第 1 章 绪论
1.1 研究背景与意义
当前，我国社会的信息化水平逐步提高，在此过程中，地理信息数据的重要性日益加深，对城市部门日常管理、应急指挥和我们日常的生产生活的作用越来越重要，我国的地理信息系统建设迫切性的需要更多的投入和加强。数字城市建设是以城市整体信息化水平的提高为重点的建设，数字城市建设对中国的数字化发展对提高政府部门整体管理水平、解决部门之间数据不流通，专业数据缺乏管理等问题起到了非常重要的作用，数字城市基本实现了多领域、多部门的共同协商的工作模式，形成了一套信息共享、更新和服务的模式，在各行业的广泛应用成为了数字中国建设的基础。数字城市建设重在框架的搭建，数字城市的建设和应用发展为智慧城市的快速发展埋下伏笔，为其打下坚实的基础。数字城市的建设，对于我国发挥测绘工作的优势，努力将我们在测绘领域所取得的成果转化为生产力，进而促进我国经济社会的发展，提升我国居民的生活体验具有非常重要的意义。加快推进数字城市是促进我国城市化水平的重要的基础工作；是努力提高我国居民生活水平和生活体验的重要要求。加快数字城市建设，不仅仅可以促进相应地区经济的发展，而且还可以促进地区经济增长方式的转变，努力改善政府的城市管理水平，建设数字城市已经成为我国现代化、发展水平的重要标志之一[1]。随着数字城市建设进程的快速发展和不断推进，各政府部门和各行业对最新的多类型的基础地理信息数据的需求十分急切、需求量也愈发愈多，对基础测绘成果的时效性和信息化水平的要求也越来越高。这既是对基础测绘发展提供了宽广的舞台，也是对基础测绘工作未来发展提出的更加严苛的要求[2]。本论文以“数字邯郸”项目的数据为支撑，结合现有数据基础，针对地方实际需求情况，重点开展地理空间数据的采集、处理和建库技术流程和技术方法的研究。“数字邯郸”项目由国家局、省局、邯郸市政府三方协作，旨在通过数据整合和系统开发，建立面向不同用户不同版本的权威的、详实的地理信息公共平台，促进地理信息资源在各领域各行业的充分利用。
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1.2 国内外研究现状
数字城市、智慧城市建设已经成为全球智能化发展的必经之路。美国于二十世纪90年代末，率先提出了数字地球的概念[3]。数字城市作为数字地球建设的关键单元，在全球范围内呈现出愈演愈烈的趋势，引起各国政府的高度重视。许多发达国家陆续开展了数字城市的相关研究，这给我国建设数字城市提供了理论和实践的经验，同时信息技术的发展也让我们面临新的难题和发展[4]。美国是建设数字城市的先驱，已建成符合本国特点的数字城市建设和应用体系。目前已有50多个城市规划并实施网络社区、网络社会与数字城市相结合的城市建设；新加坡创新性的提出建设智能城市的构思并在努力实现；鉴于美国的实践经验，其他一些发达国家也陆续投入数字城市的建设[5]。目前国外主流的地形数据采集手段主要有传统的 GPS-RTK 测量、摄影测量与遥感技术、低空无人机技术、机载 LIDAR 技术等。关于数字城市地理空间框架数据的采集与处理，国外的研究比国内早。除了一些传统的采集方法，在欧美、日本一些发达国家目前机载 LIDAR 己逐渐应用于高精度地面数字模型的获取、三维城市建模、高精度真正射影像的制作等多个领域，但是，机载 LIDAR 的缺点是无法获取地物专题数据，因为它获取的数据缺乏光谱信息。而传统的遥感数据可以提供丰富的语义信息，所以将二者联合起来提高数据产品的精度、拓展遥感与摄影测量技术应用的深度和广度，是当前一个重要的研究方向。
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第 2 章 基础地理信息数据采集
2.1 DLG 数据采集
目前外业数据采集用的比较多的是数字摄影测量与野外采集作业相结合的方法。外业数据采集完成后，使用专业软件完成 DLG 数据内业编辑、处理。采集的主要要求如下[12]：
(1）对测量控制点中图根控制点不表示，对四等以上点的位置采用坐标展绘的方式用《图式》相关符号表示。
(2）数据采集的所有点、线坐标全部落在图廓线范围内。
(3）保证建筑物面闭合。
(4）注记方法：采用直接注记法。
(5）居民地：一般房屋按“砖石结构”表示，砼结构房屋按“混合结构”表示。
(6）街道的表示：主要街道按城市主干道表示，绘图输出后线宽度为 0.35mm，次要街道按城市次干道表示，绘图输出后线宽度为 0.25mm。
(7）大面积的植被按右侧菜单植被中的代码绘制，植被符号软件自动进行填充。
(8）厂区、居民区、路边小面积的花坛（或草坪）用符号表示，其边界与其它地物边界重合时不绘制。
(9）每幅数字地形图均采用软件中的代码检查方法对图中的全部要素进行检查，所有要素均按软件设定的层放置。
