形图生产中的具体操作，对新增、修改和删除事件处理器编写回调函数完成具体操作，对新增要素生成新的唯一身份标识码和生产时间，对修改要素修改生产时间，对删除要素修改删除时间；
S5、对上所述新增、修改、删除的要素实体数据进行单独存储，以变化增量中间数据文件的形式存储在本地或服务器固定位置，作为动态增量更新的基础数据；
S6、将上述提取的变化要素数据更新至GIS数据库对应图层中，将新增要素实体直接写入(唯一身份标识码在数据库中不存在)，修改要素实体(唯一身份标识码未变，生产时间变化)的，删除旧要素实体并按新的生产时间标注删除时间后存入历史数据库，写入修改后的新要素实体，已标注删除时间的旧要素实体(唯一身份编码相同并标注了删除时间)，将GIS数据库中对应要素删除，编辑删除时间的要素转入历史数据库；
S7、从基础地理信息数据库中提取给定范围内的数据和变化数据增量更新入库，主要通过建立要素实体所在图层、属性等数据结构的对照关系，利用开源资源GDAL实现读写GIS数据，同时利用CAD二次开发实现基础地理要素数据在CAD中的可视化；
S8、通过地理信息对照模块，建立上述要素实体对照关系；
S9、通过地形图数据提取模块，从GIS数据库中提取要素可按给定范围(多边形)或按空间属性筛选出相关要素数据；
S10、在CAD中生产地形图前，提取的GIS数据根据要素编码按照地形图生产的相关标准，利用CAD二次开发的功能在进行分层、配色和符号化展示；
S11、CAD中地形图生产的相关功能根据实际需要利用CAD二次开发实现。
优选地，在S1中，身份标识监测模块300对基础地理信息数据中的要素实体进行唯一性和时效性标注，具体包括要素实体的唯一身份标识码、生产时间、删除时间，生产时间是指要素实体经测绘后的成图时间，删除时间是指基础地理信息数据库中的要素实体在现实中发生变化后(如修建或拆除等导致界址点变化)，更新测绘或绘制地形图时删除原要素实体的时间。
优选地，在S2中，身份标识监测模块300通过监测事件获取地形图中变化的要素实体，能够确保要素实体身份编码的唯一性，同时记录要素实体产生时间和删除时间，以扩展属性XDATA保存在CAD要素实体中，作为基础地理信息要素增量动态更新的基础信息。
优选地，在S8中，建立的对照关系具体包括GIS标准数据库结构、CAD中数据结构以及同一要素编码在两种数据中的对应对照关系等。
优选地，在S9中，要素数据的提取可利用GDAL中现有的空间和属性筛选功能，也可自主开发实现。
一种基于身份标识的基础地理数据增量更新装置，包括身份标识监测模块，所述身份标识监测模块的终端连接有地理信息对照模块，所述地理信息对照模块的终端连接有地形图数据提取模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明中，通过实时获取新增和变化数据，为基础地理信息数据基于变化增量的快速高效更新提供了有效的技术手段，通过设定唯一身份码、生产时间和删除时间，对地理信息要素实体的身份和时间属性进行有效标识，对地理信息数据的更新和管理起到重要作用，利用开源资源实现CAD数据与GIS数据的高效互操作，通过建立对照关系实现CAD数据与GIS数据的无损转换，通过增量更新的方式实现地形图生产数据的快速更新入库，为保障基础地理信息数据的更新和现势性应用提供了条件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明关键技术流程图。
图2为本发明新增要素事件处理器实现流程图。
图3为本发明修改要素事件处理器实现流程图。
图4为本发明删除要素事件处理器实现流程图。
图5为本发明1:1000基础地理信息数据的生产更新技术流程图。
图6为本发明按多边形范围提取的1:1000基础地理信息数据示例图。
图7为本发明1:1000基础地形图生产示例图。
图8为本发明地形图更新前后及变化增量要素提取示例图。
图9为本发明模块示意图。
图中：100、地理信息对照模块；200、地形图数据提取模块；300、身份标识监测模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4、9所示，本发明提供了一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法，包括以下步骤：
S1、通过身份标识监测模块300获取变化要素实体并更新其标识，提取地形图生产中的变化增量数据，进行变化要素实体的增量动态更新；
