基础地图数据
㈠ 基础地理数据库建设
1.基础地理数据库建库原则
（1）满足专题研究的特殊需求。河南省1:500000～1∶100000数字地理底图的制作，是根据《河南省国土资源遥感综合调查与信息化工程总体设计书》的要求，应用地理信息系统技术，为其提供数字式基础地理控制信息。基础地理控制信息用于专题信息的定位，正确表现其与周围地理环境的关系的分布规律，综合地反映自然地理形态和社会经济概况。同时，通过非空间数据（属性数据）录入，实现空间数据与非空间数据的对应联结。
（2）以国家基础地理信息中心“数字地图数据库”为基础，根据项目的需要，根据现时资料进行了部分内容的补充、修编。
2.地理要素选取标准
（1）水系
图上所有双线河及河心岛，单线河5级以上基本全部选取。河网密度大的在保证体现其河系基本形态的原则下，进行了删减，选取图上面积大于10 mm2的湖泊和水库。
（2）行政区划
选取县级以上行政界线。
（3）居民地
县级以上政府所在地全部选取。地级以上政府所在地按真型居民地范围选取。镇级居民地按经差30′、纬差20′范围内3～5个居民地的标准选取。在部分人口稀疏区选取了部分村级居民地。
（4）交通
铁路及高等级公路全部选取，并按高速公路、国道、省道进行分类；其他公路按照与居民地相连通的原则选取。根据现势资料对近年来新建高速公路进行补充。由于数据及比例尺的不同，故补充信息的精度低于1∶250000比例尺的精度。
（5）地貌
地形等高线高差平原地区为50 m、100 m；低山区为300 m、500 m；中山区为1000 m、1500 m、2000 m。主要山峰及高程，按经差30′、纬差20′范围内选取3个山峰或高程点的标准。
3.地理要素分类代码
1∶500000数字地理底图要素分类代码采用中华人民共和国国家标准《国土基础信息数据分类与代码》（GB/T13923-92）。国土基础信息数据分为九个大类，并依次细分为小类，一级和二级。分类代码由六位数字码组成，其结构如下：
遥感·河南省国土资源综合调查与评价
大类码、小类码、一级代码和二级代码分别用数字顺序排列。识别位由用户自行定义，以便于扩充。在1∶500000数字地理底图数据库中没有用到识别位，故用前五位数字表示要素分类代码。
（1)1:500000数字地理底图数据所用到的大类码意义
2＝水系；3＝居民地；4＝交通；6＝境界；7＝地形。
（2）行政区划代码
1∶500000数字地理底图数据库中县级以上行政区划代码采用中华人民共和国国家标准《中华人民共和国行政区划代码》（GB/T2260-1995）。属性表中数据项为“行政区划代码”。县级以上行政区划代码结构如下：
a.采用六位数字代码。按层次分别表示我国各省（自治区、直辖市）、地区（市、州、盟）、县（区、市、旗）的名称。
b.行政区划代码从左至右的含义。第一、二位表示省（自治区、直辖市）；第三、四位表示省辖市（市、州、盟及国家直辖市所属市辖区和县的总码）其中01～20、51～70表示省辖市；21～50表示地区（州、盟）；第五、六位表示县（市辖区、地辖市、省直辖县级市、镇），其中01～18表示市辖区或地辖市，21～80表示县（镇），81～99表示省直辖县级市。
4.投影、坐标系、高程系
数字地理底图数据库采用高斯－克吕格（等角横切圆柱）投影，中央经线为113°30 ′00″，坐标系采用1954年北京坐标系，高程系采用1956年黄海高程系。
5.地理要素分层
河南省基础地理数字地图图层文件分类详见表5.3.1。
表5.3.1河南省基础地理数字地图图层文件分类表
6.河南省基础地理数据层描述
（1）基本信息图层名（L2HN01J）
数据描述 表5.3.2描述30′×20 ′的经纬网线及其经纬度值。
表5.3.2基本信息属性表
数据项代码及其描述95202＝经线；95203＝纬线。
（2）水系信息图层名
a.水系信息图层名（L2HN02S)
