三維地名實體構建與分級表達研究

江西地名研究

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摘要：基礎地理實體是其他地理實體和相關信息的定位框架和承載基礎，新型基礎測繪體系首次將地名實體納入基礎地理實體分類，將地理對象幾何抽象模型與屬性信息相關聯，實現對地理對象地名信息的全面表達。本文收集整理蕭山區最新現勢性的電子地圖數據庫和興趣點數據庫，作為居民地、境界、交通、水系、機場、房產小區、大樓大廈、賓館酒店、公園、風景名勝等地理對象地名信息提取的數據來源，利用地理實體抽象建模和存量數據實體化轉換等技術構建地名實體，通過蕭山區數字高程模型進行地名實體高程賦值，獲取蕭山區三維地名實體數據，為蕭山區數字賦能社會治理工作提供支撐。

關鍵詞：新型基礎測繪體系；基礎地理實體；三維地名實體；分級表達

地名數據是對地名信息的結構化描述與標識，可以為各類GIS應用平臺和在線電子地圖平臺提供海量地名信息查找和檢索功能。傳統的地名數據通常是指由地名標識點或興趣點構建地名空間數據庫，主要側重于實現地名檢索。這種方式存在兩方面不足，一是不能準確表達地名數據對應的地理對象真實的空間范圍以及與其他地理對象之間的語義關系，二是沒有涵蓋地理對象所包含的全部屬性信息，準確度和檢索方式都受到極大限制。

當前，我國測繪地理信息領域正在加快建立新型基礎測繪體系，構建以現代測繪基準、實景三維中國、時空大數據平臺為主要內容的新型基礎測繪業務格局。這是新時期基礎測繪工作轉型升級的一項重大舉措，目的是把傳統的4D數據產品逐步轉換為實體信息產品，實現從二維數字地理空間框架向三維時空信息框架躍升，更好地支撐數字中國建設和賦能國家與地方的高質量發展。

1 地名實體概念模型

基礎地理實體數據成果具有實體化、語義化、時序化、一體化特征，成果內的各個實體以空間身份編碼進行唯一標識。地名也首次被納入基礎地理實體分類體系，地名實體能將現實地理對象的抽象幾何模型和相關屬性信息相結合，掛接公安、民政、國土、工商等部門的行業專題數據，全面有效地支撐社會經濟信息的關聯與集成。同時通過空間身份編碼建立和其他實體的語義關系，實現對地理對象特征的全面表達，構建更符合空間認知的檢索模式，支撐測繪科技轉型升級，從數字化測繪走向智能化測繪。

依據基礎地理實體表達的空間尺度及精細程度，本文對地名實體進行分級構建，利用浙江省蕭山區地理信息公共服務數據庫中的電子地圖數據庫和興趣點數據庫，提取地名實體構建所需的矢量數據，通過地理實體抽象建模和存量數據實體化轉換等技術構建地名實體，同時利用對應的數字高程模型數據進行地名實體高程賦值，獲取蕭山區三維地名實體數據庫。

2 數據源

2.1電子地圖數據庫

蕭山區全域覆蓋的電子地圖數據，現勢性為2023年，數據格式為*．gdb，坐標系為2000國家大地坐標系（CGCS2000），作為居民地、境界、交通、水系等地名實體轉換的數據源。

2.2興趣點（POI）數據庫

蕭山區全域覆蓋的興趣點數據庫，現勢性為2023年，數據格式為*．gdb，坐標系為2000國家大地坐標系（CGCS2000），作為機場、房產小區、大樓大廈、賓館酒店、公園、風景名勝、森林公園、歷史文化遺跡等地名實體轉換的數據源。

3 三維地名實體分級構建

3.1矢量數據提取

從電子地圖數據庫和興趣點數據庫中提取地名實體轉換所需的各類矢量數據，通過“分類代碼”（FCODE）和“顯示級別”（FSCALE）屬性值進行選取，如選取“FCODE”為“7512020106”“FSCALE”為“9—13”，則從對應圖層中提取FCODE為“7512020106”且FSCALE為“9、10、11、12、13”的要素；選取FCODE或FSCALE值為“—”時，說明在數據提取時不考慮該屬性值，只通過另一屬性值獲取。

3.1.1居民地點數據提取

居民地點劃分為8個層級，數據來源于電子地圖數據庫RES_PT層，每個圖層數據選取規則見表1，在屬性中添加“picPath”字段，用于設置對應圖標所在路徑。

3.1.2興趣點數據提取

興趣點數據劃分為4個層級，數據來源于興趣點數據庫，每個圖層數據選取規則見表2，在屬性中添加“picPath”字段，用于設置對應圖標所在路徑。

3.1.3交通數據提取

交通要素劃分為7個層級，數據來源于興趣點數據庫和電子地圖數據庫的TRA_NET_LN、TRA_LRR_LN層，其中TRA_NET_LN、TRA_LRR_LN層級數據按照提取規格進行提取后，進行線轉點降級處理，每個圖層數據選取規則見表3。

