點點筆記本電腦的選購及使用心得

看到這幾天評論中經常有關于神船和工作站的爭論。作為神船、Dell和TP都用過的人，我來說說自己的看法吧。我說的問題都是我自己使用中的感受，但是我相信這個約不是個案。

ASUS、HP之類的本本，自己沒用過，但帶朋友買過不少，也許有時間的時候我會再帖討論。

神船篇

曾經年輕（2006年吧），只看性價比，買過一臺神船的頂配筆記本。

型號好像是L205T，價格當時好像是6999，雙核，1600獨顯，512M DDR2，同配置的ASUS當時的價格在1W左右。一切配置都顯得那么如意，然而：

1、太熱。夏天基本不敢用自帶的鍵盤。（廣告：天涼了，買個神船筆記本暖手吧…）

2、返修慢。主板損壞，上維修點維修，前后修了一周才到手。（我在成都，神船的主板還得去找總部調）

3、問題不少。一年間，主板壞一次，光驅不能讀盤去維修站兩次，硬盤壞一次。

4、電池衰竭速度太快，才不到一年，電池就只有不到1小時了。

當然，好處也不少，X1600的顯卡玩游戲確實不錯，內存換1G之后，跑XP那速度也杠杠的。

可惜，這個筆記本沒有撐到最后，07年的時候被偷了……（一直以為，神船沒人會偷……）

Dell篇

然后，沒本兒用不成呀，觀望了一段時間。

然后我已經過了玩游戲的年齡了，也不想再經常跑神船維修站。

于是各方綜合考慮，入了Dell的D630，商務機，帶3年的CC。CC可能有些同學不知道，前幾天某Dell工作站的帖子還在討論來說。簡單說，就是，人為損壞也給修。摔壞了，修！潑水，修。

先說說感受吧：

1、因為135M（8400M核心）的顯卡門（小概率花屏），換過一次主板，Dell 工程師直接上門換的，前后只花了一小時。

2、07年一直堅持到12年我換TP本，用了5年。幾年時間之間，從未有罷過工，一直很好用。

3、機器現在還在服役，做備機，主要因為有串口，有時候調試比較方便。還有智能卡什么的。

4、現在配置，D7100 + 4G DDR2 + 120G SSD + NVS 135M。除了顯卡略渣，其它方面就現在看，都是還能用的本兒。

5、我同學跟我買一樣的本，跟女朋友吵架，一拳砸下去，屏幕和主板壞了。找售后，換！免費換！

6、另一個女同學也是買的這個，吃泡面，然后……除了硬盤和屏。全給換了……當然，也是免費的。CC嘛。

7、擴展鎢加成。當時在大學，經常來往于實驗室于宿舍，一堆外設的連接每次都接線實在太麻煩，于是買了底座。有底座之后，回宿舍接電腦的事情就變成只需要把本本往底座上按即可。這個神船是比不了的。

8、其它還有藍點老化、少螺絲什么的，給Dell打電話，都會直接給你寄過來。

缺點也有：

1、NVS 135M實在太渣，利用底座接兩個大顯，瀏覽網頁窗口稍微開多一些就卡……

2、可能服役年限太長，屏軸老化了，屏幕出現甩動，此時已出保，自己花錢買了一對軸換上了事。

3、Dell的藍點不好用，完全趕不上紅點的體驗。

4、上門服務之前會有一個遠程診斷，以確定需要帶什么備件。這個對于我來說倒是很簡單，對于一些電腦基礎不好的同學操作就會比較麻煩。（廣告：買Dell筆記本，學修筆記本電腦）

5、易拆卸設計。我那會兒經常在同學面前徒手拆光驅什么的……

關于Dell的就寫到這里了，機器配置確實比較中庸，主要勝在穩定和服務。

TP篇：

12年下半年的時候，由于大顯的問題，覺得該換個筆記本了。這么多大型應用程序，也不是區區4G DDR2內存能夠吃下來的，于是考慮換本。在Dell E系列里邊找了一圈，發現根本沒什么改進，而且底座還升到E Dock了，也就是說我的D Dock將不再能用在新的本本上，電源適配器的接口好像也變了（不大確定）。想著反正都要換全套，不如直接上TP吧。

買神船之前，曾短暫的使用過一段時間的IBM R52，鍵盤手感和指點桿的上手程度給我留下了很深的映像。而且，當時的傳說，一臺IBM可以用10年的……

e系列、L系列、SL系列是不考慮的，血統最重要，做工好壞一眼就能看出來。

W系列當時因為體積（當時沒車得天開扛）和價格（錢也不多）的原因被我否掉了，最后鎖定的是Thinkpad T430，i5-3210m/4G/500G/1600*900/藍/攝/指。當然，標配是不夠的，T430又不帶4核的U，于是到手就開始換配置。CPU換成i7-3610QM，4核8線程，內存直接上2*8G，將原來的機械硬盤放到光驅位，買了塊三星830 256G放硬盤位，升級完成。

