天津市基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)字典第一部分:1∶500、1∶2000的編制

周麗珠，劉富東，劉陽(yáng)

(1.天津市測(cè)繪院，天津 300381;2.天津市市政工程建設(shè)公司，天津 300100)

1 引言

為適應(yīng)天津市信息化建設(shè)和地理信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，滿足社會(huì)對(duì)基礎(chǔ)測(cè)繪的信息化、標(biāo)準(zhǔn)化的需求，促進(jìn)天津市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的共建共享，加快數(shù)字城市建設(shè)，天津市測(cè)繪院在統(tǒng)一軟件平臺(tái)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一內(nèi)外業(yè)行為的思想理念基礎(chǔ)上，以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，結(jié)合天津市基礎(chǔ)測(cè)繪和城市信息化建設(shè)的地域特點(diǎn)，借鑒天津市歷年 1∶500、1∶2 000地形圖數(shù)據(jù)的制作和應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)，以實(shí)用性和可操作性為基本原則，編寫(xiě)集地形圖圖式、基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼和數(shù)據(jù)技術(shù)要求為一體的具有地方特色的基礎(chǔ)地理信息要素標(biāo)準(zhǔn)。即《天津市基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)字典第一部分:1∶500、1∶2 000》(以下簡(jiǎn)稱《數(shù)據(jù)字典》)。1∶1 000比例尺與 1∶500比例尺基礎(chǔ)地理信息要素的表示方法相同，涉及 1∶1 000比例尺基礎(chǔ)地理信息要素可參照《數(shù)據(jù)字典》中 1∶500比例尺基礎(chǔ)地理信息要素執(zhí)行。

《數(shù)據(jù)字典》是數(shù)據(jù)交換與共享不可缺少的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，它是以數(shù)據(jù)基本單元為單位，按照一定順序排列，對(duì)其內(nèi)容作詳細(xì)說(shuō)明的數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)字典中存放著系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)的定義，即對(duì)所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，是一個(gè)定義應(yīng)用程序中使用的所有數(shù)據(jù)元素和結(jié)構(gòu)的含義、類型、度量單位、精度以及允許的取值范圍的共享倉(cāng)庫(kù)。

2 《數(shù)據(jù)字典》與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

2.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)具有通用性，本標(biāo)準(zhǔn)具有地方特色

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是從1∶500～1∶100萬(wàn)的系列標(biāo)準(zhǔn)，比例尺之間有一定的銜接性，基本是在 1∶1萬(wàn)基礎(chǔ)上向兩側(cè)擴(kuò)充，而且國(guó)家測(cè)繪地理信息局要求地方提供的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)也是小于 1∶1萬(wàn)的數(shù)據(jù)，因此在編制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中也主要是以 1∶1萬(wàn)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。1∶500、1∶2 000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是城市基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)，主要用于城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理等方面，與城市建設(shè)的特點(diǎn)結(jié)合比較緊密。本《數(shù)據(jù)字典》就是在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合天津市城市規(guī)劃、城市基礎(chǔ)測(cè)繪和城市信息化建設(shè)等特點(diǎn)編制，刪除掉與天津市地理信息要素不相關(guān)的國(guó)標(biāo)要素，豐富了城市基礎(chǔ)地理信息要素內(nèi)容，是一部具有地方特色的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)中刪除掉的國(guó)標(biāo)要素14個(gè)，新增要素53個(gè)，如表1所示。

刪除與新增要素明細(xì)表 表1

2.2 本標(biāo)準(zhǔn)可操作性更強(qiáng)，更適于計(jì)算機(jī)制圖

可操作性主要從以下5個(gè)方面考慮:

(1)國(guó)標(biāo)“分類與代碼”中要素分類分為4類:大類、中類、小類、子類。大類包括定位基礎(chǔ)、水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、境界、地貌、植被與土質(zhì)8類。本標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)標(biāo)基礎(chǔ)上又繼承了天津市1∶500、1∶2 000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)要素類型，將要素分類分為6類:大類、中類、小類、子類、細(xì)分類、符號(hào)信息類。大類包括定位基礎(chǔ)、水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、境界、地貌、植被與土質(zhì)、地籍、地下管線、地名地址、城市部件等。中類、小類按照國(guó)標(biāo)“分類與代碼”中的類別。子類在國(guó)標(biāo)“分類與代碼”的基礎(chǔ)上增加一些要素。細(xì)分類是在子類基礎(chǔ)上按結(jié)構(gòu)、性質(zhì)細(xì)分形成的要素類。符號(hào)信息類包括獨(dú)立符號(hào)、特征定位線、坡頂線(堤頂線、上緣線);范圍線、輪廓線;輔助設(shè)施不依比例尺符號(hào)、輔助設(shè)施范圍線;輔助描述符;單向箭頭符號(hào);雙向中心線;單向中心線;框架線;骨架線;下坡腳線;輔助線;輔助設(shè)施依比例尺符號(hào);調(diào)頭中心線;往復(fù)箭頭符號(hào);地名注記;名稱注記和性質(zhì)注記等類。

