基于1∶2000地形圖的城市1∶1萬基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)建庫組織方式及實踐

王愛蘭，陳梅，王琴

(武漢市測繪研究院，湖北武漢 430022)

1 概述

數(shù)據(jù)建庫是實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的有效管理，滿足空間分析、管理、規(guī)劃和決策的需求，特別是對于城市建設(shè)、城市規(guī)劃、土地管理等方面有著比較重要的作用。隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，城市建設(shè)的加快，各種系列比例尺地形圖數(shù)據(jù)庫的需求也越來越迫切，如何利用大比例尺數(shù)據(jù)通過縮編快速實現(xiàn)中小比例尺數(shù)據(jù)庫建庫，是測繪生產(chǎn)亟待解決的一個問題。武漢市測繪研究院結(jié)合實際生產(chǎn)需求，近年來摸索探討出一套將現(xiàn)勢性較強的 1∶2 000地形圖縮編實現(xiàn) 1∶1萬DLG數(shù)據(jù)建庫的方法。

2 數(shù)據(jù)庫的組織結(jié)構(gòu)及地物編碼

數(shù)據(jù)建庫的目的是實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的管理，滿足城市規(guī)劃、管理和決策的要求。由于 1∶1萬數(shù)據(jù)庫對于地物的詳細程度不同于 1∶2 000，對于數(shù)據(jù)建庫的要求，考慮到數(shù)據(jù)庫后期的利用、維護和制圖的需要，進行數(shù)據(jù)庫標準和編碼的制定。為此武漢市測繪研究院建立了一套適合 1∶1萬的數(shù)據(jù)庫組織及其編碼。

2.1 數(shù)據(jù)庫的組織結(jié)構(gòu)

根據(jù)現(xiàn)有地形圖建庫標準，結(jié)合ArcGIS空間數(shù)據(jù)建庫的方式，將 1∶1萬全要素地形圖的Geodatabase空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計為11個FeatureDataset，共37個Featureclass，數(shù)據(jù)庫組織結(jié)構(gòu)見圖1，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(部分)如表1所示。

圖1 1∶1萬數(shù)據(jù)庫組織結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)集名稱 層名 屬性項 字段類型 字段長度 描述 填寫實例FCODE Text 8 要素編碼 302010 RESP(點)FNAME Text 255 要素名稱 不依比例尺的獨立房屋名稱 Text 255 名稱 ＊＊角度 Double 單位:度 25.3 FCODE Text 8 要素編碼 309000 RFCA(面)FNAME Text 255 要素名稱 亂掘場名稱 Text 255 名稱 采掘場名稱類別 Text 50 各要素的詳細分類 沙/石/土居民地及設(shè)施FCODE Text 8 要素編碼 325000 FNAME Text 255 要素名稱 吊車軌道RFCL(線)名稱 Text 255 名稱 ＊＊＊＊＊＊比高 Double 要素的比高 6.2類別 Text 50 各要素的詳細分類FCODE Text 8 要素編碼 332010 FNAME Text 255 要素名稱 不依比例尺的糧倉類別 Text 50 各要素的詳細分類 ＊＊＊＊RFCP(點)名稱 Text 255 名稱 ＊＊＊＊管轄單位 Text 255 管轄單位名稱 ＊＊＊＊角度 Double 單位:度 25.3比高 Double 要素的比高 8.0

2.2 地物編碼規(guī)則

地物編碼的作用在于標識編碼對象和體現(xiàn)分類、排序或?qū)ο蟮钠渌卣鳎奖銛?shù)據(jù)的再利用。編碼的基本原則主要有以下幾個方面:

(1)唯一性:在一個分類編碼標準中，編碼和對象相對應(yīng)，具有唯一性;

(2)合理性:代碼結(jié)構(gòu)與國家分類體系一致，符合相關(guān)國家標準;

(3)可擴充性:留有適當(dāng)?shù)暮髠淙萘浚员氵m應(yīng)不斷擴充的需要;

(4)科學(xué)性:代碼結(jié)構(gòu)簡單，長度適中，以便節(jié)省機器存儲空間和減少代碼的差錯率，同時提高機器處理的效率;

(5)易用性:反映編碼對象的特點，便于記憶，方便填寫;

(6)規(guī)范性:在一個標準中，代碼的類型、結(jié)構(gòu)和編寫格式必須統(tǒng)一;