配置就當時而言，肯定超級給力了，就放到今天，也不會差。說到優點：

1、耐摔，真耐摔。即使現在的T系列只有以前的R系列的做工，仍然也是比較耐操的。從1米高的地方摔下來幾次了。屏軸位置A、B殼都摔了一個角，然后堅持了兩年。

2、防潑濺那是真的防，有次不小時把水打翻在本本上，趕快關機把水抖下去（從D殼流出），然后小心吹干，屁事沒有。

3、指紋開機。以指紋代替開機鍵和密碼鍵，我以前的Dell，需要先開機，BIOS指紋，系統指紋……各種麻煩（但是這個特性在新的5系TP上已經沒有了，據說是有這個專利的公司不賣設備給聯想了。）

4、鍵盤燈。背光鍵盤有關、強和弱幾種模式。攝像頭附近還有閱讀燈，可給鍵盤區域做適度照明。這個東西，晚上在床上干活兒的時候很有用。

5、指點桿。這個必須提出來，最好用的還是Thinkpad的，完全可以替代鼠標（游戲除外）。Dell和HP的指點桿，體驗都不行。

6、電池給力。買回來的時候4小時，我用了三年了，充放電大概600次左右，現在還有1.5小時左右的續航。

7、易拆卸設計和底座什么的就不用說了，我現在買本本，底座是必須考慮的。

8、很重要的一點，三年沒壞過一次。為了省錢，我買的是港行，國內沒保修，事實是，基本用不上保修。

說到缺點嘛，還是有的：

1、NVS 5400M顯卡還是太菜，我兩個dell 2412m，顯卡拖后腿，場景一復雜就卡。（不是CPU和硬盤的問題，請看我前邊寫的配置）

2、BIOS白名單。標配的無線是2.4G的，因為太慢，后邊我想換5G的7265AC，發現T430白名單里邊沒有這個卡，不認，聯想官方又不給加。于是只有自己刷BIOS，又萬惡的發現有加密保護。最后，我把主板BIOS芯片拆下來上了編程器才搞定。

3、屏幕不是1080P的，1600*900還是小了些，外出干活兒的時候不方便。

3、最近一個月才發現，因為AB殼壞了，主要壓力都在屏軸上，長期使用造成金屬疲勞，于是，軸斷了一根。買回軸拆開才發現，導致軸斷的主要原因是因為A殼壞了之后，固定屏的部分從A殼上脫離了，我還得換A殼。

總結：

一不小心就打了這么多，還有點偏題了，因為我只用過商務機，沒用過工作站。我本身是一只IT民工，主要工作依賴的是CPU和IO，對顯卡依賴不大，所以工作站的專業卡對我用處不大。

簡單總結一下吧：

1、神船性價比確實很高，考慮價格因素，神船還是不錯的選擇。

再擔煉下高配機器的話：

1、神船主要針對的需求：可以移動的游戲機。主打性能，重在可以帶著到處玩兒，偶爾罷工無所謂。

2、移動工作站：如其名，可以移動的工作站。

性能是必須的，但是這個性能是專業性能，不是游戲性能（因為都是上的專業卡）。

廣色域屏幕+校色器，用于圖形工作。

擴展底座，方便在和各個地方，迅速恢復工作現場。

高穩定性，確保機器不會半路趴窩，在現場掉鏈子。

說下我當時選擇的原因吧：

1、選擇神船，是因為性價比。學生時代，錢都是父母的，省一個是一個。

2、放棄神船選擇Dell，主要是神船質量不行售后還爛。而Dell的商用機售后是相當好的。家用的同學就別BB了，還是送修。

3、從Dell換TP，主要原因是Dell后續機型不給力，無提升，無特色。但是Dell的CC依然是我用過的最好的服務，沒有之一。

4、到TP T44X，觸摸板改了，大量機型閹割了底座。到T45X，行貨還沒有底座接口，指紋開機也沒有了。可見TP這幾年確實在退步了。好在T450s把觸摸板改回來了，美行集顯版有底座。前些時間給家里人買了個T450s美行，低電壓u，體積小了，續航也增加，底座還在。雖然是集顯，但是辦公場景足夠了吧。

5、我最近也在謀劃著換本本的事。機器性能是沒問題，i7-3610QM/2*8G/Intel 730 480G/ST 500G 7200/7265AC/藍/攝/指。想換的主要原因是外殼被我摔得不像樣子了，加上屏幕不是1080P。

然而沒有找到合適的換的，不想上4系，只隔了一代。5系標準電壓的版又一直不出。

T440/X240/W540開始，底座的標準又變了，手上有兩個高級底座就這么浪費了也挺可惜的，最后想著收個二手W530再撐兩年，無奈一直沒有找到靠譜的，所以大概最終我還是換了AB殼繼續扛著用吧……