S2、通过身份标识监测模块300在CAD中构建数据库反应器，在生产地形图时对新增(含复制粘贴)、修改、删除、保存等事件进行监测进而更新相关要素身份标识，并提取、存储至中间数据文件以进行动态更新；
S3、数据库反应器在CAD中映射为各种事件，主要关注CAD中新建、选中、复制、移动、删除、保存等事件，创建新增、修改、删除和保存事件处理器，当一个事件发生时即触发对应事件处理器执行；具体事件和对应的事件处理器如下表所示：
S4、针对地形图生产中的具体操作，对新增、修改和删除事件处理器编写回调函数完成具体操作，对新增要素生成新的唯一身份标识码和生产时间，对修改要素修改生产时间，对删除要素修改删除时间；新增、修改和删除时间处理器回调函数具体实现流程如图2、3、4所示：
S5、对上所述新增、修改、删除的要素实体数据进行单独存储，以变化增量中间数据文件的形式存储在本地或服务器固定位置，作为动态增量更新的基础数据；
S6、将上述提取的变化要素数据更新至GIS数据库对应图层中，将新增要素实体直接写入(唯一身份标识码在数据库中不存在)，修改要素实体(唯一身份标识码未变，生产时间变化)的，删除旧要素实体并按新的生产时间标注删除时间后存入历史数据库，写入修改后的新要素实体，已标注删除时间的旧要素实体(唯一身份编码相同并标注了删除时间)，将GIS数据库中对应要素删除，编辑删除时间的要素转入历史数据库；
S7、从基础地理信息数据库中提取给定范围内的数据和变化数据增量更新入库，主要通过建立要素实体所在图层、属性等数据结构的对照关系，利用开源资源GDAL实现读写GIS数据，同时利用CAD二次开发实现基础地理要素数据在CAD中的可视化；
S8、通过地理信息对照模块100，建立上述要素实体对照关系；
S9、通过地形图数据提取模块200，从GIS数据库中提取要素可按给定范围(多边形)或按空间属性筛选出相关要素数据；
S10、在CAD中生产地形图前，提取的GIS数据根据要素编码按照地形图生产的相关标准，利用CAD二次开发的功能在进行分层、配色和符号化展示；
S11、CAD中地形图生产的相关功能根据实际需要利用CAD二次开发实现。
在S1中，身份标识监测模块300对基础地理信息数据中的要素实体进行唯一性和时效性标注，具体包括要素实体的唯一身份标识码、生产时间、删除时间，生产时间是指要素实体经测绘后的成图时间，删除时间是指基础地理信息数据库中的要素实体在现实中发生变化后(如修建或拆除等导致界址点变化)，更新测绘或绘制地形图时删除原要素实体的时间。
在S2中，身份标识监测模块300通过监测事件获取地形图中变化的要素实体，能够确保要素实体身份编码的唯一性，同时记录要素实体产生时间和删除时间，以扩展属性XDATA保存在CAD要素实体中，作为基础地理信息要素增量动态更新的基础信息。
在S8中，建立的对照关系具体包括GIS标准数据库结构、CAD中数据结构以及同一要素编码在两种数据中的对应对照关系等。
在S9中，要素数据的提取可利用GDAL中现有的空间和属性筛选功能，也可自主开发实现。
一种基于身份标识的基础地理数据增量更新装置，包括身份标识监测模块300，身份标识监测模块300的终端连接有地理信息对照模块100，地理信息对照模块100的终端连接有地形图数据提取模块200。
通过上述步骤的一种实施例：如5-8所示，以1:1000基础地理信息数据的生产、更新为例，基于AutoCAD 2021，采用Visual Studio2019 C#和GDAL3.4.1开发实现读写GIS数据，身份标识监测模块300基于Visual Lisp开发；
具体步骤如下：
1)、1:1000基础地理信息GIS数据为GDB、PostGIS等数据库格式存储，为按照基础地形图数据标准建立的地理信息数据库，可直接用于数据分析和GIS服务。
2)、通过地形图数据提取模块200，基于GDAL读取GDB和PostGIS中的数据，根据给定的空间范围或按某一属性值筛选出特定的地形图要素，或者根据要素实体坐标计算其是否在给定图幅号内进而提取图幅中的地形图要素。
3)、通过地理信息对照模块100建立对照关系表，将上述提取的地理信息要素在CAD中按照地形图标准进行分层、设色和符号化显示，以进行地形图更新生产，图6为按红色多边形范围提取的基础地理信息数据库中跨该范围的地形要素，已按地形图标准进行可视化；
对照关系的建立主要包括以下内容：
A：制作CAD中要素实体属性的存储结构表CADFeatTable，包括图层名、要素编码、要素名称、符号、扩展属性名、属性值数量、各属性值类型、各属性值默认值、各属性在GIS数据库中对应的属性名、要素实体在GIS数据库中所在图层等；
