張 亮,戴 騰,陳清平,覃俊華
(湖北省測繪工程院,湖北武漢430074)
1∶10 000地名庫建設關鍵問題研究
張 亮,戴 騰,陳清平,覃俊華
(湖北省測繪工程院,湖北武漢430074)
研究了1∶10 000地名庫建設的關鍵問題,詳細比較了1∶50 000地名庫與1∶10 000地名庫的聯系與差別,提出了利用1∶50 000地名庫建設1∶10 000地名庫的技術路線,并研發了相應的功能模塊,提高了生產效率。
地名數據庫;坐標變換;ArcSDE

地名作為歷史文化的遺產和社會交流的符號,是自然和經濟信息的特殊載體,與人民日常生活密切相關,在社會中的作用將日益顯現。1∶10000地名數據庫是省級地名庫,其采集方法是基于1∶50000地名數據對居民地 (自然村)、局部區域自然地理名稱、重要的行政、事業、企業單位名稱等地名進行擴充。隨著測繪新技術的發展,傳統的測繪工藝正在發生革命性改變,外業測量工作已經逐步減少[1]。研究利用現有的1∶50 000地名數據庫,將1∶10 000地形更新數據與地名數據疊加分析、判斷,實現對省級地名數據的快速更新,可大大減少1∶10000地名數據庫建立的工作量,從而降低生產成本,具有現實意義和使用價值。
1.1 數據組織與坐標系統
1∶50 000地形圖主要有3種版本:20世紀50~70年代由國家測繪局與總參測繪局測制的第一代圖,此圖采用1954年北京坐標系,1956年黃海高程系;80年代由總參測繪局更新的第二代圖,此圖采用1954年北京坐標系,1956年黃海高程系;90年代由國家測繪局更新的新版地形圖,采用1980年西安坐標系,1985年國家高程基準。如果原圖坐標系統為1954年北京坐標系,則為1954坐標系統與分幅,采用高斯克呂格投影,其參考橢球為克拉索夫斯基地理地球參數,6°分帶;如果原圖坐標系統為1980西安坐標系,則為1980坐標系統與分幅,采用高斯克呂格投影,其參考橢球為1975IUGG/IAG第16屆大會推薦的地理地球參數 (簡稱 IAG-75橢球),6°分帶。1∶10 000地名庫數據采用標準分幅,平面坐標系以1980年西安坐標系為大地基準;采用高斯克呂格投影,其參考橢球為IAG-75橢球,3°分帶。
1.2 數據結構和類別代碼
1∶50 000和1∶10 000地名數據結構和元數據表結構以及地名分類與代碼比較見表1~表3[2,3]。

表1 1∶10 000和1∶50 000地名的數據比較表

表2 1∶10 000和1∶50 000地名的元數據結構比較表

表3 1∶10 000和1∶50 000地名的數據分類與代碼比較
1.3 數據格式與文件組織
1∶50 000地名庫數據是利用FoxPro數據庫軟件進行組織的,最終數據格式為DBF,每幅圖的最終數據包括“圖號”D.dbf和“圖號”M.dbf文件。其中*D.dbf文件為數據主體,*M.dbf為元數據文件。1∶10000地名數據庫數據將利用ArcSDE和Oracle 9i數據庫軟件進行組織,數據庫名稱命名為HB_1WDM。
根據以上數據分析,利用1∶50000地名數據建設1∶10 000地名庫,需要解決以下關鍵技術問題:
1)坐標系轉換。1∶50 000地名數據存在北京54坐標和西安80坐標2種,而1∶10 000地名庫統一為西安80坐標系統,所以存在54坐標到80坐標的轉換問題。同時,由于1∶50 000地名數據庫按6°分帶,而1∶10000地名數據庫按3°分帶,所以存在換帶計算問題。
2)代碼轉換。由表3比較分析可知,1∶50000地名庫數據與1∶10000地名庫數據的類別代碼、數據結構不同,不能直接引用,因此,需建立1∶50000地名庫到1∶10 000地名庫的編碼對照表。
3)圖形數據與屬性數據的關聯。1∶50 000的圖形數據以dwg格式存在,屬性數據存放于DBF文件之中,1∶10 000地名數據將通過ArcSDE空間數據庫引擎連接關系數據庫Oracle,存儲屬性的同時進行展點,實現圖形數據和屬性數據的關聯。
3.1 坐標系轉換
針對坐標系問題,本文主要通過編寫高斯正反算程序以及北京54坐標與西安80坐標轉換程序完成[4,5],針對二維坐標進行轉換,選用 4參數模型,在應用區域轉換滿足了入庫精度要求,具體換算流程如圖1所示。