聯想現在還搞了個新的擴展，用USB 3.0擴展的，除了擴展USB接口，還支持DVI接口。但是介于USB3.0的帶寬，個人認為，沒什么用。

選本本的事情，我覺得爭論是沒有意義的，按自己的需求，選擇適合自己才是最重要的。

俗語說，一分價錢一分貨，這個不是沒有道理的。作為張大媽的常客，我們應該做的，是用最少的錢買到最稱自己心意的產品，而不是單純的去爭論產品的優劣，適合自己的就是好的，不適合，再好也沒用。

也許扛到P40P50上市的時候，我會去買一個。只不過，這個到底是聯想血統還是TP血統呢？且看聯想到時候的作業吧。

測繪學報》

構建與學術的橋梁 拉近與權威的距離

周曉光, 汪紅松, 吳志強

中南大學地球科學與信息物理學院, 湖南 長沙 410083

收稿日期：2015-03-03； 修回日期：2016-10-04

基金項目：國家自然科學基金（41371366）；十三五國家重點研發計劃（2016YFB0501403）

第一作者簡介：周曉光(1969-), 女, 教授, 研究方向為空間數據更新與眾源數據處理。

摘要：通過遙感影像與基準年數據對比獲得變化信息是目前地表覆蓋數據增量更新的主要變化數據來源，但現有方法不能直接更新地表覆蓋矢量數據。本文設計了一種包含變化對象的空間位置和類型信息的地表覆蓋增量數據模型，發展了一種引入面/面二維交細分類型的地表覆蓋矢量數據增量更新方法。該方法首先采用基于目標整體交、差結果的歐拉數的E-WID層次拓撲關系模型區，分析了地表覆蓋矢量數據更新中的14種二維交細分拓撲關系類型；然后根據這些二維交細分類型，設計了9條自動更新處理規則。最后開發了一套基于根據二維交細分類型處理規則的地表覆蓋數據增量更新原型系統，并用實際數據驗證了其正確性。

An Incremental Updating Method for Land Cover Database Using Refined 2-dimensional Intersection Type

ZHOU Xiaoguang, WANG Hongsong, WU Zhiqiang

Abstract: In order to incremental updating the land cover database using the change-only information from imagery change detection methods, an vector change-only information model is designed to represent the spatial and attribute information after change, and an automatic incremental updating method for land cover database based on refined 2-dimensional intersection type is presented. As the differentiation and identification of 2-dimensional intersection type between new updates and existing objects is one of the first steps in the automatic incremental updating process for a land cover database, the 14 refined 2-dimensional intersection types are distinguished by the E-WID topological hierarchical model. Then according to the 14 refined 2-dimensional intersection types, 9 automatic updating rules for land cover database are presented. An automatic incremental updating for land cover database prototype system is developed. The effectiveness of the models and rules was verified using real data. The results of this study represent a new avenue for automatic spatial data handling in incremental updating processes.

Key words: land cover incremental updating topological relations 2-dimensional intersection updating rules

20世紀90年代以來，全球地表覆蓋數據一直是國際科技界高度關注的熱點[1]。2014年9月22日，由我國自主研制的全球2000年度和2010年度兩個基準年的30 m分辨率地表覆蓋(GlobeLand30)分類數據產品在聯合國正式發布。GlobeLand30的更新能力將影響其深入應用與可持續發展。由于全球范圍廣，目前的批量更新模式費用非常高，難以滿足全球變化與地球系統研究的應用需求。因此通過多種途徑獲取地表覆蓋變化信息，采用增量更新方式來更新地表覆蓋分類數據將是全球地表覆蓋數據更新的發展趨勢。

近年來國內外多位學者在增量信息發現與提取、空間數據更新方面進行了積極探索，取得了豐富的研究成果。在變化信息發現與提取方面，許多學者研究了基于遙感影像的變化信息提取方法[2-3]；文獻[4]提出了從版本數據庫中通過目標匹配來提取變化信息的方法；文獻[5]提出了根據全站儀、GPS或遙感影像進行增量采編直接獲得變化信息的方法；文獻[6]提出了一種VGI矢量道路數據與專業數據疊加提取變化信息的多層次蔓延匹配算法等。在空間數據庫增量更新方面，文獻[7-9]提出了一種基于事件的時空數據庫增量更新方法；文獻[10]結合面向對象建模技術與時空演變過程表達思想，提出了一種地籍時空過程表達與數據更新模型；文獻[11]提出了一種基于拓撲聯動事件的地籍數據增量更新方法; 文獻[12]介紹了國家1:50 000基礎地理信息數據庫更新工程總體設計與實施方法；文獻[13-14]提出了一種影像增量動態更新與融合方法和一種根據同名對象匹配檢測變化對象的矢量快照數據增量更新與自適應對象接邊方法；文獻[15]針對時空目標邊界不一致性問題，提出了一種新的增量識別計算方法等。在變化信息發布與客戶數據庫更新方面，文獻[16]設計了一種基于增量計算的客戶導航電子地圖數據更新方法；文獻[17]提出了一種基于空間實例的模式匹配的客戶數據庫更新方法。由于地表覆蓋變化信息往往通過遙感影像與遙感影像(或地圖)間對比獲得，該變化信息獲取途徑難以得到變化事件、拓撲聯動類型、地塊變化過程、同名對象及系統更新處理過程記錄等信息，且一般直接得到變化目標(可能為變化前后一個或多個目標快照的一部分)的柵格或矢量數據，變化后的快照數據需要通過更新處理獲得，因此上述現有方法都不能直接用來實現地表覆蓋數據增量更新處理的自動化或半自動化。

