三维地名实体构建与分级表达研究

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摘要：基础地理实体是其他地理实体和相关信息的定位框架和承载基础，新型基础测绘体系首次将地名实体纳入基础地理实体分类，将地理对象几何抽象模型与属性信息相关联，实现对地理对象地名信息的全面表达。本文收集整理萧山区最新现势性的电子地图数据库和兴趣点数据库，作为居民地、境界、交通、水系、机场、房产小区、大楼大厦、宾馆酒店、公园、风景名胜等地理对象地名信息提取的数据来源，利用地理实体抽象建模和存量数据实体化转换等技术构建地名实体，通过萧山区数字高程模型进行地名实体高程赋值，获取萧山区三维地名实体数据，为萧山区数字赋能社会治理工作提供支撑。

关键词：新型基础测绘体系；基础地理实体；三维地名实体；分级表达

地名数据是对地名信息的结构化描述与标识，可以为各类GIS应用平台和在线电子地图平台提供海量地名信息查找和检索功能。传统的地名数据通常是指由地名标识点或兴趣点构建地名空间数据库，主要侧重于实现地名检索。这种方式存在两方面不足，一是不能准确表达地名数据对应的地理对象真实的空间范围以及与其他地理对象之间的语义关系，二是没有涵盖地理对象所包含的全部属性信息，准确度和检索方式都受到极大限制。

当前，我国测绘地理信息领域正在加快建立新型基础测绘体系，构建以现代测绘基准、实景三维中国、时空大数据平台为主要内容的新型基础测绘业务格局。这是新时期基础测绘工作转型升级的一项重大举措，目的是把传统的4D数据产品逐步转换为实体信息产品，实现从二维数字地理空间框架向三维时空信息框架跃升，更好地支撑数字中国建设和赋能国家与地方的高质量发展。

1 地名实体概念模型

基础地理实体数据成果具有实体化、语义化、时序化、一体化特征，成果内的各个实体以空间身份编码进行唯一标识。地名也首次被纳入基础地理实体分类体系，地名实体能将现实地理对象的抽象几何模型和相关属性信息相结合，挂接公安、民政、国土、工商等部门的行业专题数据，全面有效地支撑社会经济信息的关联与集成。同时通过空间身份编码建立和其他实体的语义关系，实现对地理对象特征的全面表达，构建更符合空间认知的检索模式，支撑测绘科技转型升级，从数字化测绘走向智能化测绘。

依据基础地理实体表达的空间尺度及精细程度，本文对地名实体进行分级构建，利用浙江省萧山区地理信息公共服务数据库中的电子地图数据库和兴趣点数据库，提取地名实体构建所需的矢量数据，通过地理实体抽象建模和存量数据实体化转换等技术构建地名实体，同时利用对应的数字高程模型数据进行地名实体高程赋值，获取萧山区三维地名实体数据库。

2 数据源

2.1电子地图数据库

萧山区全域覆盖的电子地图数据，现势性为2023年，数据格式为*．gdb，坐标系为2000国家大地坐标系（CGCS2000），作为居民地、境界、交通、水系等地名实体转换的数据源。

2.2兴趣点（POI）数据库

萧山区全域覆盖的兴趣点数据库，现势性为2023年，数据格式为*．gdb，坐标系为2000国家大地坐标系（CGCS2000），作为机场、房产小区、大楼大厦、宾馆酒店、公园、风景名胜、森林公园、历史文化遗迹等地名实体转换的数据源。

3 三维地名实体分级构建

3.1矢量数据提取

从电子地图数据库和兴趣点数据库中提取地名实体转换所需的各类矢量数据，通过“分类代码”（FCODE）和“显示级别”（FSCALE）属性值进行选取，如选取“FCODE”为“7512020106”“FSCALE”为“9—13”，则从对应图层中提取FCODE为“7512020106”且FSCALE为“9、10、11、12、13”的要素；选取FCODE或FSCALE值为“—”时，说明在数据提取时不考虑该属性值，只通过另一属性值获取。

3.1.1居民地点数据提取

居民地点划分为8个层级，数据来源于电子地图数据库RES_PT层，每个图层数据选取规则见表1，在属性中添加“picPath”字段，用于设置对应图标所在路径。

3.1.2兴趣点数据提取

兴趣点数据划分为4个层级，数据来源于兴趣点数据库，每个图层数据选取规则见表2，在属性中添加“picPath”字段，用于设置对应图标所在路径。

3.1.3交通数据提取

交通要素划分为7个层级，数据来源于兴趣点数据库和电子地图数据库的TRA_NET_LN、TRA_LRR_LN层，其中TRA_NET_LN、TRA_LRR_LN层级数据按照提取规格进行提取后，进行线转点降级处理，每个图层数据选取规则见表3。

