天津市基礎地理信息要素數據字典第一部分:1∶500、1∶2000的編制

周麗珠，劉富東，劉陽

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

1 引言

為適應天津市信息化建設和地理信息產業的飛速發展，滿足社會對基礎測繪的信息化、標準化的需求，促進天津市基礎地理信息數據的共建共享，加快數字城市建設，天津市測繪院在統一軟件平臺、統一數據標準、統一內外業行為的思想理念基礎上，以國家標準為依據，結合天津市基礎測繪和城市信息化建設的地域特點，借鑒天津市歷年 1∶500、1∶2 000地形圖數據的制作和應用中的經驗，以實用性和可操作性為基本原則，編寫集地形圖圖式、基礎地理信息要素分類與代碼和數據技術要求為一體的具有地方特色的基礎地理信息要素標準。即《天津市基礎地理信息要素數據字典第一部分:1∶500、1∶2 000》(以下簡稱《數據字典》)。1∶1 000比例尺與 1∶500比例尺基礎地理信息要素的表示方法相同，涉及 1∶1 000比例尺基礎地理信息要素可參照《數據字典》中 1∶500比例尺基礎地理信息要素執行。

《數據字典》是數據交換與共享不可缺少的基礎標準，它是以數據基本單元為單位，按照一定順序排列，對其內容作詳細說明的數據集。數據字典中存放著系統中所有數據的定義，即對所有數據結構的描述，是一個定義應用程序中使用的所有數據元素和結構的含義、類型、度量單位、精度以及允許的取值范圍的共享倉庫。

2 《數據字典》與國家標準的關系

2.1 國家標準具有通用性，本標準具有地方特色

國家標準是從1∶500～1∶100萬的系列標準，比例尺之間有一定的銜接性，基本是在 1∶1萬基礎上向兩側擴充，而且國家測繪地理信息局要求地方提供的基礎地理信息數據也是小于 1∶1萬的數據，因此在編制國家標準過程中也主要是以 1∶1萬的基礎地理信息數據為基礎。1∶500、1∶2 000基礎地理信息數據是城市基礎測繪數據，主要用于城市規劃、設計、施工和管理等方面，與城市建設的特點結合比較緊密。本《數據字典》就是在國家標準的基礎上，結合天津市城市規劃、城市基礎測繪和城市信息化建設等特點編制，刪除掉與天津市地理信息要素不相關的國標要素，豐富了城市基礎地理信息要素內容，是一部具有地方特色的數據標準。本標準中刪除掉的國標要素14個，新增要素53個，如表1所示。

刪除與新增要素明細表 表1

2.2 本標準可操作性更強，更適于計算機制圖

可操作性主要從以下5個方面考慮:

(1)國標“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、水系、居民地及設施、交通、管線、境界、地貌、植被與土質8類。本標準在國標基礎上又繼承了天津市1∶500、1∶2 000基礎地理信息數據要素類型，將要素分類分為6類:大類、中類、小類、子類、細分類、符號信息類。大類包括定位基礎、水系、居民地及設施、交通、管線、境界、地貌、植被與土質、地籍、地下管線、地名地址、城市部件等。中類、小類按照國標“分類與代碼”中的類別。子類在國標“分類與代碼”的基礎上增加一些要素。細分類是在子類基礎上按結構、性質細分形成的要素類。符號信息類包括獨立符號、特征定位線、坡頂線(堤頂線、上緣線);范圍線、輪廓線;輔助設施不依比例尺符號、輔助設施范圍線;輔助描述符;單向箭頭符號;雙向中心線;單向中心線;框架線;骨架線;下坡腳線;輔助線;輔助設施依比例尺符號;調頭中心線;往復箭頭符號;地名注記;名稱注記和性質注記等類。

(2)國標編碼結構按照要素的4大分類采用6位十進制數字碼。大類、中類為1位編碼，小類、子類為2位編碼。具體代碼結構如下:

本標準要素編碼結構采用“主編碼”加“附編碼”的編碼方案，統一用10位十進制數字碼描述，主編碼是前8位數字碼，附編碼是后兩位數字碼。前八位數字碼對應要素分類中的前5類，即大類、中類、小類、子類、細分類，大類由國標中的8大類擴充為十多類，因此編碼由1位擴充為2位;中類為1位編碼，小類、子類為2位編碼，細分類為1位編碼。后兩位數字碼對應要素分類中的第6類，即符號信息類，具體編碼結構如下:

增加的細分要素有400多個，舉例如表2所示。

部分細分要素明細表 表2

(3)國標“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，一些圖形符號過于強調象形化和藝術性。為了考慮圖紙載負量，可以舍掉一些信息地物、次要地物。而國標“數據字典”中又要求數據之間的空間關系正確，這樣便于數據的查詢分析。要素符號應滿足計算機制圖和數據庫表示。本標準對以上兩個國家標準進行了認真的分析和充分的論證，又結合用戶需求和數據庫建設要求，對于過于強調圖面，不滿足計算機制圖、數據庫表示和信息化方面的內容刪掉，因此在本標準中要素之間應滿足數據之間的拓撲空間關系，不再有空隙和移位。增加信息地物、不舍掉次要地物，可以按照數據分層的方式管理，數據中包含全要素的數據內容，輸出紙圖時只包含圖面表示的內容。

(4)本標準中處理了國標“地形圖圖式”、“數據字典”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“數據字典”中;一些要素包含在“要素分類代碼”和“數據字典”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。通過對以上國家標準充分的學習、分析和比較，合理地處理了它們之間的關系，對涉及有矛盾的要素進行了調整。“地形圖圖式”中包含的所有地物在本標準中都應體現，“要素分類代碼”中無編碼的要素在本標準中補充完整。調整補充要素編碼有40個，如表3所示。