(2)國(guó)標(biāo)編碼結(jié)構(gòu)按照要素的4大分類采用6位十進(jìn)制數(shù)字碼。大類、中類為1位編碼，小類、子類為2位編碼。具體代碼結(jié)構(gòu)如下:

本標(biāo)準(zhǔn)要素編碼結(jié)構(gòu)采用“主編碼”加“附編碼”的編碼方案，統(tǒng)一用10位十進(jìn)制數(shù)字碼描述，主編碼是前8位數(shù)字碼，附編碼是后兩位數(shù)字碼。前八位數(shù)字碼對(duì)應(yīng)要素分類中的前5類，即大類、中類、小類、子類、細(xì)分類，大類由國(guó)標(biāo)中的8大類擴(kuò)充為十多類，因此編碼由1位擴(kuò)充為2位;中類為1位編碼，小類、子類為2位編碼，細(xì)分類為1位編碼。后兩位數(shù)字碼對(duì)應(yīng)要素分類中的第6類，即符號(hào)信息類，具體編碼結(jié)構(gòu)如下:

增加的細(xì)分要素有400多個(gè)，舉例如表2所示。

部分細(xì)分要素明細(xì)表 表2

(3)國(guó)標(biāo)“地形圖圖式”中為了圖面美觀，要求地物之間有 0.2 mm的空隙，可以移位次要地物，一些圖形符號(hào)過(guò)于強(qiáng)調(diào)象形化和藝術(shù)性。為了考慮圖紙載負(fù)量，可以舍掉一些信息地物、次要地物。而國(guó)標(biāo)“數(shù)據(jù)字典”中又要求數(shù)據(jù)之間的空間關(guān)系正確，這樣便于數(shù)據(jù)的查詢分析。要素符號(hào)應(yīng)滿足計(jì)算機(jī)制圖和數(shù)據(jù)庫(kù)表示。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)以上兩個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了認(rèn)真的分析和充分的論證，又結(jié)合用戶需求和數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)要求，對(duì)于過(guò)于強(qiáng)調(diào)圖面，不滿足計(jì)算機(jī)制圖、數(shù)據(jù)庫(kù)表示和信息化方面的內(nèi)容刪掉，因此在本標(biāo)準(zhǔn)中要素之間應(yīng)滿足數(shù)據(jù)之間的拓?fù)淇臻g關(guān)系，不再有空隙和移位。增加信息地物、不舍掉次要地物，可以按照數(shù)據(jù)分層的方式管理，數(shù)據(jù)中包含全要素的數(shù)據(jù)內(nèi)容，輸出紙圖時(shí)只包含圖面表示的內(nèi)容。

(4)本標(biāo)準(zhǔn)中處理了國(guó)標(biāo)“地形圖圖式”、“數(shù)據(jù)字典”和“要素分類代碼”中的矛盾和沖突，一些要素包含在“地形圖圖式”中，但又不包含在“要素分類代碼”和“數(shù)據(jù)字典”中;一些要素包含在“要素分類代碼”和“數(shù)據(jù)字典”中，但又不包含在“地形圖圖式”在中。一些要素在“地形圖圖式”中要素分類、制圖表示不同，但在“要素分類代碼”中編碼相同。通過(guò)對(duì)以上國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)充分的學(xué)習(xí)、分析和比較，合理地處理了它們之間的關(guān)系，對(duì)涉及有矛盾的要素進(jìn)行了調(diào)整。“地形圖圖式”中包含的所有地物在本標(biāo)準(zhǔn)中都應(yīng)體現(xiàn)，“要素分類代碼”中無(wú)編碼的要素在本標(biāo)準(zhǔn)中補(bǔ)充完整。調(diào)整補(bǔ)充要素編碼有40個(gè)，如表3所示。

調(diào)整要素明細(xì)表 表3

(5)“地形圖圖式”中將注記作為大類進(jìn)行表述，“要素分類代碼”中作為中類注記代碼，“數(shù)據(jù)字典”中沒(méi)有注記的相關(guān)內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)中將要素所涉及的注記分解到相應(yīng)的要素中，注記是要素內(nèi)容的一部分，使要素更加完整。調(diào)整一些表面注記要素，增加單位點(diǎn)，信息內(nèi)容記錄在屬性中。