由于地表覆蓋地塊間彼此關聯，具有鋪蓋特征，一個增量目標可能與多個已有地塊存在二維交，一個已有地塊也可能與多個增量目標存在二維交，一個增量目標還可能與一個已有地塊存在多個二維交。如圖 1(a)為變化前已有地表覆蓋地圖，包括A、B、C、D、E5個地塊；圖 1(b)為一個增量地塊P；圖 1(c)為圖 1(a)與圖 1(b)疊加的結果，I₁、I₂、I₃、I₄、I₅、I₆、I₇和I₈為P與A、B、C、D、E間的8個二維交；圖 1(d)為更新后的狀態；圖 1(e)-(i)為P與A、B、C、D、E間二維交的詳細情況。

圖 1 增量地塊與已有地圖目標間的細分拓撲關系及在更新中的作用舉例Fig. 1 The example of 2-dimensional intersection relations between land parcels in the updating process

從圖 1可看出不同的二維交對已有地塊的剖分效果不一樣，二維交對已有地塊的剖分效果直接影響到所涉及地塊的重構與更新處理操作。因此如果能夠計算出每個增量地塊與已有地圖目標間的所有二維交及其剖分情況，則有可能實現地表覆蓋數據增量更新處理的自動化或半自動化。從拓撲關系的角度，增量地塊與已有地圖目標間的二維交及其剖分情況屬于面目標間的細分拓撲關系范疇，因此研究基于面/面二維交細分拓撲關系類型的地表覆蓋數據更新處理是實現其自動化或半自動化的一條可行途徑。

1 地表覆蓋矢量數據增量更新策略

如圖 1所示，增量多邊形與已有地表覆蓋矢量地圖疊加后產生復雜的疊加關系。由于地表覆蓋增量信息主要通過如下兩種途徑獲得：①基于兩期遙感影像間像元光譜對比來獲取以像元為單位的柵格增量信息；②通過基準年地表覆蓋數據和現勢遙感影像對比提取方法獲取的以對象為單位的矢量增量信息。這兩種途徑一般都難以獲得變化事件(變化類型)信息，但可通過對變化像元(或對象)分類得到變化后目標的類型信息，然后將柵格增量信息矢量化得到變化對象的空間位置和類型的增量信息。因此，地表覆蓋增量信息可通過式(1)表達

(1)

式中, ΔO_i,i∈{1, 2, …，m}, 表示變化目標(圖斑)，即矢量模型中的多邊形；A_i,i∈{1, 2, …，m}, 表示變化目標的類型屬性，如“1”表示水澆地、“2”表示有林地、“3”表示草地、“4”表示河流、“5”表示裸地、“6”表示城市用地、“7”表示灌木林地等。

為了實現增量更新處理的自動化(半自動化)宜采用如下策略：首先讀入增量信息文件中的目標，定義增量目標與已有地塊間拓撲關系計算的容差，檢查讀入操作及目標的正確性；以增量目標為序，用最小外接矩形初步過濾掉與增量地塊無交的已有地塊目標，過濾出與該增量目標存在二維交的已有地塊；精確計算與增量地塊有二維交的已有地塊及各交的細分拓撲關系；根據面/面二維交細分拓撲關系類型發展土地利用(地表覆蓋)增量更新處理規則；根據二維交細分類型調用相應更新處理規則自動化構建出更新后的地塊目標，賦予相應的特征屬性類型，并記錄目標處理狀態，如Appearance (新增)、GeometryAft (空間修改)、AttributeAft (屬性修改)圖斑；當所有增量目標都更新處理完成后，檢查處理過的所有圖斑本身的質量問題(包括碎屑多邊形處理)及其與周邊目標間的拓撲一致性，糾正相應問題或沖突；最后生成新的土地利用(地表覆蓋)數據，并更新數據庫, 如圖 2所示。