B：制作GDB、PostGIS标准数据库结构表GISDBTable,包含图层名、要素编码、要素名称、属性名、属性值类型、属性值是否必填、属性值默认值等，每个图层根据数据标准设定相关属性；
C：CADFeatureTable和GISTable中要素编码须一致，以要素编码形成CAD数据和GIS数据的完整映射，包括要素在两类数据中所在图层、属性项的映射等。
4)、身份标识通过唯一身份编码(FeatureID)、生产时间(IDTime)、删除时间)(DelTime)三个属性实现,以扩展属性保存在CAD要素实体中,在GDB和PostGIS中也有对应的三个属性。要素实体对象的FeatureID为程序中自动生成的GUID(Globally UniqueIdentifier，全局唯一标识符)，其格式为“xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx”，其中每个x是0-9或a-f范围内的一个十六进制的数字，如“f98b40b8-ea2a-4c63-85e2-4e16b3fba9a8”就是一个有效的GUID。IDTime和DelTime按“年月日.时分”(yyyyMMdd.hhmm)记录。
5)、身份标识监测模块300基于CAD二次开发实现，通过构建数据库反应器，在CAD中生产地形图时对新增(含复制粘贴)、修改、删除等操作进行监测进而更新要素身份标识，其具体步骤如下：
A：增加要素实体，构建FeatureAdd事件处理器，将新绘制以及copy、mirror、array、explode等方式增加的新要素实体置入反应器，构建事件处理器在CAD执行commandended、commandcancelled、lispEnded、lispCancelled时触发清除FeatureID和IDTime扩展属性，在编辑完成后赋予新增对象新的身份编码和生产时间；
B：修改要素实体，构建FeatureMod事件处理器，对修改坐标或者文字内容进行监视。当CAD执行move、break、pedit、ddedit、trim、offset、rotate、scale、stretch、extend、lengthen、fillet、chamfer等命令编辑要素实体，将该要素实体置入反应器，构建事件处理器在执行commandended、commandcancelled、lispEnded、lispCancelled时触发清除对象IDTime扩展属性。在编辑完成后对修改的要素实体赋予新的生产时间；
C：删除要素实体，构建FeatureDel事件处理器，对删除要素实体进行监视，当CAD执行delete命令删除要素实体时，将删除的要素实体置入监视器，构建命令监视器在执行commandended、commandcancelled、lispEnded、lispCancelled时触发修改DelTime扩展属性，赋予其删除时间，同时删除要素实体的身份编码不再使用；
以1:1000基础地形图生产为例，如图7所示，红色虚线范围为变化要素。
6)、身份标识监测模块300获取的新增和变化要素实体在更新标识信息后单独以“.dwg”格式存贮在本地计算机上，如图8对比所示，为地形图更新测绘前后对比及提取的变化要素数据示例，含新增、修改和删除要素。
7)、基于GDAL将变化增量数据更新至GDB和PostGIS数据库中，CAD中提示用户是否更新变化增量数据，得到确认指令后进行增量更新，根据CADFeatTable中建立的映射对照关系，将MidData数据中所有数据按照映射关系写入目标数据对应图层中。根据要素身份标识信息进行如下不同操作：
A：FeatureID在GDB或PostGIS数据库中不存在的，直接按照对照关系
将新增要素实体直接写入到对应图层中；
B：FeatureID在GDB或PostGIS数据库中存在，但是IDTime不同的要素实体，删除数据库中原要素实体并将其DelTime修改为新的IDTime后存入历史数据库，写入具有新的IDTime的新要素实体；
C：FeatureID在GDB或PostGIS数据库中存在，IDTime相同且已标注DelTime的要素实体在GDB或PostGIS数据库中删除后，将标注DelTime的要素实体转换存入历史数据库。