2.3 本標(biāo)準(zhǔn)集成制圖與建庫(kù)要求，更具有實(shí)用性

《基礎(chǔ)地理信息標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)基本規(guī)定》(GB21139－2007)是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，要求基礎(chǔ)地理信息標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)依照“地形圖圖式”、“數(shù)據(jù)字典”和“要素分類代碼”3個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。制作數(shù)據(jù)時(shí)需要同時(shí)查找3本標(biāo)準(zhǔn)，給生產(chǎn)作業(yè)帶來(lái)一定的復(fù)雜性。編寫(xiě)本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，通過(guò)對(duì)以上3個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了認(rèn)真分析，合理處理了這3個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之間的沖突，同時(shí)將3個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)技術(shù)要求集為一體，借鑒天津市歷年1∶500、1∶2 000地形圖數(shù)據(jù)的制作和應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合天津市城市信息化建設(shè)的特點(diǎn)，是一部具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性的地方數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)要素的空間位置信息，本標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展了屬性信息

本標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)標(biāo)“數(shù)據(jù)字典”基礎(chǔ)上增加了城市基礎(chǔ)地理信息要素的各種屬性信息(例如:橋梁的載重噸數(shù)、凈空高度、建筑結(jié)構(gòu)、鋪裝材料等)，用戶感興趣的信息(例如:單位點(diǎn)、興趣點(diǎn)等)，數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、城市建設(shè)應(yīng)有的骨架數(shù)據(jù)信息等(例如:道路中心線、水系中心線、骨架線、框架線的采集等)。

2.5 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)只強(qiáng)調(diào)要素拓?fù)淇臻g關(guān)系，本標(biāo)準(zhǔn)增加了要素關(guān)聯(lián)關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)增加了要素的一級(jí)關(guān)聯(lián)關(guān)系和二級(jí)關(guān)聯(lián)關(guān)系。關(guān)聯(lián)關(guān)系的建立增強(qiáng)了要素各個(gè)組成部分或若干要素之間的聯(lián)系，能夠更好的保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，有利于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的編輯處理、信息圖形化和自動(dòng)縮編的實(shí)現(xiàn)。

3 《數(shù)據(jù)字典》內(nèi)容

《數(shù)據(jù)字典》包含前言、引言、5章、18個(gè)附錄和2個(gè)索引。5章包括:范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、基本規(guī)定、數(shù)據(jù)字典內(nèi)容。18個(gè)附錄中有14個(gè)規(guī)范性附錄和4個(gè)資料性附錄。

數(shù)據(jù)字典結(jié)構(gòu)采用表格形式，描述的內(nèi)容包括要素名稱、制圖表示、幾何表示、圖式編號(hào)、國(guó)標(biāo)編碼、描述、采集要求、層名、分解表示、編碼、實(shí)體、線型名、符號(hào)名、字型名、圖案名、線寬、幾何特征、色號(hào)、基本屬性、擴(kuò)展屬性、關(guān)聯(lián)關(guān)系、例圖、相關(guān)要素、關(guān)系和備注，如表4所示。

磚石結(jié)構(gòu)廊房(1∶2 000)要素表 表4

數(shù)據(jù)字典結(jié)構(gòu)中的采集要求規(guī)范內(nèi)外業(yè)的作業(yè)行為和方法;分解表示中黑線部分是要表示的內(nèi)容，是數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)入庫(kù)的要求，內(nèi)容翔實(shí)易于作業(yè)員掌握，便于生產(chǎn)。屬性分為基本屬性和擴(kuò)展屬性，利于生產(chǎn)作業(yè)時(shí)根據(jù)用戶需求調(diào)繪不同的屬性內(nèi)容。

4 《數(shù)據(jù)字典》的特點(diǎn)

4.1 結(jié)構(gòu)新穎、內(nèi)容規(guī)范

《數(shù)據(jù)字典》借鑒了國(guó)標(biāo)“基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)字典”、漢語(yǔ)字典的結(jié)構(gòu)，考慮了科研、生產(chǎn)和使用三者的方便，設(shè)計(jì)了新穎、實(shí)用的《數(shù)據(jù)字典》模板結(jié)構(gòu)。采用規(guī)范的格式描述制圖表示、編碼、幾何表示、采集要求、分解表示、要素屬性、要素關(guān)系等內(nèi)容，達(dá)到了地方標(biāo)準(zhǔn)水平的《數(shù)據(jù)字典》。

4.2 研發(fā)、生產(chǎn)和使用三結(jié)合

《數(shù)據(jù)字典》堅(jiān)持研發(fā)、生產(chǎn)和使用三者相互結(jié)合。既考慮標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性，還要考慮數(shù)據(jù)生產(chǎn)和應(yīng)用的適用性。《數(shù)據(jù)字典》在編制時(shí)充分考慮數(shù)據(jù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)生產(chǎn)的不同需求，給每個(gè)要素配置制圖表示、幾何表示和分解表示，有針對(duì)性地增加了例圖，既便于用戶讀圖，又便于作業(yè)人員生產(chǎn)作業(yè)使用。在數(shù)字地圖環(huán)境下建立了實(shí)地要素、地圖符號(hào)、生產(chǎn)作業(yè)、識(shí)別應(yīng)用四者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，形象直觀，提高了數(shù)據(jù)字典的實(shí)用程度和使用范圍。

