施一軍,李勇
(南京市測繪勘察研究院有限公司,江蘇南京 210005)
南京市1∶2 000電子地圖數據生產關鍵技術研究
施一軍?,李勇
(南京市測繪勘察研究院有限公司,江蘇南京 210005)
為了更好地滿足城市規劃和建設的需要,利用已有大比例尺數字地形圖生產相關比例尺的電子地圖,這一生產項目勢在必行。本文論述了南京市1∶2 000電子地圖數據生產表現方式、技術設計、生產原則等關鍵性技術的解決方法。
綜合取舍;要素類別;要素屬性
信息化的社會需要多元數據源作為基礎和支撐,南京市測勘院多年致力于基礎地理數據的生產與研究,所生產的1∶500、1∶1 000地形圖數據滿足了各行業在經濟建設、信息化管理方面對基礎地理數據的需求。
通過不斷的市場調研,認真分析,1∶500和1∶1 000地形圖數據雖然精度高,要素類別齊全,但是數據量巨大,用戶使用起來速度較慢,很多要素被使用單位放置而并不需要使用;而小比例尺地形圖數據由于居民地、道路等要素存在綜合取舍,很多信息丟失,不能滿足用戶各類專題GIS系統的建立。1∶2 000地形圖數據恰是介于兩者之間,因此利用 1∶500、1∶1 000地形圖數據生產 1∶2 000電子地圖數據,可以更好地滿足用戶對數據精度和數據表現力度的要求,滿足大眾性的基礎數據需求,為建立一套服務政府、公共事業的GIS數據打下基礎。
1∶2 000電子地圖數據生產,最終是作為城市規劃、市政建設、公共服務等的基礎定位數據,數據的綜合取舍以客戶需求為第一,數據生產在CAD平臺中以圖幅方式進行,分層組織數據,最終以GIS為表現方式。
1∶2 000電子地圖數據生產意在滿足規劃、公共服務等行業對基礎數據的需求,它的生產首先必須滿足國家及行業規范,但同時它又不同于常規的1∶2 000地形圖生產要求,因此其數據標準的設計有其特殊性。
3.1 要素類別
生產設計首先是確定編輯要素,及各要素的綜合取舍的方法,包括確定需要舍棄、修改、保留的3類圖形。全要素編輯工作量大,周期長,而且對后期客戶使用并無大用,比如管線要素,在1∶500、1∶1 000地形圖中對此類要素的描述已非常詳細,1∶2 000中需要綜合取舍,只保留輸電線要素,但是在提供客戶使用時,此類要素的信息就不全面,不能滿足客戶要求,因此我們在要素設計中決定刪除此類要素,不編輯。點狀地物如路燈、消防栓等,若全部放入1∶2 000地形圖中,則圖面負擔重,而且也沒必要,若適當取舍,則此類信息也不完整,故決定對此類點狀要素不予編輯。水系要素中有大的河流,也有小溝小塘,需要修改,而居民地在大比例尺圖中已做了外輪廓面的構建,可以直接保留。
1∶2 000電子地圖數據生產要素類別設計綜合了1∶500、1∶1 000的重點要素,舍棄了一些在1∶5 00、1∶1 000地形圖中描述已非常詳細,在 1∶2 000數據生產中可以不編輯的次要要素,保留建筑物及相應地名、單位名稱注記等,重點修改編輯建筑物面、道路面、道路中心線、水系面、植被面、標志性地物及相關注記等要素類別。
3.2 要素屬性結構
1∶2 000電子地圖數據生產的最終目的是地圖的制圖表現,數據公開瀏覽查詢等,其面對的對象有政府部門、城市規劃建設部門、公共服務部門等。要素的屬性結構設計如表1所示。