圖 2 地表覆蓋數據增量更新策略Fig. 2 The strategy for land cover database incremental updating

因此, 實現地表覆蓋矢量數據增量更新的核心為確定增量目標與已有地塊間二維交的細分拓撲關系類型，及根據細分拓撲關系發展出相應的更新規則。故本文首先研究了面/面二維交的細分方法，然后根據二維交細分拓撲關系類型發展了一套地表覆蓋數據增量更新規則。

2 E-WID面/面二維交細分類型

為了計算空間目標間的拓撲關系，國內外許多學者開展了大量的研究工作，取得了豐富的研究成果。目前空間拓撲關系的描述方法主要有:文獻[18-24]根據點集拓撲理論建立的4I模型、9I模型、基于維數擴展的E9I模型以及基于邊界-邊界交的細分方法BBIS；文獻[25]提出的基于Voronoi圖的V9I模型等改進方法；文獻[26]提出的使用空間目標的整體及其Voronoi區域的VW空間代數方法；文獻[27-28]提出的基于目標整體交/差結果的歐拉數的E-WID層次模型等。但是上述方法中，只有E-WID層次模型不僅能區分二維簡單目標的基本拓撲關系類型，還能回答兩個面目標間存在幾個交、每個交具有什么特點等細分層次的拓撲關系問題，能滿足地表覆蓋數據更新等處理的應用需求。

E-WID層次模型如式(2)、式(3)所示，能夠計算基礎拓撲關系和部分細分拓撲關系。在粗分層次采用式(2)所示目標整體交、差結果的維數和歐拉數來描述兩目標是否有交、交的個數、維數及交對兩目標的分割效果；在細分層次上，則通過式(3)所示每個交的維數、類型及順序來表達目標間拓撲關系的細分情況。

(2)

(3)

式中，A、B分別表示參與拓撲關系計算的兩個地塊，符號∩、\分別表示交、差運算；fD_i表示目標A和B交、差結果的維數，其取值范圍為{-1、0、1、2、3、4、5、6}，分別表示結果為空(?)和0維(點)、1維(線)和2維(面)以及4種組合情況，即0維點和1維線，0維點和二維面，1維線和二維面，0維點、1維線和二維面等；f_E表示結果的歐拉數；N表示每個交的編號；D表示維數；T表示類型。由于該模型中A∩B、AB、BA是互相獨立、彼此排斥的，它們的并等于兩個集合的并，即A∪B。因此該模型具有堅實的理論基礎，而通過在差中引入目標形狀算子-歐拉數彌補了基于目標整體交、差在內容、維數、連通數等取值中尚不能區分目標間的包含/覆蓋與被包含/被覆蓋等拓撲關系的不足，并且由于歐拉數具有很強的反映目標形狀、分割狀況等拓撲性質的能力，因此本文選用該模型來區分地表覆蓋數據更新中面/面目標間的二維交細分類型。

E-WID層次模型中，將每個面/面二維交定義為IR，通過f_E(A\IR)和f_E(B\IR)來區分二維交的細分類型。f_E表示操作結果的歐拉數，對于兩個簡單地塊而言，f_E的取值為大于等于“-1”的整數，理論上f_E(A\IR)和f_E(B\IR)的取值可以無窮大，因此其細分類型的數量亦可認為是無窮的。但同時滿足f_E(A\IR)∈{-1, 0, 1, 2}和f_E(B\IR)∈{-1, 0, 1, 2}的情況可定義為簡單基本類型，共得出4×4=16種基本類型可能取值，剔除其中無意義的情況，得到圖 3(a)-(k)所示的11種面/面二維交基本細分類型。設f_E(A\IR)=m，f_E(B\IR)=n，由于m=-1或n=-1，且m≥3或n≥3，即變化前后一個地塊完全覆蓋另一地塊的情況在更新處理時的特殊性，本文特將其作為基本類型表達(圖 3(l)和(m))，其他滿足m≥1和n≥1，且m≥3或n≥3的情況都可由“f_E(A\IR)=m，f_E(B\IR)=n”(圖 3(n))表達，這樣本文得到了地表覆蓋數據增量更新中兩地塊間的14種二維交面細分類型(圖 3)。

圖 3 地表覆蓋數據增量更新中兩簡單地塊間的14種二維交細分類型Fig. 3 Fourteen types of 2-dimensional intersection components for a pair of simple regions in land cover database incremental updating

3 基于面/面細分拓撲關系的地表覆蓋數據增量更新規則

為了實現地表覆蓋矢量數據增量更新的自動化，本文以面/面二維交的細分拓撲關系類型為基礎，研究了增量目標和已存在目標間的細分拓撲關系及其更新操作特點，發展了一套地表覆蓋矢量數據增量更新規則。

設A為已存在目標，B為增量目標，A、B均為不包含空洞的簡單多邊形。當A交B于一個或多個二維面目標時，設Cut (X,Y)表示從X中減去Y的函數，ADiffB{Reg₁, Reg₂, …, Regm}表示AB的結果集，Create (X)表示新建X，Delete (X)表示刪除X，GeoModify (X,X′)表示將X幾何修改為X′，SemModify (X,X′)表示X的屬性修改為X′。在更新過程中，如果增量目標與已存在目標有二維交且不相等，那么已存在目標必定需要重建和更新，通過分析圖 3所示的二維交面細分類型及對應的人工處理操作，得到以下規則。

3.1 單個二維交更新處理規則

(1) 如果“AequalB”，如圖 3(a)所示, 則僅需對A進行屬性修改；

Rule 1:If AequalB, then SemModify (A,A′).