数据描述以多边形表示的水系要素，如河流、湖泊、水库、水塘等。
数据项代码及其描述22012＝常年双线河；22010＝运河；23000＝湖泊；24010＝水库；24150＝水塘；25050＝水中岛。
河流、湖泊、水库属性见表5.3.3。
表5.3.3河流、湖泊、水库属性表
b.水系信息图层名（★2HN022H、L2HN02CH）
数据描述 以线表示的水系要素，包括河流、湖泊、水库、运河等。
数据项代码及其描述21011＝常年单线河；21012＝常年双线河岸线；21021＝常年时令河；22010＝运河岸线；23000＝湖泊岸线；24010＝水库岸线；24150＝池塘岸线。
河流、海岸线属性见表5.3.4。
表5.3.4河流、海岸线属性表
（3）交通信息图层名
a.交通信息图层名（L2HN03T）
数据描述表5.3.5描述主要铁路和铁路线起止点城市名。
数据项代码及其描述41000＝铁路；41010＝电气化铁路；41011＝复线铁路；41012＝单线铁路；41013＝建筑中铁路；41030＝窄轨铁路。
铁路图层属性见表5.3.5。
表5.3.5铁路图层属性表
b.交通信息图层名（L2HN03G、L2HN03GD、L2HN03SD）
数据描述表5.3.6描述高速公路、国道、省道及起止点城市名称等。
数据项代码及其描述42010＝高速公路；42011＝建筑中高速公路；0＝一级公路（国道）；42070＝主要公路（省道）；42080＝一般公路；42110＝大路；42130＝小路。
公路图层属性见表5.3.6。
表5.3.6公路图层属性表
（4）居民地图层名
a.居民地图层名（L2HN04X）
数据描述 表5.3.7描述乡镇级以上居民地及其行政区划代码名称等。
数据项代码及其描述31020＝省政府驻地；31030＝地级市政府驻地；31060＝县政府驻地；31080＝镇政府驻地；31090＝乡政府驻地。
镇级以上居民地属性见表5.3.7。
表5.3.7镇级以上居民地属性表
b.居民地图层名（L2HN04D）
数据描述表5.3.8描述地级以上真型居民地及其类别和名称。
地区级居民属性见表5.3.8。
表5.3.8地区级居民地属性表
（5）政区图层名
a.政区图层名（L2HN05X、L2HN05D、L2HN05X）
数据描述 表5.3.9描述省级行政界、地级行政界、县级行政界、地区界等。
表5.3.9境界属性表
b.政区图层名（L2HN05DQ、L2HN05XD）
数据描述表5.3.10描述地级行政区、县级行政区。
表5.3.10行政区属性表
（6）地貌图层名
a.地貌图层名（L2HN06D）
数据描述表5.3.11描述等高线及其高程值。
数据项代码及其描述71000＝等高线。
表5.3.11地形等高线属性表
b.地貌图层名（L2HN06G）
数据描述表5.3.12描述主要山峰的名称及高程值，主要高程点的高程值。
数据项代码及其描述72000＝山峰。
表5.3.12山峰高程点属性表
7.工作流程
工作流程包括预处理、图形数字化、图形编辑、拓扑关系建立、属性输入、投影变换、输出图形等步骤，各步骤间均经过检查修改等过程。其工艺流程见图5.3.1。
图5.3.1河南省基础地理数字地图制作工艺流程图
㈡ 电子地图包含哪些基本数据类型
目前世界上最主要的导航电子数据标准/格式有以下几种：GDF(v3.0/ 4.0)、KIWI(v1.22)、NavTech(v3.0)。
1．GDF格式
GDF（Geographical Data File）是欧洲交通网络表达的空间数据标准，用于描述和传递与路网和道路相关的数据。它规定了获取数据的方法和如何定义各类特征要素、属性数据和相互关系。主要用于汽车导航系统，但也可以用在其他交通数据资料库中。GDF格式已为CEN（Central European Normalization）所认可，并已提交ISO TC204/ WG3，最新版本的GDF 4.0极有可能被ISO点赞，而成为国际标准。