要素屬性結構設計表 表1
3.3 質量要求
對1∶2 000電子地圖數據生產的質量要求有:
①要素分類編碼、屬性項嚴格按照南京市數據標準執行;
②圖形和屬性要保持其完整和邏輯一致性,拓撲關系正確;
③要素幾何類型正確,相關位置正確,面狀地物各自封閉;
④所有相鄰圖幅的對應要素應進行幾何接邊和屬性接邊,以保證建立物理無縫數據庫要求;
⑤對象綜合取舍尺度統一。
4.1 兼容性
1∶2 000電子地圖數據是在大比例尺地形圖數據的基礎上生產的,與大比例尺地圖的坐標系、相對位置、編碼體系、屬性等均具備兼容性。
4.2 可讀性
此次1∶2 000電子地圖數據生產的成果,每個要素既按照要素類別進行編輯,添加擴展屬性,同時對各類要素均有相應注記標注,成果包括按照1∶2 000標準圖幅分幅的AutoCAD數據,還有一套Geodatabase格式的GIS分層數據,可讀性很強。
4.3 完整性
每一分類要素組織、描述完整,建筑物、道路、水系等注記齊全。
4.4 相關要素生產原則
(1)居民地及附屬設施
①刪除分層面數據,僅保留外輪廓面數據,若原始數據沒有外輪廓面,繪制外輪廓面,外輪廓面的屬性要求依據屬性項設計,同時在繪制外輪廓面的同時兼顧縮編的需要;
②棚房、簡單房屋、破壞房、廁所刪除;
③房屋附屬設施除具標志性意義或大型設施外,其余均刪除;
④較大的陽臺(實際寬度大于1.5)和較大的室外樓梯(刪除后將影響房屋形狀)需綜合的到附屬建筑物的外輪廓面,其他的直接刪除;
(2)道路及附屬設施
①刪除道路邊線;
②鐵路根據骨架線重構為不依比例尺的鐵路;
③橋梁以路代橋,有名稱的要標注注記;
④道路面層:對等外公路、等級公路、高速公路、快速路、主干道、次干道、一般道路、有名稱的街巷、貫通性的內部道路(大于4 m)、大車路(大于4 m,酌情處理)構建完整的道路面。若交叉路口處有隔離花臺,應加繪隔離花臺邊線,并放置于道路面層。道路拐彎的圓弧部分應保持其基本形態,道路邊線進院子、小區的轉折可不表示。道路面不添加擴展屬性。根據應用的需要,道路面分兩級表示,快速路、主干道、高速公路、一級公路劃分為主要道路,其他類型道路劃分為普通道路。為保持道路的貫通性,允許交叉路口有面重疊,道路圓弧部分歸高等級道路;
⑤新建道路中心線:道路面必須做道路中心線,要求道路中心線同名的應連續,若同名道路的寬度不一致,相差太大,可不連續。屬性不一致的道路應捕捉相連,形成網狀,同時在道路交叉口道路應盡量在主要道路的一點處相交,若道路交叉口處有隔離花臺,道路中心線的端點應連在隔離花臺的中心線上,隔離花臺的中心線屬性隨主要道路屬性。
(3)水系及附屬設施
①圖上面積小于4 mm2的水塘需綜合取舍;
②河流及溝渠圖上寬度小于 0.5 mm的,以單線溝渠表示;
③以斜坡、陡坎等地貌土質要素為水系邊線的,若取舍則水系邊線補齊,保留水系的構面線。
(4)綠地
①完善植被構面線,并適當進行綜合;
②村鎮農村地區成片的耕地、園地、林地、天然草地及其他植被等均需構面,對小區里的綠地,以小區范圍線構面,按主要類型賦予編碼。行樹和獨立樹刪除;
③適當標注主要植被類型,不填充植被塊符號。
(5)拓撲關系
拓撲關系依據數據標準要求,應處理自交叉、面交叉、冗余、懸掛等拓撲錯誤。
(6)接邊
多幅圖拼合成一幅圖時接邊處會產生多余部分,應編輯修改以保持地物要素在圖幅內的完整性。接邊包括圖形幾何接邊和屬性接邊。
4.5 樣例
(1)未編輯前,如圖1所示。

圖1 未編輯前CAD數據
(2)編輯后的CAD數據,如圖2所示。

圖2 編輯后的CAD數據
(3)最終GIS數據,如圖3所示。

圖3 GIS成果
從2008年4月生產至2009年3月,已成功完成南京市約1 900 km21∶2 000電子地圖數據生產,成果已用于地圖制圖、網上共享平臺等領域,后期還將擴大數據范圍,增加更新機制,動態維護 1∶2 000地圖數據,以滿足各行各業對基礎地理數據的需求。
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[2]黨安榮,賈海峰,易善禎等.ArcGIS 8 Desktop地理信息系統應用指南.北京:清華大學出版社,2004
The Key Technology Rsearch on the Production for 1∶2 000 Digital Map
Shi YiJun,Li Yong
(Nanjing Institute of Surveying,Mapping&Geotechnical Investigation,Co.Ltd,Nanjing 210005,China)
In order to satisfied the needs for city planning and building better,producing relevant digital map by the large-scale digital map which have made,this project is necessary.In this paper,discussing the resolvent which is the key technology of expressive method、technical design、principle of production for the 1∶2 000 digital map in Nanjing.
Synthetic Acceptance or Rejection;the sorts of element;the attribute of element
1672-8262(2010)02-46-03
P208
A
2009—12—23
施一軍(1970—),女,高級工程師,主要從事測繪技術管理與地理信息系統研究。