基于標準化規(guī)則的城市POI數(shù)據(jù)庫建庫研究
——以濟南市為例

趙向陽，杜洪濤，趙鵬

(1.濟南市勘察測繪研究院，山東濟南 250013；2.山東省城市空間信息工程技術(shù)研究中心，山東濟南 250013)

基于標準化規(guī)則的城市POI數(shù)據(jù)庫建庫研究
——以濟南市為例

趙向陽1，2?，杜洪濤1，2，趙鵬1，2

(1.濟南市勘察測繪研究院，山東濟南 250013；2.山東省城市空間信息工程技術(shù)研究中心，山東濟南 250013)

興趣點作為重要的地理空間數(shù)據(jù)，應用日趨廣泛，其數(shù)據(jù)庫建庫與更新逐漸引起人們的重視。本文提出了一種基于標準化規(guī)則的城市興趣點數(shù)據(jù)庫建庫方法，從標準制定、軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)采集與建庫等三個方面規(guī)范了城市興趣點數(shù)據(jù)庫建庫的作業(yè)過程，并以濟南市為例作了詳細論述。實踐證明該方法是有效的，可顯著提高興趣點數(shù)據(jù)庫成果規(guī)范化水平。

興趣點；標準化規(guī)則；數(shù)據(jù)庫建庫；管理信息系統(tǒng)

1 引 言

POI(Point of Infintevest)即興趣點，泛指一切可以被抽象為點的地理實體，尤其是與人們生活密切相關(guān)的設施，如商場、車站和學校等，是導航電子地圖的重要內(nèi)容。一個POI至少包含4個方面的信息:位置、名稱、類別、屬性等。興趣點的主要用途是對部件或者事件的地址進行描述，能較大程度地增強對部件或者事件位置的描述能力，提高地理定位的精度和速度[1]。POI作為重要的地理空間數(shù)據(jù)，已經(jīng)在導航電子地圖系統(tǒng)[2]、數(shù)字城市地理空間框架[3]和全要素級基礎地理信息共享框架[4]等諸多方面建設中發(fā)揮了重要作用，部分城市已將POI數(shù)據(jù)庫建庫與更新列入基礎測繪規(guī)劃。因此，城市POI數(shù)據(jù)庫建庫與更新尤為重要。

在POI數(shù)據(jù)庫建庫與更新方面，已有不少學者提出不同方法。宋偉東等提出了面向公眾服務的興趣點數(shù)據(jù)采集與應用研究[5]；崔健等提出了基于柵格基本圖的POI數(shù)據(jù)更新方法研究[6]；虞昌彬等提出了利用B/S架構(gòu)的POI信息組織方法及可視化策略研究[7]；戴冬冬提出了基于地址匹配方法的POI數(shù)據(jù)更新研究[8]；毋一舟等提出了基于LBS簽到數(shù)據(jù)更新POI的數(shù)據(jù)預處理研究[9]等。本文從標準制定、軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)采集與建庫等三個方面規(guī)范了城市POI數(shù)據(jù)庫建庫的作業(yè)過程，提出了基于標準化規(guī)則的城市POI數(shù)據(jù)庫建庫方法，并以濟南市為例作了詳細論述。實踐證明該方法是有效的，可顯著提高POI數(shù)據(jù)庫成果規(guī)范化水平。

2 研究實例概況

截至目前，濟南市共進行了兩次POI數(shù)據(jù)普查——2008年首次普查和2011年數(shù)據(jù)更新。兩次普查范圍均為以濟南市城區(qū)為中心的繞城高速路以內(nèi)區(qū)域(圖1)，面積約536 km2。2011版POI數(shù)據(jù)分布圖顯示眾多POI都集中在城市中心，并輻射向周邊減少。

圖1 POI數(shù)據(jù)普查范圍和點位分布圖

2011版數(shù)據(jù)與2008版數(shù)據(jù)相比有較大變化，如表1所示。影響因素除常規(guī)點位變化外，道路整修改造、片區(qū)改造對POI數(shù)據(jù)影響為主。

POI數(shù)據(jù)對比分析 表1

3 標準制定

3.1 POI分類、代碼與數(shù)據(jù)字典

該部分主要規(guī)定了POI數(shù)據(jù)分類、要素代碼、數(shù)據(jù)字典、重要度等內(nèi)容。

(1)POI分類采用線性分類法，要素類型按從屬關(guān)系依次分為三級:大類、中類、小類。大類包括:政府機構(gòu)、餐飲住宿、休閑娛樂、購物、交通、文化媒體、科研教育、醫(yī)療衛(wèi)生、郵政電信、金融保險、公共設施、其他等12大類；中類在上述各大類基礎上劃分出104類。