GDF用ASCII码编码，以单个文件的形式存储，可用通常方式压缩。
每个GDF都被分为多个分区，分区包括信息单元和载体单元。信息单元包含载体单元中具体数据的信息，载体单元由Volume和Album组成，Volume是基本的数据组织单位， Album是Volume的集合。
GDF对要素属性的定义非常全面，仅对Road的定义中就包括了长度单位、道路材质、道路方向、建筑情况、自然障碍物、（高架）路面高度、平均时速、最高限速、最大承重等20多项，同时还定义了各种要素间的关系。
另外，GDF还提供了评价电子地图数据质量及精度的标准和依据，使电子数据生产过程中的质量控制有据可循。任何公司都可生产GDF格式的数据，GDF标准采用ISO2859质检规范，以保证所有GDF数据的质量精度。
2．KIWI格式
KIWI格式是由KIWI-W Consortium制定的标准，它是专门针对汽车导航的电子数据格式，旨在提供一种通用的电子地图数据的存储格式，以满足嵌入式应用快速精确和高效的要求。该格式是公开的，任何人都可使用。
KIWI-W Consortium成立于2001年7月，致力于制定汽车导航用电子地图物理存储格式（PSF）的行业标准。KIWI格式目前在ISO TC204 / WG3中是PSF标准的有力竞选者。
PSF的主要载体是CD、DVD和HDD，与KIWI类似的还有许多不同格式，如NRNE等，都是不同公司的自有格式。KIWI格式的最新版本是1.22，可从KIWI-W Consortium的官方网站上下载。
KIWI的特点是把用于显示的地图数据和用于导航的数据紧密结合起来，并将数据按照分块方式以四叉树的数据结构保存于物理介质中，不同用途的信息存在不同的块中，从而使数据适合于实时高效应用的要求，其中很多信息以Bit为单位存储，并以Offset量提取其索引。这也就是KIWI在技术上的目标，即加速数据的引用和压缩数据的量。
KIWI最重要的特点是其将数据物理存储和数据逻辑结构相结合的优越的机制。KIWI按分层结构来组织地图，并且这种层的逻辑结构与其物理存储也是相联系的。它可以做到在不同的Level层之间做快速的数据引用。因此，针对不同的应用目的或不同级别的用户，可以使用或提供不同抽象层次的数据，例如，对于导航应用提供精度相对较高的立交桥数据，而对于一般应用只需把立交桥表示为若干道路结点就行了。而这两份不同抽象等级的数据完全可以由同一份地图数据按要求提取生成。与此同时，在采用了分层次的数据参考后，会使查询、路径分析、连通性分析等各种算法更加快速。
3．NavTech的数据格式
NavTech公司致力于生产大比例尺的道路网商用数据，包括详细的道路、道路附属物、交通信息等，这些数据主要用于车辆导航应用。NavTech公司自有的商用地理数据库的数据格式是SDAL（Shared Data Access Library），通过SDAL编译器，可以把一般的电子地图数据转换为SDAL格式，进而可以由SDAL程序接口调用SDAL格式数据用于各种车辆导航应用。
SDAL格式本身提供了对地图快速查询和显示的优化，可提高路径分析和计算速度，并可存储高质量的语音数据为用户提供语音提示。SDAL格式的标准也是公开的。
NavTech还为导航应用提供了一套NAVTOOLS工具，可以较方便地进行基于SDAL格式数据的导航应用开发。NAVTOOLS提供了地图显示、车辆定位、路径计算等多种功能。当然，也可直接由SDAL开发导航应用。
汽车导航是集GIS、GPS、通信、嵌入式软硬件技术为一体的高度综合性的高技术产品。作为一种高技术含量的产品，日本及欧美国家经历了10多年的发展过程，才取得了今天的成就。在这一过程中，有很多成功的经验，也有不少失败的教训。正是在这些经验和教训的基础上，才有了今天的导航电子地图标准化研究成果。