8)、历史数据库主要针对GIS数据库，按照现势数据库标准单独同步建立，图层命名为标准数据库图层名加“_h”后缀，要素实体属性中的IDTime和DelTime均记录且具有唯一FeatureID，便于进行数据追溯和历史数据分析。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过身份标识监测模块(300)获取变化要素实体并更新其标识，提取地形图生产中的变化增量数据，进行变化要素实体的增量动态更新；
S2、通过身份标识监测模块(300)在CAD中构建数据库反应器，在生产地形图时对新增(含复制粘贴)、修改、删除、保存等事件进行监测进而更新相关要素身份标识，并提取、存储至中间数据文件以进行动态更新；
S3、数据库反应器在CAD中映射为各种事件，主要关注CAD中新建、选中、复制、移动、删除、保存等事件，创建新增、修改、删除和保存事件处理器，当一个事件发生时即触发对应事件处理器执行；
S4、针对地形图生产中的具体操作，对新增、修改和删除事件处理器编写回调函数完成具体操作，对新增要素生成新的唯一身份标识码和生产时间，对修改要素修改生产时间，对删除要素修改删除时间；
S5、对上所述新增、修改、删除的要素实体数据进行单独存储，以变化增量中间数据文件的形式存储在本地或服务器固定位置，作为动态增量更新的基础数据；
S6、将上述提取的变化要素数据更新至GIS数据库对应图层中，将新增要素实体直接写入(唯一身份标识码在数据库中不存在)，修改要素实体(唯一身份标识码未变，生产时间变化)的，删除旧要素实体并按新的生产时间标注删除时间后存入历史数据库，写入修改后的新要素实体，已标注删除时间的旧要素实体(唯一身份编码相同并标注了删除时间)，将GIS数据库中对应要素删除，将含删除时间的要素转入历史数据库；
S7、从基础地理信息数据库中提取给定范围内的数据和变化数据增量更新入库，主要通过建立要素实体所在图层、属性等数据结构的对照关系，利用开源资源GDAL实现读写GIS数据，同时利用CAD二次开发实现基础地理要素数据在CAD中的可视化；
S8、通过地理信息对照模块(100)，建立上述要素实体对照关系；
S9、通过地形图数据提取模块(200)，从GIS数据库中提取要素可按给定范围(多边形)或按空间属性筛选出相关要素数据；
S10、在CAD中生产地形图前，提取的GIS数据根据要素编码按照地形图生产的相关标准，利用CAD二次开发的功能在进行分层、配色和符号化展示；
S11、CAD中地形图生产的相关功能根据实际需要利用CAD二次开发实现。
2.如权利要求1所述的一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法，其特征在于，在S1中，身份标识监测模块300对基础地理信息数据中的要素实体进行唯一性和时效性标注，具体包括要素实体的唯一身份标识码、生产时间、删除时间，生产时间是指要素实体经测绘后的成图时间，删除时间是指基础地理信息数据库中的要素实体在现实中发生变化后(如修建或拆除等导致界址点变化)，更新测绘或绘制地形图时删除原要素实体的时间。
3.如权利要求1所述的一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法，其特征在于，在S2中，身份标识监测模块300通过监测事件获取地形图中变化的要素实体，能够确保要素实体身份编码的唯一性，同时记录要素实体产生时间和删除时间，以扩展属性XDATA保存在CAD要素实体中，作为基础地理信息要素增量动态更新的基础信息。
4.如权利要求1所述的一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法，其特征在于，在S8中，建立的对照关系具体包括GIS标准数据库结构、CAD中数据结构以及同一要素编码在两种数据中的对应对照关系等。
5.如权利要求1所述的一种基于身份标识的基础地理数据增量更新方法，其特征在于，在S9中，要素数据的提取可利用GDAL中现有的空间和属性筛选功能，也可自主开发实现。
6.一种基于身份标识的基础地理数据增量更新装置，包括身份标识监测模块(300)，其特征在于，所述身份标识监测模块(300)的终端连接有地理信息对照模块(100)，所述地理信息对照模块(100)的终端连接有地形图数据提取模块(200)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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