城市地理信息分类和编码

2.4.2　城市地理信息分类和编码

1.城市地理信息的内容

城市地理信息的内容十分广泛，大体上可以分为两大类：

1)城市基础信息

这类信息是城市最基本的地理信息，包括各种平面和高程测量控制点、建筑物、道路、水系、境界、地形、植被、地名以及某些属性信息等，用于表示城市的基本面貌，并作为各种专题信息空间定位的载体。

2)城市专业信息

这类信息是指各种专业性城市地理信息，包括城市规划、土地管理、交通、综合管网、房地产、地籍和环境保护等，用于表示城市某一专业领域要素的地理空间分布及其规律等。

2.城市地理信息分类和编码原则

城市地理信息的综合和科学分类必须遵循一定的分类和编码原则，对原则的研究和制定也必须考虑各种因素，权衡众多的利弊关系，这将有利于城市地理信息数据的采集和管理。具体而言其分类原则是：

1)综合的分类方法

分类有两种基本方法：线分类法和面分类法。线分类法也称层次分类法，是一种串、并联相结合的树形结构。面分类法也称组配分类法，它将信息的若干属性、特征分成彼此间互不依赖、互不干扰的若干个面，每个面又分成若干独立的类别。这些不同层次的类别与面并联组成具有固定次序的形式，用户根据需要，可以进行不同层次的组合。由于GIS的信息是一种包含空间和非空间、内容复杂和量大面广的信息综合体，采用单一的方法难以科学地表达和覆盖各类数据，两种方法的结合可以互为补充，以使分类形成综合体系。

2)科学性和系统性

信息分类必须尽可能地体现科学和系统原则，以适合计算机的直接存储和数据库管理的技术要求，有利于方便和快捷地进行数据检索和更新。系统内部类别和属性互不重叠和交叉并形成体系。通过类别的合并和分解，系统之间保持最大程度的数据共享可能，共同组成分层次的信息分类体系整体。

3)稳定性

城市地理信息分类应以国家使用多年的基础信息和各种专业信息常规分类为基础。以各要素最稳定属性或特征为依据制定出的分类方案以及与之相应的编码方案，应在较长时间里不发生重大变更。代码数值必须稳定，一旦确定就不再更改。

4)不受比例尺限制

鉴于目前GIS空间数据库一般仍然要按比例尺建成几级，城市地理信息特别是基础信息的分类和代码应当包括各级比例尺数据库所涉及的全部要素。在不同比例尺数据库中，分类的详尽程度可以有差异，但应形成上下层间的隶属关系，同一要素具有一致的分类和代码，以达到分类与编码的一致性，从而大大简化城市各部门间、各系统间交换城市地理信息的工作。然而这一原则并不否定不同比例尺数据库间存储城市地理信息详尽程度和精度的差异。

5)兼容性与一致性

城市信息的分类必须与国家现有的各种国家标准、行业标准和规范的一致。应尽量直接采用已有的标准和规范，并根据具体情况分别采用高位类或中位类、低位类的归纳，求得最大限度的兼容和协调一致。随着国标、行标的逐渐调整，城市信息的分类体系也必须保留补充和调整的余地。同时信息分类也必须吸收国家现已投入运行的某些地理信息应用系统的分类方法和成果。

6)适用性

城市地理信息的分类和编码方案要便于使用，分类名称应尽量沿用各专业习惯名称，应不会发生概念混淆和二义性。代码应尽可能简短和便于记忆。

7)灵活性

鉴于国内一些城市在其已建或正在建设的系统中采用了各自的分类和编码方案，并考虑到实际操作的方便，可不必强求各个GIS内部一律采用标准分类与代码。但当与其他系统交换数据时，应转换成标准规定的分类与代码。对新设计开发的GIS建议采用标准方案。

8)综合性和完整性

GIS的建立目标是综合地服务于各级管理机构和部门，为其提供管理和决策的依据和方案，因而要求信息必须全面，同时考虑系统之间的联系，为各系统之间的信息归并和分解留有余地，并体现系统内部属性类别的整体性。