(2) 如果“AcontainB”或“AcoverB”，即變化前目標完全包含或覆蓋增量目標(如圖 3(b),(d))，需從變化前目標A中挖走增量目標B形成A′(A幾何修改為A′)，并新建目標B。

Rule 2:If (fD_i(A∩B)=2 AND f_E(A∩B)=1 AND fD_i(A\B)=2 AND (f_E(A\B)=0 OR f_E(A\B)=1) AND fD_i(B\A)=-1), thenA′=cut (A,B). GeoModify (A,A′) and create (B).

(3) 如果“AcoverB”，但B將A分割為m塊(m≥2)，即f_E(A\B)=m(m≥2)(如圖 3(f)、(l))；則需要構建m個小地塊{Reg₁, Reg₂, …, Reg_m}，小地塊在空間上被A覆蓋，類型與A相同；刪除A，新建B。

Rule 3:If (fD_i(A∩B)=2 AND f_E(A∩B)=1 AND fD_i(A\B)=2 AND f_E(A\B)=m(m≥2) AND fD_i(B\A)=-1), then ADiffB=cut (A,B).Delete (A), fori=1 tom, create (ADiffB.Reg_i).Create (B)。

(4) 如果“BcontainA”或“BcoverA”，即增量目標完全包含或覆蓋變化前目標(如圖 3(c)、(e)、(g)、(m))，則只需要刪除A，處理與B存在二維交的其他已有目標，即：

Rule 4:If (fD_i(A∩B)=2 AND f_E(A∩B)=1 AND fD_i(A\B)=-1 AND f_E(A\B)=-1) AND fD_i(B\A)=2, AND f_E(B\A)≥0, then delete(A)。

(5) 如果A、B重疊于A的一端，即“BoverlapA”“f_E(A\B)=1” (如圖 3(h)、(j)), 則只需要從A中分割出相交部分得到A′，將A幾何修改為A′，處理與B存在二維交的其他已有目標，即：

Rule 5: If (fD_i(A∩B)=2 AND f_E(A∩B)=1 AND f_E(A\B)=1 AND f_E(B\A)≥1, thenA′=cut (A, IR).Geomodify (A,A′)。

(6) 如果A、B重疊于A的中間部分，即“BoverlapA”“f_E(A\B)=m(m≥2)”(如圖 3(i)、(k)、(n)), 則需要構建m個小地塊{Reg₁, Reg₂, …, Reg_m}，小地塊在空間上被A覆蓋，類型與A相同；然后處理與B存在二維交的其他已有目標，即：

Rule 6: If (fD_i(A∩B)=2 AND f_E(A∩B)=1 AND f_E(A\B)=m), then ADiffB=cut (A, IR).Delete (A) and fori=1 tom, create (Reg_i)。

3.2 多個二維交更新處理規則

增量目標與已有目標存在多個二維交的情況，從總體上來說可將包含多個二維交的面/面二維交細分類型(即圖 3中的(h)-(k)和(n)5種情況)分為如下兩大類：①f_E(A\IR)=1，如圖 3(h)、(j)類二維交，實際情況如圖 1(i)所示，這類二維交不改變原目標A更新后的地塊數量；②f_E(A\IR)==m(m≥2)，如圖 3(i)、(k)和(n)類二維交，這類二維交將A分割為m(m≥2)個小地塊。在更新處理時，對于第一種二維交，只需從A中分割出IR，并將A存為變為A′，然后轉入下一個交的處理即可；對于第二類二維交，則需要將原目標A分割為m個小地塊后，再處理下一個二維交。在實際更新處理中可能出現這兩類二維交分別出現和同時出現3種情況，所以可得到如下3條規則：

(7) 對于僅包含多個“f_E(A\IR)=1”二維交的情況，即“f_E(A∩B)≥2 AND f_E(A\B₎=1”，如圖 1(i)所示，只需要逐個從A中刪除各個交IR_i，得到A′，即將A幾何修改為A′即可。

Rule 7: If fD_i(A∩B)≥2 AND f_E(A∩B)≥2 AND f_E(A\B)=1, thenA′=A, and fori=1 tot,A′=cut (A′, IR_i). GeoModify (A,A′)。

