前沿：河北省測繪學會策劃“創(chuàng)新測繪技術應用”專題欄目，聚焦測繪科技應用前沿。本欄目將展示測繪與AI、遙感等融合的創(chuàng)新實踐，涵蓋氣象監(jiān)測、生態(tài)保護、地理信息服務、農作物估產及文化遺產保護等領域。通過案例剖析，探討測繪技術如何助力社會管理與可持續(xù)發(fā)展。
基于多尺度數(shù)據(jù)庫建設的快速出圖創(chuàng)新架構及應用
隨著社會經濟的快速發(fā)展，政府部門對地理信息的現(xiàn)勢性、精準性和服務效率提出了更高要求。傳統(tǒng)制圖模式存在數(shù)據(jù)更新滯后、人工綜合效率低、多尺度地圖生產周期長等問題。為解決這些痛點，河北省制圖院以多尺度基礎地理數(shù)據(jù)庫為核心，結合快速制圖系統(tǒng)研發(fā)，構建了一套“數(shù)據(jù)標準化—多尺度建庫—智能化制圖”的快速出圖架構。該架構通過多源數(shù)據(jù)融合、自動化綜合處理、拓撲關系優(yōu)化等技術創(chuàng)新，實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)庫到地圖產品的快速轉化，為政府決策、應急管理、自然資源監(jiān)測等場景提供了高效的技術支撐。 一 多尺度數(shù)據(jù)庫建設的技術架構 1 數(shù)據(jù)分層與標準化 多尺度數(shù)據(jù)庫采用分層管理模式，依據(jù)《河北省多尺度基礎地圖數(shù)據(jù)庫標準規(guī)范》，將地理要素劃分為21個邏輯層，涵蓋水系、交通、居民地、境界等核心要素。分層規(guī)則以“四字符命名法”為基礎（如HYDL表示線狀水系），確保數(shù)據(jù)結構的統(tǒng)一性與擴展性。 屬性表設計遵循國家標準，引入GB（國標分類碼）、GRADE（要素等級）、PRIORITY（優(yōu)先級）等關鍵字段，支持多尺度數(shù)據(jù)選取與動態(tài)符號化。例如，道路層的LGB字段（道路實體代碼）用于控制不同比例尺下的符號化規(guī)則。 2多源數(shù)據(jù)融合與更新 數(shù)據(jù)庫以1:5萬基礎地理數(shù)據(jù)為核心，整合多源數(shù)據(jù)以實現(xiàn)動態(tài)更新： - 基礎數(shù)據(jù)：衛(wèi)星遙感影像、交通矢量數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃變更資料等； - 更新機制：通過投影變換、屬性映射、拓撲檢查等技術，將新增數(shù)據(jù)（如新建高速公路、鄉(xiāng)改鎮(zhèn)信息）無縫集成至數(shù)據(jù)庫。 例如，2024年項目利用河北省第三次國土調查數(shù)據(jù)輔助更新了鄉(xiāng)級權屬界線，利用交通廳最新資料更新了全省等級路，并通過外業(yè)調繪驗證了居民地范圍的準確性。 3自動化綜合 針對不同比例尺需求，采用“機器自動綜合+人工干預”模式： - 水系綜合：基于河流長度、面狀水系面積等指標自動篩選，保留主干河流與大型水庫，同時人工調整辮狀水系的結構線連通性。 - 居民地處理：利用三角密度格網(wǎng)算法對AGNP層（行政地名點）進行優(yōu)先級分級，確保小比例尺地圖中保留高等級居民地。 - 拓撲檢查：通過多尺度生產系統(tǒng)的質檢工具，批量檢測懸掛點、偽節(jié)點、面要素重疊等問題，并自動修復70%以上的拓撲錯誤。 三 快速出圖系統(tǒng)的技術突破 1 系統(tǒng)架構與功能模塊 快速出圖系統(tǒng)由多尺度生產子系統(tǒng)和快速制圖子系統(tǒng)構成，形成“數(shù)據(jù)生產—地圖生成—成果輸出”的閉環(huán)流程： 1.