自然资源调查监测评价体系科普讲座-新基础测绘专题地理实体

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《新型基础测绘体系建设试点技术纲要》指出,新基础测绘将以“地理实体”为视角和对象,以结果模型创新为重点。以“基础地理实体”为切入点,带动技术体系、生产组织体系和政策标准体系全面创新,实现基础测绘高质量发展。

1. 地理实体

地理实体是现实世界中占据一定连续空间位置和范围、单独具有相同属性或完整功能的地理对象,包括基本地理实体、组件3D模型和其他实体。 地理实体是计算机环境中物理世界的“抽象”,具有标识意义和地理空间特征。

根据现实世界中表达对象的不同类型(自然地物、人工设施和地理单元),地理实体可分为地理实体和地理单元。 地理实体是指地表和地下自然形成或人工建造的各种物体。 通常包括水系、交通、建(构)筑物及场地设施、管道、地名地址、庭院等; 地理单元是地表上具有相同管理或自然属性的空间区域,通常包括行政区划单元、自然地理单元等。

2. 基本地理实体

基础地理实体是通过基础测绘采集和表达的地理实体,是其他地理实体及相关信息的定位框架和承载基础。

基本地理实体可分为自然地理实体、人工地理实体和管理地理实体三类。 自然地理实体主要指自然生成或生长的地理实体,人工地理实体主要指人类建造或改造的地理实体,管理地理实体主要指与重要管理需要对应的地理实体。 自然地理实体和人工地理实体可以作为各实体的空间定位框架和分析基础,管理的地理实体所包含的内容可以作为自然地理实体和人工地理实体的属性。

3、地理实体数据

地理实体数据是计算机系统中对地理实体的数字化描述,包括图形元素、实体属性和实体关系数据三部分。

图元是基本地理实体的几何组成部分。 一个实体包含一个(类)或多个(类)图元素; 实体属性数据包括基本属性数据和扩展属性数据; 实体关系数据包括空间关系、类属关系、时间关联关系和几何构成关系数据等。

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图1 不同精度的建筑实体的三种表示(从左到右:高精度三维图元数据、低精度三维图元数据、二维图元数据)

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图2 建筑实体和建筑结构实体

4、地理实体与地理要素的联系与区别

传统4D产品中的地理实体和地理元素是对物理世界现象的抽象,但地理元素只能将物理世界现象抽象成图元,比如道路元素,它只能包含道路。 中心线或道路边缘或路面; 而地理实体可以将物理世界中的现象抽象为多个图元,例如道路实体,其中包含道路中心线、道路边缘、路面等多个图元。

5、地理实体与地理场景的联系与区别

地理场景是承载地理实体的连续空间范围内表面的“皮肤”表达,通常包括正射影像(DOM)、真实正射影像(TDOM)、数字高程模型(DEM)、数字表面模型(DSM)、倾斜摄影3D模型等,还没有被客观化或单挑出来,都是比较初级的产品形态。 此类产品只需要拥有实际地理空间分布、相互关系等信息即可满足用户可视化需求。

地理实体产品是更详细地表达现实世界的产品类型。 它们是基于地理场景产品进行客观化或单选的深加工产品。 它们主要用于空间计算、分析和统计。

六、地理实体生产的两条路径

地理实体生产的第一个路径是在现有的地理信息数据的基础上,通过几何信息补偿、语义信息转换、重构与整合、实体间关系处理,得到地理实体数据。

地理实体生产的第二条路径是基于倾斜摄影等技术构建现实世界的数字孪生地理场景,“把现实世界带回家”,然后直接获取这个环境中的地理实体。

7、地理实体数据管理服务

作为新基础测绘体系下的新型地理信息产品,地理实体数据通过唯一标识、对象处理和实体关联进行集成,以解决地理对象所表达的空间语义与地理对象显着不同的问题。现实社会中的表达方式,缺乏全球唯一标识,难以满足快速更新、生命周期管理、多源数据关联和多样化社会服务的需求。

地理实体数据管理服务涵盖模型结构关系、多尺度细粒度数据存储、语义处理技术、空间语义关联知识图谱等。 支持外部业务数据的连接,为实体分配时空编码,实现图管理,实现实体的可视化查询。 ,具有按需组装、按需发布等功能,为地理实体数据提供统一生产、统一存储、统一管理、统一发布的全链条服务。 具体服务包括:

1、语义关联知识图谱:建立实体数据的结构关系,实现实体数据关联查询和其他实体数据的推理分析。

2、查询结果统计分析:查询结果支持图表、地图、三维场景等多种展示方式。 统计分析可以显示实体分类以及每种类型下的实体数量; 支持根据实体属性提取不同类型实体的某些属性对应的分析结果。

3、一库多能,按需组装:针对特定应用场景,按需提取数据,完成智能组装,组装数据可预览、导出。

4、一码多态,快速对接外部数据:基于地理实体唯一编码标识符,可与外部数据,如BIM、物联网、视频等多源异构数据进行连接集成非结构化数据,满足智能化需求 城市各行业智能分析需求。

编者按:下一期我们将重点关注一个新的基础测绘专题:广西北部湾高精度海陆一体化垂直基准面建立与交换,敬请期待!

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来源/广西自然资源调查监测院

制图/夏木