3.1.4水系数据提取

水系要素划分为4个层级，数据来源于电子地图数据库中的HYD_NET_LN和HYD_LN层，数据按照提取规格进行提取后，进行线转点降级处理，每个图层数据选取规则见表4。

3.1.5境界数据提取

境界线要素直接获取电子地图数据库中的BOU_LN层。

3.2实体映射转换

利用从电子地图数据库和兴趣点数据库中提取出的各类矢量数据进行地名实体映射转换，地名实体数据库由地名图元、地名实体属性表、语义关系表构成。图元是空间内单一、连通并用于表达实体几何特征的图形对象，一般表达为点、线、面、体（基于1∶500、1∶1000、1∶2000基础地理信息要素数据转换生产基础地理实体数据技术规程），本文地名实体图元为点对象。地名实体属性包括实体名称、别名、空间身份编码、位置码、分类码、分类名称、产生时间、消亡时间、入库时间、更新状态、更新时间等通用基本属性和标准地名、地名分类码、简称、汉语拼音、地名类型、别名、曾用名、少数民族语、语种、使用时间、设立年份、废止年份、密级、地名普查状态、地名来历、地名含义、历史沿革、资料来源、登记单位等扩展属性。语义关系表记录地名实体与其他实体的语义关系，通过基础地理实体知识图谱，对地名实体数据中与多源异构时空数据同类的信息进行语义融合，作为地名实体的扩展属性。

3.3实体高程赋值

利用萧山区数字高程模型数据为地名实体进行高程赋值，获取三维地名实体数据。

利用ArcGIS点提取栅格像元值（extract values to points）功能，把数字高程模型的栅格数据和地名实体的矢量数据进行叠加，将每个地名实体所在的栅格像元值赋予其上的点，地名实体属性字段自动存储每个矢量点对应的栅格数据的像元值，即为地名实体对应的高程值。

3.4实体分级表达

地理实景是以各层级、各粒度的地理实体与地理场景数据产品为基础，通过按需组装、语义场景融合、时序化表达形成的复合空间数据产品。根据地名实体分级粒度，对地名实体在地理场景中进行个性化配置，可直接或经过轻量化处理、生成瓦片数据后，通过服务引擎进行数据服务发布。地名实体和地理场景融合生成地理实景示例如图1所示。

3.5构建地名实体应注意的问题

构建地名实体时，由于地名实体为点图元，当数据源矢量数据为线或面要素时，需进行线或面转点降级处理后，进行所需图层提取。在地理实景场景中可视化展示地名实体时，需根据地名实体粒度的不同进行相应的符号化信息配置，包括最大可视高度、最小可视高度、字体、字号、文本颜色、背景颜色、对齐方式等。

4 结语

传统的在线电子地图平台主要依赖地名信息进行检索查询，以点表达的地名空间数据库无法满足用户对地理对象空间的全面认知，也难以满足新时期测绘地理信息智能化和精细化的需求。新型基础测绘体系以基础地理实体为核心重新定义基础测绘产品体系，带动基本比例尺基础地理信息数据向以地理实体为核心的实时、真实、二三维一体、人机兼容的实景三维数据成果转变，地名实体能有效描述地理对象地名空间位置和属性信息，并具备动态接入物联感知、社会经济、人文环境等信息的能力，能较好地支撑地理环境的直观感和地理对象的深度认知，满足用户对测绘地理信息产品的深度应用需求。

地名实体对基础地理实体联动更新也起到了至关重要的作用，利用地名实体结合知识图谱技术，基于自然资源、水利、交通等部门专业业务信息基础上开展基础地理实体更新信息的综合应用，快速获取基础地理实体的变化情况，综合利用多源信息语义支撑基础地理实体数据更新，提升基础地理实体数据更新判断的准确性和时效性，更好为基础地理实体数据更新提供技术保障。

作者：李小强，高华，王玲，蔡奇，杨超

来源：《测绘通报》2024年第7期

选稿：耿 曈

编辑：周 煜

校对：杜佳玲

审订：汪依婷

责编：耿 曈

（由于版面有限，文章注释内容请参照原文）

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