江西省1∶5万地形数据库动态更新方法研究
——以萍乡市安源区为例

毛 巍 李 虎 陈 圳

（国家测绘地理信息局第三航测遥感院，四川 成都610100）

1 引言

基础地理信息数据库是国家空间数据基础设施的重要组成部分，是国家信息化的权威、统一的定位基准和空间载体，在国民经济建设、社会发展、国家安全和国防等方面发挥着十分重要的作用［1］。本文以萍乡市安源区2014年、2015年两期卫星遥感影像为基础，结合江西省地理国情普查成果以及水利、交通、能源等专业资料数据，辅以网络检索和外业巡查，开展了江西省1∶5万地形数据库动态更新，建立适于江西省省情的基础地理信息动态更新技术与业务体系，具备对江西省多尺度数据库持续动态更新能力，为国民经济建设与社会发展提供可靠的测绘服务保障。

2 试验区自然地理概况与研究方法

2.1 试验区自然地理概况

安源区位于江西省西部，萍乡市中部，总面积212平方公里。地理坐标介于北纬27°38′32.96″，东经113°52′1.79″之间，毗邻湖南省。安源区属江南丘陵地区，以丘陵地貌为主。东、南、北大多为山地，西部地势较低，境内山地、丘陵、盆地错综分布，地貌较为复杂。浙赣铁路复线横贯全区东西，与京广，京九两条大动脉相联，公路交通发达，320、319国道，沪瑞、萍栗高速公路，双十字纵贯境内。如图1为安源区自然地理概况图

2.2 研究方法

以1∶50000地形数据为基础，结合网络检索信息，与江西省最新卫星遥感影像和地理国情普查成果叠加进行变化检测，提取增量，编辑变化要素。同时辅以交通、地名、勘界、水利、电力、通讯等专业资料补充采集及更新，并进行外业调绘，最终建立江西省2015年动态更新数据库［2］。其技术流程如图2所示：

2.2.1 数据预处理

项目收集了江西省时相为2014年10月到2015年6月的资源三号卫星影像和高分一号卫星影像，其全色分辨率为2米，多光谱分辨率为6米和8米。将这些已纠正的遥感影像进行融合、去云、调色、分块处理后，得到适合综合判调的高分辨率彩色影像。

综合分析收集到的萍乡市安源区地理国情普查数据，水利、交通、能源等专业资料。地理国情普查数据以ArcGIS的File Geodatabase格式存储，该成果按县级行政区划范围存储，2000国家大地坐标系，1985国家高程基准，坐标单位为度，现势性为2015年。数据内容包括地表覆盖分类、道路、水域、构筑物、地理单元，共5个数据集36个数据类（层）。第一次全国水利普查数据成果来源于水利部，以ArcGIS的File Geodatabase格式存储，2000国家大地坐标系，1985国家高程基准，坐标单位为度，现势性为2012年，内容包括河流、沟渠、湖泊、水库和水利附属设施等要素及名称、水库库容、湖泊水质、时令月份等属性信息。道路交通资料包括“国省干线公路及附属设施空间位置及属性数据”、“农村公路及附属设施主要港口泊位空间位置及属性数据”，上述两套数据均为矢量shp格式，2000国家大地坐标系，1985国家高程基准，坐标单位为度，现势性为2014年。

将影像与收集到的地理国情普查数据及专业资料通过与已有1∶5万地形数据进行对比分析，获取水利工程建设、城镇化发展、城乡公路建设、行政区域变化、植被与地貌、地名变更等变化信息。将这些变化信息要素与影像进行叠加，利用综合判调的方法进行位置更新，并在此基础上主动发现影像上新增的水系、居民地及设施、交通、管线、地貌、植被与土质等地形要素［3］。

2.2.2 网络检索

网络检索是获取信息资源的一个有效途径，江西省发展和改革委员会门户网站为我们提供了萍乡市安源区2014年到2015年重大工程建设情况。这些重大工程包括城乡公路建设、水库水利设施、电力通信、能源供应等。通过对安源区的网络检索找到对应的地形要素进行主动更新（如表1所示），对无法确定是否完成的工程建设需进行外业核查。