(7)延續(xù)性:保證整個系列比例尺中編碼的一致性。

3 1∶1萬DLG數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)實踐

3.1 數(shù)據(jù)建庫軟件及技術(shù)路線

為了縮短數(shù)據(jù)庫建庫的時間，降低勞動強度，保證不同尺度數(shù)據(jù)間的一致性和現(xiàn)勢性，利用GenTools(精圖)軟件，該軟件使用大比例尺數(shù)據(jù)通過縮編技術(shù)快速生成小比例尺數(shù)據(jù)，并可直接生成符合數(shù)據(jù)庫標準的數(shù)據(jù)庫，為我院 1∶1萬DLG數(shù)據(jù)建庫在生產(chǎn)、管理、質(zhì)量檢查等方面提供了技術(shù)保障。

軟件利用既定的代碼轉(zhuǎn)換、按照縮編綜合規(guī)則參數(shù)、并采用人機協(xié)作將現(xiàn)有的 1∶2 000數(shù)據(jù)縮編生成1∶1萬的地理數(shù)據(jù)庫。利用該軟件極大地縮短了時間，提高了效率，并且保證了數(shù)據(jù)的精度和縮編表達程度的一致性。GenTools軟件運行界面如圖2所示。

圖2 GenTools軟件運行界面

在數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中，將16幅1∶2 000的DGN數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件，軟件根據(jù)縮編綜合規(guī)則過濾一些要素，在數(shù)據(jù)生成時將 1∶2 000要素編碼直接轉(zhuǎn)換成1∶1萬標準要素編碼，經(jīng)過縮編綜合，生成 1∶1萬數(shù)據(jù)庫，經(jīng)檢查入庫。具體的生產(chǎn)技術(shù)路線如圖3所示。

圖3 1∶1萬數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)技術(shù)路線

3.2 數(shù)據(jù)檢查入庫

數(shù)據(jù)檢查是數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中不可或缺的一項，在武漢市測繪研究院開發(fā)的檢查軟件DataCheck中主要進行常規(guī)檢查、要素編碼檢查、屬性檢查、空間關(guān)系檢查和專題檢查幾個方面，減少數(shù)據(jù)的冗余度以及空間關(guān)系等錯誤，保證數(shù)據(jù)庫的正確性。針對錯誤可以直接在該軟件或ArcGIS中進行修改。軟件操作簡單，直接導(dǎo)入1∶1萬數(shù)據(jù)庫，逐項點擊相應(yīng)的檢查項目即可。還可以對數(shù)據(jù)進行批量數(shù)據(jù)檢查，批量檢查只需要批量添加數(shù)據(jù)庫，程序運行并記錄結(jié)果，以便根據(jù)結(jié)果進行修改。DataCheck數(shù)據(jù)檢查軟件界面如圖4所示。

圖4 DataCheck數(shù)據(jù)檢查軟件界面

4 結(jié)語

在1∶1萬數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)過程中，我們按照數(shù)據(jù)生產(chǎn)的特點選擇合適的軟件、更新流程并開發(fā)數(shù)據(jù)檢查軟件來降低縮編過程中的勞動強度，提高縮編的效率和數(shù)據(jù)的準確性。具體的特點主要在以下幾個方面:

(1)要素編碼的無縫銜接過渡。

(2)空間數(shù)據(jù)點線面目標之間的拓撲關(guān)系保持一致。

(3)地圖符號化，包括基于庫數(shù)據(jù)的符號化和CAD數(shù)據(jù)的符號化。CAD數(shù)據(jù)的符號化是為了適應(yīng)當(dāng)前對制圖數(shù)據(jù)的需要。

(4)效率有明顯提高。與傳統(tǒng)手工地圖縮編相比，編圖時間大大縮短，并且保證圖形定位精度、拓撲一致性及數(shù)據(jù)的完備性，符合相應(yīng)比例尺地圖的要求。

在實際生產(chǎn)過程中此建庫管理方法提高了工作效率，降低了勞動強度，但也存在一定的不足。如何將建庫與制圖很好地結(jié)合起來，滿足對制圖的需求，減少從庫數(shù)據(jù)到制圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的工作量，并保持制圖與庫數(shù)據(jù)的一致性，減少數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè)和難以更新問題。另一方面縮編還是需要很多的人工參與，并且隨著每個人的經(jīng)驗不同，縮編綜合的把握程度也存在差別。

［1］CJ(2007)03號.武漢市1∶5000、1∶10 000地形圖要素分類編碼及數(shù)據(jù)庫標準［S］.

［2］GB/T20257.2－2006.1 ∶5000 1 ∶10000地形圖圖式［S］.

［3］毋河海.地圖信息自動綜合基本問題研究［J］.武漢測繪科技大學(xué)學(xué)報，2000(10)

［4］翟永，劉磊，陳杰.1∶50 000基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)設(shè)計［J］.測繪科學(xué)，2007(11)

［5］成建國.“數(shù)字城市”建設(shè)中的地圖綜合技術(shù)［J］.地理空間信息，2006(2)