(8) 對于僅包含d個“f_E(A\IRi)==m(m≥2)”二維交的情況，即“f_E(A∩B)=d(d≥2) AND f_E(A\B)=m(m≥2)”，如圖 1(e)所示。更新處理時, 設InterPg{IR₁, IR₂, …, IR_d}為“f_E(A\IR)=e(e≥2)”的二維交集合，通過d(d≥2)個“f_E(A\IR)=e(e≥2)的二維交將A分割為m個小多邊形ADiffB{Plg₁, Plg_2,…, Plg_m}，然后逐個新建m個小多邊形，最后刪除A。設PckCvrPlg (RegTemp, InterPg)表示從RegTemp中提取覆蓋InterPg的多邊形的函數，則：

Rule 8: If fD_i(A∩B)=2 AND f_E(A∩B)d(d≥2) AND fori=1 todf_E(A\IRi)≥2, thenA′=A, ADiffB=Ф, RegTemp=Ф.fori=1 tod, RegTemp=cut (A′, IR_i), InterPg=InterPg-IR_i,A′=PckCvrPlg (RegTemp, InterPg), RegTemp=eliminate (RegTemp,A′), ADiffB=ADiffB∪RegTemp, RegTemp=Ф. Fork=1 tom, Create (ADiffB.Reg_k).Delete (A)。

(9) 對于“f_E(A\IR)=1”和“f_E(A\IR)=m(m≥2)”這兩類二維交同時出現的情況，即“f_E(A∩B)=t(t≥2) AND f_E(A\B₎=m(m≥2)”，Num (f_E(A\IR)≥2)=d,t≥d。更新時，首先從交面集合InterPg中提取出d(d≥1)個“f_E(A\IR)=e(e≥2)的二維交形成集合InterPgLC{IR₁, IR₂, …, IR_d}，其他二維交(即“f_E(A\IR₎=1”)形成集合InterPg1{IR₁, IR₂…IRt-d}。然后通過d(d≥1)個“f_E(A\IR)=e(e≥2)的二維交將A分割為m個小多邊形RegTemp{Plg₁, Plg_2,…, Plg_m}；再從RegTemp{Plg₁, Plg_2,…, Plg_m}中逐個分割出InterPg1{IR₁, IR₂…IRt-d}二維交，形成變化后的m個小多邊形ADiffB{Reg₁, Reg₂, …, Reg_m}。最后刪除A，逐個新建m個小多邊形。

Rule 9: If fD_i(A∩B)=2 AND f_E(A∩B)≥2 AND Num (f_E(A\IR)≥2)≥2,d=Num (f_E(A\IR)≥2), thenA′=A, ADiffB=Ф, RegTemp=Ф, fori=1 tod, RegTemp=cut (A′, IR_i), InterPgLC=InterPgLC-IR_i,A′=PckCvrPlg (RegTemp, InterPgLC), RegTemp=eliminate (RegTemp,A′), ADiffB=ADiffB∪RegTemp, RegTemp=Ф.Forj=1 tot-d, ADiffB=Cut (ADiffB, InterPg1.IR_j).Fork=1 tom, Create (ADiffB.Reg_k).Delete (A)。

在Rule 9中，如果t=d，則為Rule 8的情況。

4 增量更新處理流程

在實際更新應用中，首先求出每個與增量目標(B)有交的原目標(A)，再依據面/面二維交的細分方法，判斷A與B的拓撲關系，然后依據增量更新規則，判斷上述拓撲關系適用哪條更新規則，并根據相應規則進行處理。增量更新處理流程如圖 4所示。

圖 4 地表覆蓋矢量數據增量更新處理流程Fig. 4 Incremental updating process of the vector land cover database

5 增量更新試驗

本文研究在筆者所在課題組已開發出的增量采編原型系統上，用Visual Studio 2010編程實現了引入二維交細分類型的地表覆蓋數據增量更新功能。用陜西省2000年和2009年兩景軌道號為127034的Landsat ETM+/TM 30 m分辨率遙感影像數據。試驗區面積為6.4 km²，影像覆蓋范圍為36.541 2°N-38.398 7°N、108.324 1°E-110.830 1°E。用比值法、NDVI差值法、PCA差異法求并的結果影像作為初始變化信息并對其分類，采用項目組自行開發的分類后遙感影像自動矢量化與偽變化剔除組件進行自動矢量化并剔除偽變化，然后按照式(1)生成增量數據文件。為驗證本文規則，根據試驗需要，將復雜多邊形進行分塊處理為簡單多邊形，得到的更新試驗數據前共863個多邊形，增量多邊形240個，共分8種地類，如圖 5所示，圖 5中的框內的細節部分分別為圖 1(a)和(b)所示的區域。