4.3 突出信息化服務(wù)特點(diǎn)

《數(shù)據(jù)字典》實(shí)現(xiàn)了要素專業(yè)知識(shí)的圖形化和表格化，便于地圖數(shù)據(jù)的信息化管理和服務(wù)。數(shù)據(jù)字典將地形圖圖式、分類與代碼、技術(shù)要求融為一體，建立了要素的整體概念，便于數(shù)據(jù)應(yīng)用人員和測(cè)繪專業(yè)人員獲取要素的系統(tǒng)知識(shí)。

4.4 要素齊全，使用范圍廣

《數(shù)據(jù)字典》使用了現(xiàn)階段最新的要素分類與代碼、地形圖圖式、技術(shù)要求等標(biāo)準(zhǔn)，既有國(guó)標(biāo)有的要素，又有擴(kuò)展的地區(qū)新要素，給出了復(fù)雜建筑的繪制原則等。在天津市具有良好的權(quán)威性、現(xiàn)勢(shì)性和前瞻性。是從事地理信息系統(tǒng)研發(fā)、數(shù)字地圖生產(chǎn)作業(yè)、地圖制圖教學(xué)和學(xué)習(xí)的測(cè)繪專業(yè)人員的得力助手。

5 《數(shù)據(jù)字典》的應(yīng)用

(1)結(jié)合《數(shù)據(jù)字典》標(biāo)準(zhǔn)，編寫(xiě)了一套適于測(cè)繪生產(chǎn)的基礎(chǔ)地理信息采集編輯軟件。并將《數(shù)據(jù)字典》與軟件集成，起到在線幫助的作用。該軟件繪制要素時(shí)，通過(guò)讀取《數(shù)據(jù)字典》數(shù)據(jù)庫(kù)，參數(shù)化繪制地物， 保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，如圖1所示。

圖1 廊房的參數(shù)化繪制菜單

(2)結(jié)合《數(shù)據(jù)字典》標(biāo)準(zhǔn)，編寫(xiě)了一套數(shù)據(jù)檢查軟件，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，如圖2所示。

圖2 檢查軟件的檢查項(xiàng)對(duì)話框

(3)《數(shù)據(jù)字典》標(biāo)準(zhǔn)已應(yīng)用于生產(chǎn)項(xiàng)目中，例如:天津市濱海新區(qū) 1∶2 000測(cè)繪項(xiàng)目、天津市區(qū)1∶500地形圖修測(cè)項(xiàng)目、天津市 1∶2 000修測(cè)項(xiàng)目等。該標(biāo)準(zhǔn)將在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷完善。

6 總結(jié)

《數(shù)據(jù)字典》既保證了1∶500、1∶2 000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，又保證了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間的基礎(chǔ)地理信息交換與共享，避免數(shù)據(jù)重復(fù)生產(chǎn)。本標(biāo)準(zhǔn)的制定對(duì)天津市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、建庫(kù)、更新、維護(hù)、分發(fā)和開(kāi)發(fā)服務(wù)等起到積極作用，為天津市基礎(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺(tái)、“數(shù)字天津”建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

［1］GB/T 13923－2006．基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼［S］．

［2］GB/T 20257．1－2007．國(guó)家基本比例尺地圖圖式 第一部分:1∶500 1∶1000 1∶2000地形圖圖式［S］．

［3］GB/T 20258．1－2007．基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)字典 第一部分:1∶500 1∶1000 1∶2000基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)字典［S］．

［4］曹學(xué)禮．寧波市大比例尺數(shù)字化測(cè)繪地方標(biāo)準(zhǔn)初探［J］．測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)化，2005(4):3～5．

［5］馬曉萍，肖國(guó)雄，兀偉．中比例尺地形圖圖式修訂中的有關(guān)問(wèn)題說(shuō)明［J］．測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)化，2006(1):1～5．

［6］段怡紅，呂玉霞，李建利等．《基礎(chǔ)地理信息要素?cái)?shù)據(jù)字典第2、3部分》編制說(shuō)明［J］．測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)化，2006(2):1～4．

［7］張坤，肖學(xué)年，周一等．《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》編制說(shuō)明［J］．測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)化，2006(3):1～4．

［8］劉洋，蘭澤英．廣州城市基礎(chǔ)地形圖圖式修訂研究［J］． 城市勘測(cè)，2011(4):68～71．