9)现实性和可扩展性

分类体系的内容一方面考虑与现有城市各种统计口径的结合，利于GIS的属性数据采集；另一方面也必须考虑统计口径和内容的变化以及新的信息内容的产生，因此信息分类必须为新的信息的扩充和归属留有必要余地。

除上述这些原则外，随着国际交往的增多，城市地理信息的分类与编码还应考虑国际信息交流的需要，尽量与国际相关标准接轨。

3.城市地理信息分类与编码的意义

城市地理信息分类码主要用于对城市数据进行存储、管理、检索和交换。在设计和建立GIS数据库时，将数据类型作为基本存储单元，一类或几类相关的数据构成一个数据层，从而利用分类码实现对数据的有效组织和存储。在采集数据时，利用分类码作为用户标识码(即ID)输入数据。

在维护管理数据库时，分类码可以用于检查数据的精度和完整性，对数据层进行调整或重新组织。当数据进行修改补充和更新时，也需要利用分类码。在GIS的应用中，分类码是使用最为频繁、最重要的检索因子。通过它可以按类检索数据，提取所需的信息，进行分析、运算或进行其他处理，利用它可以对数据进行取舍。通过分类码与符号库的连接，可以显示或输出符号化的地图。在信息服务和数据共享时，往往借助于分类码向用户提供所需的数据，不同系统间交换数据时，分类码也是最重要的数据标记，是实现系统间数据共享的重要基础。分类码在城市地理信息系统中的应用是多方面的，应当十分重视分类码的标准化。

4.城市地理信息的标识码

城市地理信息的标识码亦称识别码，是对城市中各类要素的实体逐个进行标识的代码。行政区划代码、道路编号、河流名称代码，以及政府机关、企事业单位、市政管线、体育场所、公园等均属于标识码一类。就某一个城市地理信息系统而言，应根据城市的具体情况和用户需求，确定标识码的内容。

城市地理信息标识码编码原则与分类编码原则基本一致。但应注意，标识码要保证在整个区域范围内唯一，且与要素实体一一对应，不允许出现多个标识码对应同一地理要素实体，或不同地理要素实体对应一个标识码的情况。

下面以国家标准GB/T 14395—93《城市地理要素——城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线编码结构规则》为例，介绍一下标识码的结构。该标准规定了城市道路、路口、街坊和市政管线等要素标识码结构规则，这几类标识码由定位分区和各要素实体代码两个主要码段完成，即

具体内容如下：

(1)根据各个城市空间分布特点和习惯，将城市化分为若干基本(区域)单元，即定为分区。每个分区给定一个唯一的代码，称为定位分区代码。该码段一般采用3～4位字符数字混合码。

(2)对于不同要素实体，根据它们各自的数量、质量和分布特征，采用若干位字符数字混合码作为要素实体代码。这一码段在每个定位分区范围内应当保持唯一。例如，城市道路实体和路段实体的代码可以由下列结构组成：

①道路实体代码：道路走向；道路(在同一定位分区中的)序号；路名序号等。

②路段实体代码：路段走向；路段(在同一定位分区中的)序号；段名序号等。

由此可见，上述几类城市地理要素标识码是基于定位分区编制的，定位分区代码必须在全市范围内唯一。要素实体代码因要素不同而具有不同的长度和结构，定位码必须在各个定位分区内唯一。城市地理信息标识码是分类码的补充，是在分类码基础上对各同类要素的进一步细分，用于对每个要素实体的标识。

鉴于各类要素实体一般数量巨大，因此在设计和建立城市规划建设地理信息系统时，只编制主要要素实体的标识码，用于对这些实体的存储、管理、检索和应用，从而实现在全市范围内迅速方便地查找到一个特定的要素实体，如一条道路或路段、一个交叉路口、一栋建筑物、一条管线、一个地块、一家宾馆饭店、一所医院、一所大学校等，大大增加了城市规划建设地理信息系统的应用能力。

根据上述GIS内容、分类原则和标识码确定，城市地理信息的高位分类体系和编码见表2.3。

表2.3　　　城市地理信息的高位分类体系和编码表

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注：本表摘自《中国城市地理信息系统分类体系及其编码规范化研究》，中国城市规划设计研究院，1993。