多尺度生產子系統(tǒng)： - 核心功能：數(shù)據(jù)編輯、拓撲處理、地圖綜合、協(xié)同作業(yè)； - 創(chuàng)新點：引入“版本管理”模塊，支持多人協(xié)同編輯與歷史版本回溯。 2.快速制圖子系統(tǒng)： - 核心功能：數(shù)據(jù)裁切、符號化配置、專題統(tǒng)計、整飾輸出； - 創(chuàng)新點：基于PRIORITY字段的智能注記避讓算法，實現(xiàn)圖面沖突自動處理。 系統(tǒng)架構思路如下圖所示： 圖庫一體化基礎地理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術思路設計圖 2 動態(tài)符號化與沖突處理 系統(tǒng)內置符號庫兼容GB/T 20257系列標準，支持動態(tài)切換符號樣式。例如： 道路符號化：根據(jù)LGB字段值自動匹配高速公路、國道、鄉(xiāng)道等符號； 沖突處理規(guī)則：自然河流＞鐵路＞高速公路＞國道＞人工水體＞鄉(xiāng)村路； 要素間距不足0.3mm時，優(yōu)先移動次要要素（如調整鄉(xiāng)道位置避讓主干河流）。 3多尺度聯(lián)動與快速切換 通過GRADE2（選取等級）字段實現(xiàn)多尺度數(shù)據(jù)聯(lián)動： - 示例：1:25萬地圖僅保留GRADE2≤6級的道路，而1:5萬地圖顯示全部等級； - 效率提升：相比傳統(tǒng)制圖，出圖周期從30天縮短至3天，滿足應急用圖需求。 三 應用成效與典型案例 1數(shù)據(jù)庫建設成果 截至2024年，河北省已完成1:5萬、1:10萬、1:25萬、1:100萬四類基礎地理數(shù)據(jù)庫建設，覆蓋全省18.8萬平方千米，數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性達2023年6月。關鍵成果包括： 水系拓撲優(yōu)化：修復2.3萬處懸掛點，增補1.5萬條水系結構線； 交通路網(wǎng)更新：集成津興鐵路、邯港高速等12條新建線路。 2 快速制圖應用場景 政務用圖：按需輸出《雄安新區(qū)地圖》《河北省地圖》等16幅行政區(qū)劃圖，符號化一致性達100%； 自然資源管理：基于1:10萬數(shù)據(jù)庫及專題數(shù)據(jù)庫，自動生成林地覆蓋、濕地分布等專題圖。 3 效率對比分析 指標 傳統(tǒng)模式 快速出圖架構 提升效率 數(shù)據(jù)更新周期 6個月 1個月 83% 地圖生產周期 30天 3天 90% 人工干預比例 70% 20% 71% 四 未來展望 下一步，河北省制圖院計劃從三方面深化技術應用： （1）擴展數(shù)據(jù)庫規(guī)模：建設1:50萬數(shù)據(jù)庫、1:100萬數(shù)據(jù)庫及自然資源專題庫，納入生態(tài)紅線、礦產分布等圖層； （2）增強AI技術應用：訓練基于深度學習的要素自動綜合模型，進一步降低人工干預； （3）提升服務能力：對接省委省政府及各相關廳局，增強專題服務能力，實現(xiàn)地圖個性化定制與實時推送。 通過持續(xù)優(yōu)化多尺度數(shù)據(jù)庫與快速出圖系統(tǒng)，這一架構將為智慧城市、鄉(xiāng)村振興等國家戰(zhàn)略提供更高效的地理信息服務支撐。 五 結語 多尺度數(shù)據(jù)庫與快速制圖技術的融合，不僅是測繪地理信息行業(yè)的技術革新，更是公共服務能力升級的重要實踐。河北省的探索表明，通過標準化建庫、智能化處理和系統(tǒng)化輸出，能夠顯著提升地理信息的現(xiàn)勢性與服務效率，為全國同行提供了可復制的經驗范式。
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