表1 萍乡市安源区2014-2015年重大工程网络检索表

2.2.3 外业核查

外业核查主要针对内业整合更新中的遗留问题进行野外重点核查，对已发现更新且更新资料不足、室内判读困难的要素进行补调补测，确保要素的正确性和现势性。萍乡市安源区外业核查采用电子调绘方式，调绘要素各自以矢量形式记录，属性描述准确、简洁、统一。同时采集电子调绘轨迹和照片，并记录照片拍摄位置信息，填写外业调绘情况记录表（如下表2和图3所示）。

表2 萍乡市安源区外业核查情况记录表

从图4可以看出：内业进行数据预处理时，从影像比对不能判断出红色虚线部分是新建的铁路还是公路，而从外业现场核查拍照可以完全确认此处是新增的一条铁路。外业核查过程中记录好核查内容和GPS坐标，回到室内进行数据整合，以便后期增量数据的提取。

2.2.4 增量数据提取和动态更新数据库建立

对安源区预处理数据及外业核查数据进行整合，编辑协调好各地形要素之间的拓扑关系，赋入相关属性信息，获取1∶5万地形数据全要素增量更新成果。该增量数据是在已有1∶5万地形数据结构基础上，每个地形要素增加三个属性项，分别记录地形要素的数据库标识（FEAID）、更新状态标识（STACOD）和版本标识（VERS）。数据库标识（FEAID）是实现基于数据库更新的关键，在更新生产过程中不得对其进行任何编辑修改；更新状态标识（STACOD）是实现基于增量要素更新的关键，在更新生产过程中必须对所有更新要素进行更新类型标定（如“增加”、“删除”、“修改”）；版本标识（VERS）是实现数据库版本化管理的关键，在更新生产过程中必须对所有更新要素进行更新版本标定（如“2015”）［4］。

增量更新操作具体包括：（1）增加要素：更新生产中新增要素时，更新状态标识（STACOD）字段填写“增加”，版本标识（VERS）字段填写更新要素的年份，如“2015”。（2）删除要素：更新生产中需要将要素删除时，不做物理删除，只做更新状态标记，其要素更新状态标识（STACOD）字段填写“删除”，版本标识（VERS）字段填写更新要素的年份，如“2015”；更新生产过程中新增要素如需删除则直接物理删除即可。（3）修改要素：修改要素是对原有要素的图形或属性进行修改，原有要素图形位置更新、形状更新、属性更新时，其要素更新状态标识（STACOD）字段填写“修改”，版本标识（VERS）字段填写更新要素的年份，如“2015”。（4）要素合并：几个要素合并为一个时，合并后的要素标记为“修改”并填写版本标识（VERS），原有要素中与合并后要素的数据库标识（FEAID）不一致的标记为“删除”并填写版本标识（VERS）。（5）要素分割：一个要素分割为几个要素时，其中主要的一个要素的更新状态标识（STACOD）字段填写 “修改”，版本标识（VERS）字段填写更新要素的年份，其余要素的更新状态标识（STACOD）字段填写“增加”并填写版本标识（VERS）［5］。

增量数据完成提取后，需要进行接边处理（安源区与湘东区、上栗县完全接边），然后将数据进行拼接，并根据增量成果的“FEAID”和“STACOD”，进行删除重复数据、修改增量数据“STACOD”等操作，确保数据库中要素的唯一性与完整性。最终建立以ArcGIS的File Geodatabase格式存储，2000国家大地坐标系，1985国家高程基准，坐标单位为度的安源区动态更新数据库。数据库内容包括水系、居民地及设施、交通、管线、境界与政区、地貌、植被与土质、地名［6］。

3 结束语

江西省1∶5万地形数据库动态更新采用最先进的遥感影像综合判调技术、结合网络检索和外业核查，建成了要素级多时态大型矢量数据库，并实现了与地图服务数据库的联动更新。创建了基于数据库的增量更新生产技术方法与流程，建立并实现了规模化数据库动态更新生产的质量控制技术，确保了数据更新质量。对数据库进行持续动态更新，不断提升数据的现势性，实现了从全面推扫式更新模式到动态更新和全面更新相结合的持续更新模式的转变。该数据库实现“一年一版图”动态更新，正为全面加快国家信息化发展步伐提供支撑。