調整要素明細表 表3

(5)“地形圖圖式”中將注記作為大類進行表述，“要素分類代碼”中作為中類注記代碼，“數據字典”中沒有注記的相關內容。本標準中將要素所涉及的注記分解到相應的要素中，注記是要素內容的一部分，使要素更加完整。調整一些表面注記要素，增加單位點，信息內容記錄在屬性中。

2.3 本標準集成制圖與建庫要求，更具有實用性

《基礎地理信息標準數據基本規定》(GB21139－2007)是強制性標準，要求基礎地理信息標準數據依照“地形圖圖式”、“數據字典”和“要素分類代碼”3個國家標準執行。制作數據時需要同時查找3本標準，給生產作業帶來一定的復雜性。編寫本標準時，通過對以上3個國家標準進行了認真分析，合理處理了這3個國家標準之間的沖突，同時將3個國家標準和數據技術要求集為一體，借鑒天津市歷年1∶500、1∶2 000地形圖數據的制作和應用中的經驗，結合天津市城市信息化建設的特點，是一部具有很強的實用性和可操作性的地方數據標準。

2.4 國家標準強調要素的空間位置信息，本標準擴展了屬性信息

本標準在國標“數據字典”基礎上增加了城市基礎地理信息要素的各種屬性信息(例如:橋梁的載重噸數、凈空高度、建筑結構、鋪裝材料等)，用戶感興趣的信息(例如:單位點、興趣點等)，數據庫建設、城市建設應有的骨架數據信息等(例如:道路中心線、水系中心線、骨架線、框架線的采集等)。

2.5 國家標準只強調要素拓撲空間關系，本標準增加了要素關聯關系

本標準增加了要素的一級關聯關系和二級關聯關系。關聯關系的建立增強了要素各個組成部分或若干要素之間的聯系，能夠更好的保證數據質量，有利于基礎地理信息數據的編輯處理、信息圖形化和自動縮編的實現。

3 《數據字典》內容

《數據字典》包含前言、引言、5章、18個附錄和2個索引。5章包括:范圍、規范性引用文件、術語和定義、基本規定、數據字典內容。18個附錄中有14個規范性附錄和4個資料性附錄。

數據字典結構采用表格形式，描述的內容包括要素名稱、制圖表示、幾何表示、圖式編號、國標編碼、描述、采集要求、層名、分解表示、編碼、實體、線型名、符號名、字型名、圖案名、線寬、幾何特征、色號、基本屬性、擴展屬性、關聯關系、例圖、相關要素、關系和備注，如表4所示。

磚石結構廊房(1∶2 000)要素表 表4

數據字典結構中的采集要求規范內外業的作業行為和方法;分解表示中黑線部分是要表示的內容，是數據編輯、數據入庫的要求，內容翔實易于作業員掌握，便于生產。屬性分為基本屬性和擴展屬性，利于生產作業時根據用戶需求調繪不同的屬性內容。

4 《數據字典》的特點

4.1 結構新穎、內容規范

《數據字典》借鑒了國標“基礎地理信息要素數據字典”、漢語字典的結構，考慮了科研、生產和使用三者的方便，設計了新穎、實用的《數據字典》模板結構。采用規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、要素關系等內容，達到了地方標準水平的《數據字典》。

4.2 研發、生產和使用三結合

《數據字典》堅持研發、生產和使用三者相互結合。既考慮標準的先進性，還要考慮數據生產和應用的適用性。《數據字典》在編制時充分考慮數據應用和數據生產的不同需求，給每個要素配置制圖表示、幾何表示和分解表示，有針對性地增加了例圖，既便于用戶讀圖，又便于作業人員生產作業使用。在數字地圖環境下建立了實地要素、地圖符號、生產作業、識別應用四者之間的對應關系，形象直觀，提高了數據字典的實用程度和使用范圍。

4.3 突出信息化服務特點

《數據字典》實現了要素專業知識的圖形化和表格化，便于地圖數據的信息化管理和服務。數據字典將地形圖圖式、分類與代碼、技術要求融為一體，建立了要素的整體概念，便于數據應用人員和測繪專業人員獲取要素的系統知識。

4.4 要素齊全，使用范圍廣

《數據字典》使用了現階段最新的要素分類與代碼、地形圖圖式、技術要求等標準，既有國標有的要素，又有擴展的地區新要素，給出了復雜建筑的繪制原則等。在天津市具有良好的權威性、現勢性和前瞻性。是從事地理信息系統研發、數字地圖生產作業、地圖制圖教學和學習的測繪專業人員的得力助手。

5 《數據字典》的應用

(1)結合《數據字典》標準，編寫了一套適于測繪生產的基礎地理信息采集編輯軟件。并將《數據字典》與軟件集成，起到在線幫助的作用。該軟件繪制要素時，通過讀取《數據字典》數據庫，參數化繪制地物， 保證數據的準確性和完整性，如圖1所示。

圖1 廊房的參數化繪制菜單

(2)結合《數據字典》標準，編寫了一套數據檢查軟件，保證數據質量，如圖2所示。

圖2 檢查軟件的檢查項對話框

(3)《數據字典》標準已應用于生產項目中，例如:天津市濱海新區 1∶2 000測繪項目、天津市區1∶500地形圖修測項目、天津市 1∶2 000修測項目等。該標準將在生產實踐中不斷完善。

6 總結

《數據字典》既保證了1∶500、1∶2 000基礎地理信息數據生產過程的規范化、標準化，又保證了基礎地理信息數據的質量，實現不同系統間的基礎地理信息交換與共享，避免數據重復生產。本標準的制定對天津市基礎地理信息數據的生產、建庫、更新、維護、分發和開發服務等起到積極作用，為天津市基礎地理信息公共服務平臺、“數字天津”建設奠定基礎。

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