(2)分類代碼采用6位十進制數(shù)字碼，分別為按數(shù)字順序排列的大類、中類和小類碼，具體結(jié)構(gòu)如2所示。

圖2 POI分類代碼結(jié)構(gòu)圖

(3)數(shù)據(jù)字典對POI數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(表2)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、處理邏輯、外部實體等進行定義和描述，對POI數(shù)據(jù)流程圖中的各個元素做出了詳細的說明。

POI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表 表2

(4)重要度

重要度是POI顯著性度量模型[10]中重要的參數(shù)，可實現(xiàn)POI數(shù)據(jù)快速檢索及排序。POI重要度模型將同一父類的要素按重要程度計分，分別為s1、s2、s3，則某一小類要素在全局的重要度(sig.)為:

式中si取值區(qū)間為[0，10]。

3.2 POI數(shù)據(jù)成果檢查標準

POI數(shù)據(jù)成果的檢查標準主要通過數(shù)據(jù)完整度和準確度兩項指標來衡量。

(1)數(shù)據(jù)完整度

數(shù)據(jù)完整度通過某字段的調(diào)查率來反映，其定義為:

其統(tǒng)計分為全局和大類兩種方法，如[電話]字段以全部調(diào)查數(shù)據(jù)為基準，而[營業(yè)時間]字段則以餐飲住宿、休閑娛樂、購物等大類數(shù)據(jù)為基準。部分字段調(diào)查率要求如表3所示。

數(shù)據(jù)完整度檢查指標 表3

(2)數(shù)據(jù)準確度

數(shù)據(jù)準確度通過抽查率和合格率來反映，抽查率和合格率的定義為

POI數(shù)據(jù)統(tǒng)計以圖幅為基準，圖幅檢查率為100%。圖幅內(nèi)檢查時各階段抽查率、合格率要求如表4所示。

數(shù)據(jù)準確度檢查指標 表4

3.3 POI數(shù)據(jù)相機拍照標準

POI照片指能夠代表POI特征的照片，主要包括地標照片、門面照片、名稱照片、指示牌照片、營業(yè)時間照片和文字資料照片等6種類型。拍照要求如下:

(1)必須是正面全景照片，拍攝位置以正面垂直拍攝為最佳，正面拍攝角度左右偏差不超過45°；

(2)根據(jù)建筑物大體特征選擇橫向或豎向取景(橫拍或豎拍)，但是不管是橫向還是豎向取景，調(diào)整后的主體建筑物與取景框邊線大致平行，其傾斜角度(與取景框邊線之間的夾角)不超過10°；

(3)照片必須清晰，不能模糊不清；

(4)照片需集中存放并統(tǒng)一編號。

4 軟件開發(fā)

在Visual Studio 2005的開發(fā)環(huán)境下，結(jié)合ArcEngine二次開發(fā)組件和Access、SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫，設計開發(fā)出具有POI錄入、POI檢查、POI檢索和數(shù)據(jù)導入導出等功能的POI標準化采集建庫管理系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)設計技術(shù)路線如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)設計技術(shù)路線圖

該系統(tǒng)以屬性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、全要素地形數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，通過ArcSDE、eYaImage等中間件連接，開發(fā)POI標準化采集建庫管理系統(tǒng)，主要包括地圖瀏覽、配置設置、信息編輯、信息操作、信息審核、信息檢索、其他操作等功能模塊。系統(tǒng)主要面向POI數(shù)據(jù)采集建庫與更新管理，注重POI數(shù)據(jù)成果的規(guī)范化、標準化，同時提高POI數(shù)據(jù)采集、建庫、更新等工作效率。

(1)底圖數(shù)據(jù)的標準化和規(guī)范化

系統(tǒng)使用的底圖數(shù)據(jù)采用專用的制圖工具制作，保證底圖數(shù)據(jù)的質(zhì)量和安全，在系統(tǒng)中，底圖數(shù)據(jù)按標準圖幅顯示，與外業(yè)調(diào)繪的底圖數(shù)據(jù)一致，且不能超出設定的標準圖幅框的范圍，保證了底圖數(shù)據(jù)的標準化和規(guī)范化。

(2)與原POI數(shù)據(jù)庫、基礎地理信息庫的聯(lián)動更新

外業(yè)調(diào)繪過程中，需在原數(shù)據(jù)的基礎上需要刪除、更新和新加數(shù)據(jù)，并統(tǒng)一存儲到新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)借助ETL技術(shù)(Extract-Transform-Load)，以原POI數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源，通過抽取、轉(zhuǎn)換、加載等過程處理后與目標數(shù)據(jù)一致，保證了新數(shù)據(jù)與原有數(shù)據(jù)保持兼容性。系統(tǒng)聯(lián)動了基礎地理信息動態(tài)庫，對原POI數(shù)據(jù)整理中采用建筑物與POI數(shù)據(jù)聯(lián)動刪除方法，即與拆除建筑物關(guān)聯(lián)的POI數(shù)據(jù)消失原則，初步驗證了基于建筑物生命周期的空間信息管理。