圖 5 更新前的地表覆蓋數據Fig. 5 The vector land cover database before updating

本次增量更新試驗在聯想T430筆記本電腦Windows10環境下進行。增量更新后得到1128個多邊形，如圖 6所示。自動化增量更新處理耗時3.25 s, 更新后合并及碎多邊形處理耗時1.03 s。增量更新后，作者對更新后快照數據進行了拓撲一致性和屬性沖突等邏輯一致性檢查，未發現上述問題。試驗結果表明本文提出的9條規則能很好地完成地表覆蓋矢量數據增量更新處理自動化，且在更新過程中不會產生拓撲一致性和屬性沖突等數據質量問題。

圖 6 更新后的地表覆蓋數據(框為圖 1(d)區域)Fig. 6 The vector land cover database after updating (box is shown inFig. 1(d))

需要說明的是，本文的研究對象是具有鋪蓋特征的地表覆蓋矢量多邊形數據，其變化信息源為通過最新遙感影像與基準年數據(包括影像或地圖)對比獲得的變化信息，其不同于通過地形圖修補測量、竣工測量、市政測量或增量采編系統獲得的矢量快照(或增量)數據，后者往往包含了變化后目標快照、變化類型(事件)等信息，因此不能通過同名實體匹配或事件推理獲得變化前后目標間的M→N(M≥0，N≥0)的對應關系，并據此更新數據庫相應記錄。本文的變化數據如圖 5(b)所示，往往不包含變化后的完整快照(包括目標快照)，為變化部分數據，增量目標可能是變化前后一個或多個目標快照的一部分。本文研究目的為通過將變化數據與變化前快照疊加，根據細分拓撲關系來構建變化后的目標快照，并更新相應的數據記錄。本文方法是對現有空間數據更新方法的有益補充，與現有方法不重疊。從更新策略來看，本文與文獻[12]提出數字化縮編更新及影像一體化更新方法和文獻[14]提出的自適應的矢量數據增量更新方法相比具有明顯的差異。文獻[12]提出的數據更新工程的總體策略，在技術細節方面仍需要人機交互操作，不能完全實現自動化；文獻[14]提出的變化信息檢測與增量更新方法，利用外業測量獲得的快照矢量數據作為更新數據源，先通過快照/快照疊加匹配來提取變化目標，然后再進行更新操作。由于本文方法直接采用通過遙感影像與基準年數據對比獲得的變化信息成果，不需要生成變化后的快照數據、不需要通過快照/快照疊加匹配來提取變化目標，對于此類變化信息源，省去多個數據預處理環節，因而具有更高的更新效率。

6 結論

增量更新是維護空間數據現勢性的重要方式，空間數據更新方式受時空數據模型、增量數據特點、增量獲取方式等因素的影響，因此更新處理流程及效率也存在較大差異。本文針對地表覆蓋變化信息往往通過最新遙感影像與基準年數據對比獲得，難以直接獲得現有增量更新方法要求的變化事件、拓撲聯動類型、同名對象或更新處理記錄等信息，不能直接使用現有方法來實現地表覆蓋數據增量更新處理的自動化或半自動化等問題，通過將地表覆蓋增量對象與已有地表覆蓋矢量地圖疊加, 分析其拓撲關系，發展了一種以面/面二維交細分類型處理規則為基礎的地表覆蓋矢量數據增量更新方法。該方法首先分析兩種獲取地表覆蓋增量信息途徑特點，并在此基礎上設計了一種包含變化對象的空間位置和類型的地表覆蓋增量信息表達模型。采用基于目標整體交/差結果的歐拉數的E-WID層次模型，推導出了14種地表覆蓋增量更新二維交細分類型。根據這14種二維交細分類型，設計了一套自動化增量更新處理規則。最后開發了采用二維交細分拓撲關系類型處理規則的地表覆蓋數據增量更新原型系統，用實際數據驗證了其正確性。

由于本文方法直接采用通過最新遙感影像與基準年數據對比獲得的變化信息成果，不需要生成變化后的快照數據、不需要通過快照/快照疊加比較來檢測變化對象，省去多個數據預處理環節，具有更高的更新效率，因而有望成為通過遙感影像獲取變化數據的地表覆蓋(土地利用)數據增量更新的發展方向。

應該說明的是，本文方法主要用于對已有地塊和增量地塊均為簡單地塊的情況，由于地表覆蓋數據范圍廣，分類矢量數據產品中往往存在大量包含數以萬計空洞的復雜多邊形情況，采用本文方法對復雜地表覆蓋矢量數據增量更新時需要先將基準年矢量數據和增量信息做自適應分塊處理使之不包含復雜地塊，然后再對更新后的數據進行拼接處理，影響增量更新效率。因此后續研究工作為發展地表覆蓋復雜多邊形數據的增量更新處理方法。

【引文格式】周曉光，汪紅松，吳志強。 引入二維交細分類型的地表覆蓋矢量數據增量更新[J]. 測繪學報，2017，46(1)：114-122. DOI: 10.11947/j.AGCS.2017.20150114