3.1.4水系數據提取

水系要素劃分為4個層級，數據來源于電子地圖數據庫中的HYD_NET_LN和HYD_LN層，數據按照提取規格進行提取后，進行線轉點降級處理，每個圖層數據選取規則見表4。

3.1.5境界數據提取

境界線要素直接獲取電子地圖數據庫中的BOU_LN層。

3.2實體映射轉換

利用從電子地圖數據庫和興趣點數據庫中提取出的各類矢量數據進行地名實體映射轉換，地名實體數據庫由地名圖元、地名實體屬性表、語義關系表構成。圖元是空間內單一、連通并用于表達實體幾何特征的圖形對象，一般表達為點、線、面、體（基于1∶500、1∶1000、1∶2000基礎地理信息要素數據轉換生產基礎地理實體數據技術規程），本文地名實體圖元為點對象。地名實體屬性包括實體名稱、別名、空間身份編碼、位置碼、分類碼、分類名稱、產生時間、消亡時間、入庫時間、更新狀態、更新時間等通用基本屬性和標準地名、地名分類碼、簡稱、漢語拼音、地名類型、別名、曾用名、少數民族語、語種、使用時間、設立年份、廢止年份、密級、地名普查狀態、地名來歷、地名含義、歷史沿革、資料來源、登記單位等擴展屬性。語義關系表記錄地名實體與其他實體的語義關系，通過基礎地理實體知識圖譜，對地名實體數據中與多源異構時空數據同類的信息進行語義融合，作為地名實體的擴展屬性。

3.3實體高程賦值

利用蕭山區數字高程模型數據為地名實體進行高程賦值，獲取三維地名實體數據。

利用ArcGIS點提取柵格像元值（extract values to points）功能，把數字高程模型的柵格數據和地名實體的矢量數據進行疊加，將每個地名實體所在的柵格像元值賦予其上的點，地名實體屬性字段自動存儲每個矢量點對應的柵格數據的像元值，即為地名實體對應的高程值。

3.4實體分級表達

地理實景是以各層級、各粒度的地理實體與地理場景數據產品為基礎，通過按需組裝、語義場景融合、時序化表達形成的復合空間數據產品。根據地名實體分級粒度，對地名實體在地理場景中進行個性化配置，可直接或經過輕量化處理、生成瓦片數據后，通過服務引擎進行數據服務發布。地名實體和地理場景融合生成地理實景示例如圖1所示。

3.5構建地名實體應注意的問題

構建地名實體時，由于地名實體為點圖元，當數據源矢量數據為線或面要素時，需進行線或面轉點降級處理后，進行所需圖層提取。在地理實景場景中可視化展示地名實體時，需根據地名實體粒度的不同進行相應的符號化信息配置，包括最大可視高度、最小可視高度、字體、字號、文本顏色、背景顏色、對齊方式等。

4 結語

傳統的在線電子地圖平臺主要依賴地名信息進行檢索查詢，以點表達的地名空間數據庫無法滿足用戶對地理對象空間的全面認知，也難以滿足新時期測繪地理信息智能化和精細化的需求。新型基礎測繪體系以基礎地理實體為核心重新定義基礎測繪產品體系，帶動基本比例尺基礎地理信息數據向以地理實體為核心的實時、真實、二三維一體、人機兼容的實景三維數據成果轉變，地名實體能有效描述地理對象地名空間位置和屬性信息，并具備動態接入物聯感知、社會經濟、人文環境等信息的能力，能較好地支撐地理環境的直觀感和地理對象的深度認知，滿足用戶對測繪地理信息產品的深度應用需求。

地名實體對基礎地理實體聯動更新也起到了至關重要的作用，利用地名實體結合知識圖譜技術，基于自然資源、水利、交通等部門專業業務信息基礎上開展基礎地理實體更新信息的綜合應用，快速獲取基礎地理實體的變化情況，綜合利用多源信息語義支撐基礎地理實體數據更新，提升基礎地理實體數據更新判斷的準確性和時效性，更好為基礎地理實體數據更新提供技術保障。

作者：李小強，高華，王玲，蔡奇，楊超

來源：《測繪通報》2024年第7期

選稿：耿 曈

編輯：周 煜

校對：杜佳玲

審訂：汪依婷

責編：耿 曈

（由于版面有限，文章注釋內容請參照原文）

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