(3)原有數(shù)據(jù)的快速定位與信息獲取

內(nèi)業(yè)建庫操作中，經(jīng)常需要對原有數(shù)據(jù)定位并查看相關(guān)信息，系統(tǒng)提供了專門的功能項，對屬性信息面板中選擇的信息項進行快速定位與信息獲取。

(4)高效的檢查功能

系統(tǒng)提供了專用的檢查窗體，可以快速的查看要檢查數(shù)據(jù)的屬性信息并在地圖上展示，以實現(xiàn)信息的高效檢查。

5 數(shù)據(jù)采集與建庫

整個作業(yè)區(qū)分為若干工作區(qū)域，每個工作區(qū)配備不同職能工作組，包括資料組1個，調(diào)繪組若干，入庫組1個，檢查組1個。資料組負責現(xiàn)有資料的收集整理、分幅基本柵格圖和信息表制作、成果歸檔等；調(diào)繪組負責POI數(shù)據(jù)外業(yè)調(diào)繪；入庫組負責POI數(shù)據(jù)入庫；檢查組負責POI調(diào)繪、入庫數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查。

(1)作業(yè)技術(shù)路線規(guī)范化

項目實施前，對所有工作人員進行技術(shù)培訓，使之熟練掌握POI數(shù)據(jù)采集與建庫的技術(shù)路線(如圖4所示)，明確作業(yè)中的每個步驟、各工序的關(guān)鍵點和階段性成果驗收標準。

圖4 POI數(shù)據(jù)采集與建庫技術(shù)路線

(2)調(diào)查底圖及表格統(tǒng)一化

項目實施中，調(diào)查底圖、表格必須統(tǒng)一配發(fā)，各項POI數(shù)據(jù)調(diào)查、入庫、檢查等內(nèi)容需按要求填寫到指定位置，如POI調(diào)繪數(shù)據(jù)必須在分幅基本柵格圖和分幅POI信息表中標注。各級調(diào)查人員記錄底圖、表格時杜絕缺項和漏項，并認真填寫、仔細核對，確保底圖、表格填報內(nèi)容準確無誤。

(3)提交成果標準化

按照作業(yè)技術(shù)路線的要求提交成果，嚴格檢查作業(yè)中的每個步驟、各工序的關(guān)鍵點和階段性成果，最終匯集成標準化的POI數(shù)據(jù)庫成果。

6 結(jié) 語

本文從標準制定、軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)采集與建庫等三個方面規(guī)范了城市POI數(shù)據(jù)庫建庫的作業(yè)過程，提出了基于標準化規(guī)則的城市POI數(shù)據(jù)庫建庫方法，并在2011版濟南市POI數(shù)據(jù)庫建庫項目中得到驗證，結(jié)果顯示該方法對規(guī)范POI數(shù)據(jù)成果大有裨益，對后期POI數(shù)據(jù)庫更新具有指導意義。從項目本身數(shù)據(jù)分析顯示，2011版數(shù)據(jù)和2008版數(shù)據(jù)相比，內(nèi)容準確、信息豐富、現(xiàn)勢性強等特點較為突出，目前POI數(shù)據(jù)已應用于天地圖·濟南建設，滿足了社會大眾對POI專題數(shù)據(jù)的需求。

[1] 吳長春，劉陽，白云.談興趣點在城市管理信息系統(tǒng)中的具體應用[J].測繪與空間地理信息，2008，31(2):134～136.

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[8] 戴冬冬.基于地址匹配方法的POI數(shù)據(jù)更新研究[J].電腦知識與技術(shù)，2010，6(1):1～2.

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Research on Building Database of Urban POIBased on Normalization Rules——Taking Jinan as a Case Study

Zhao Xiangyang1，2，Du Hongtao1，2，Zhao Peng1，2
(1.Jinan Geotechnical Investigation and Surveying Institute，Jinan 250013，China；2.Shandong Engineering Technology Research Center of Urban Spatial Information，Jinan 250013，China)

POI’s database building and updating has attracted people's attention gradually because POI is used more and more widely as important geographical spatial data.This article presents a new method which based on the normalization rules about building database of urban POI.Thismethod regulates the process of urban POIdatabase building on the aspects such as standard creating，software development，data acquisition and database building through the case of Jinan.The practice proves that themethod is effective and can significantly increase the normalization level of POIdatabase.

POI；normalization rules；database building；management information system

1672-8262(2013)04-21-04

P208.1

A

2012—12—13

趙向陽(1980—)，男，注冊測繪師，主要從事測繪地理信息軟件開發(fā)與新技術(shù)研究。

住房和城鄉(xiāng)建設部科技計劃項目(2012-K8-17)