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2.2 DOM 数据采集
DOM 数据采集方法主要是指经正射、拼接和匀色等处理的数字化卫星和航空影像。高分辨率的影像数据具有信息丰富、准确、形象直观、获取成本低，速度快、实时性强等特点,主要用于作为地图背景数据。
2.3 DEM 数据采集
DEM 数据采集步骤为：使用航片扫描数据，引用空三加密成果，根据立体影像检查，如 DEM 数据不满足要求需修改、采集特征点、线，重新整合生成新的DEM，检查合格的则为 DEM 成果数据。采集流程如图 2.1 所示：
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第 3 章 基础地理信息数据处理与方法分析 ........... 11
3.1 DLG 数据处理 ....... 11
3.2 DOM 数据处理 ....... 32
3.3 DEM 数据处理 ....... 34
3.4 三维数据处理 ...... 35
3.5 地名/地址数据处理.......... 44
3.6 元数据处理 ........ 45
第 4 章 数字城市平台数据库建立 ........... 46
4.1 基础地理信息数据库......... 46
4.2 政务版地理框架数据库....... 51
4.3 公众版地理框架数据库....... 53
4.4 “数字邯郸”平台实现的功能......... 55
第 5 章 结论与展望 ....... 59
5.1 结论 ...... 59
5.2 展望 ...... 59
第 4 章 数字城市平台数据库建立
4.1 基础地理信息数据库
国家测绘局制定的《基础地理信息数据库基本规定》 旨在能够对地理数据库的构成和意义进行充分的说明，能够协调各个级别的不同数据[33]。据此规定，该数据库主要有分为以下三个部分，分别为：数据、支撑系统和管理系统。地理信息数据是整个数据库的核心所在，根据类型不同，可以分为五个分库，分别为：元数据库、数字高程模型数据库、地名地址数据库、数字影射数据库以及数字划线数据库。不同的分库又继续下分为不同的子库，子库又可以划分为不同的层。管理和支撑系统则是出具处理和存储的基础条件[38]。邯郸市基础地理信息数据库作为一个包含矢量、栅格和其他数据的大型数据库，为了满足多种类型、多尺度、多时态的空间数据集成化管理的要求，邯郸市基础地理信息数据库在数据组织上采取多级分层结构其总体结构见图 4.2。基础地理信息数据主要包括基础控制点数据和 3D 产品数据[34]，即 DLG 数字线划图、DEM 高程和 DOM 正射影像和元数据、地名地址数据、三维立体模型数据等；每类包含不同比例尺、不同分辨率的数据内容。这部分数据是全要素地理标准数据，属于保密数据，运行于专网，主要服务于国土局专业用户。
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结论
本文以数字城市建设中涉及的基础地理信息数据(包括 DLG、DOM、DEM、三维数据、地名地址数据等)、政务版地理框架数据、公众版地理框架数据为研究对象，对数字城市建设中地理信息数据获取方式、处理方法、地理信息数据库建设进行了研究。重点介绍了基础地理信息数据获取方式、地理信息数据分类、数据处理方法、数据库建设流程及数据库整合方法，建立了一套成熟的用于数字城市建设地理信息数据处理的技术流程与方法。通过上述研究，主要取得以下成果：
1、系统阐述了数字城市建设中基础地理信息数据采集与生产流程，为数字城市建设中地理信息数据的采集奠定了技术基础。
2、全面总结了数字城市建设中基础地理信息数据(包括 DLG、DOM、DEM、三维数据、地名地址数据和元数据等)、政务版地理框架数据、公众版地理框架数据的数据处理方法。
3、通过结合“数字邯郸”的实例对数字城市基础地理信息数据、政务版地理框架数据、公众版地理框架数据的建库过程进行了介绍，总结了数字城市建设中不同密级地理信息数据处理的过程与方法。
4、通过对地理信息数据处理方法的研究，形成了一套地理信息数据采集与处理的程序化、模块化的技术流程，大大提高了工作效率，为今后数字城市及智慧城市建设中的数据处理提供技术参考与借鉴依据。
5、为了便于数据的管理与维护，研究了数字城市建设中基础地理信息数据、政务版地理框架数据、公众版地理框架数据的数据库建设方法，建立了一套成熟的便于管理和储存的数据库系统，同时有效地保证了数据的安全。
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参考文献（略）