圖1 坐標轉換流程圖
3.2 類別代碼的轉換
類別代碼轉換文件的編寫,主要應用replace命令來操作,如果兩者類別代碼有相同的字母,應先用另一字母代替,然后用1∶10 000類別代碼代替。
部分命令文件如下:
……
replace all類別 w ith stuff(類別,0,1,“x”)FOR LEFT(類別,1)=“A”
replace all類別w ith“AC” for類別=“XB”
……
在FOXPFO程序命令窗口中,修改*.DBF中其余的類別碼(AF、CC)和行政區劃代碼項,使得1∶50000數據符合1∶10000地名建庫的技術要求,即將縣和市轄區分別用AG、AH表示,國營農、林、牧、漁場和一般農、林、牧、漁場分別用AK、CC表示。
用下述命令進行查詢:
Select*from表名 (H49e003011)where類別=“AF”
…
根據內部碼在原表中修改AF和CC類別碼。
3.3 展點與存儲
經過坐標系轉換和代碼轉換,1∶50000數據基本符合了1∶10000地名建庫的要求,還需要利用ArcSDE和Oracle對數據進行存儲,同時進行展點操作,把圖形數據和屬性數據統一起來。
3.3.1 數據庫物理結構的建立
在原有數據庫基礎上,建立HB_1WDM表空間,創建該表空間下的管理用戶HB_1WDM,并配置用戶管理權限[6]。具體操作腳本如下:


3.3.2 數據入庫
利用ArcSDE建立數據庫連接,基于ArcGISEngine進行二次開發,編寫相應入庫功能模塊,并同時完成展點操作[7]。

2)數據導入。將轉換后地名庫中的記錄按圖幅逐條導入到要素類中。部分代碼如下:

轉換入庫界面如圖2所示。

圖2 轉換入庫界面
3.4 1∶10 000成果的利用
1∶10000DLG成果數據為E00格式,其中ANNLK層記錄了各層的名稱注記和坐標信息,可利用其作為1∶10000地名庫建庫的數據來源。首先,利用FME將E00格式數據轉換成shp格式,FME基于語義的轉換模式很好地保證了轉換的無損性;然后參照1∶10000代碼表,利用ANNLK層的Code碼屬性過濾掉無用的名稱注記,保留 1∶10 000地名建庫可利用的名稱注記,利用ArcGISEngine開發包編寫相關程序將點位坐標值經過計算和名稱注記一并寫入到1∶10000地名庫表的相應屬性項中;最后,參照其他文檔和圖形資料,采集補錄1∶10 000地名庫表中其他屬性項內容。
3.5 入庫數據檢查
入庫數據檢查需要結合現有的矢量圖及影像圖,將地名數據進行疊加,做匹配分析。影像數據可以用于判斷有一定規劃的實體名稱的定位,尤其對于大的居民地定位、線性河流定位、面狀湖泊、水庫、山口、山峰等地名的定位有較好的參考值。
利用GIS軟件的拓撲檢查功能分析地名定位點的正確性,如是否有地名落水等情況發生;同時通過設定點位緩沖區,對落入緩沖區內的地名數據進行分析,人工判斷消除冗余記錄,對于地名更新情況需結合外業調繪、最新的測繪成果和地名志文檔進行核實修正,從而保證地名的正確性。部分地名入庫數據展示如圖3所示。

圖3 入庫數據展示
在分析和比較1∶50 000地名庫和1∶10 000地名庫之間的聯系與區別的基礎上進行了相關實踐,證明了1∶50 000地名庫不失為1∶10 000地名庫建設的良好數據源,轉換精度也滿足建庫要求。綜合運用多種技術手段,有針對性地解決了利用1∶50000地名庫建設1∶10000地名過程中不可回避的關鍵性問題,實現了不同比例尺地名庫建設的承接,提高了生產的效率和效益。流程中諸如坐標轉換區域的確定與參數選擇之間的關系,以及在數據量過大的情況下緩沖區的設定等問題,還需在日后工作中做進一步優化。
[1] 王柳,王桂敏.淺談無級地名數據庫及其管理系統的建設[J].測繪科學,2006,31(3):109-110
[2] 赫建忠,張保剛,張海燕.北京市數字地名的發展現狀[J].測繪通報,2007(9):20-22
[3] 孫存群,周順平,楊林.基于分級地名庫的中文地理編碼[J].計算機應用,2010,30(7):1 953-1 955
[4] 張圣麗,柯廣恒,吳侃侃.基于Arc/Info ODE的高斯投影批量換帶計算[J].地理空間信息,2007,5(4):109-111
[5] 田軍慶,耿關慶.空間地理信息數據在“北京54坐標系”與“西安80坐標系”之間的相互轉換方法[J].測繪與空間地理信息,2010,33(3):198-200
[6] 翁和霞.基于Oracle9i和ArcSDE的城市基礎地理數據庫配置研究[J].測繪與空間地理信息,2007,30(6):68-70
[7] 袁園.標準地址庫系統設計與實現[J].地理空間信息,2009,7 (6):113-115
Research on 1∶10 000 Toponym Database Construction
by ZHANG Liang
This paper discussed the crucial problems of the 1∶10 000 toponym database construction,and compared 1∶50 000 toponym database with 1∶10 000 toponym database.It put forward the technological route of constructing 1∶10 000 toponym database through 1∶50 000 toponym database,and developed relative module functions which could enhance productive efficiency.
toponym databse,coordinate transformation,ArcSDE
2011-11-14
P208
B
1672-4623(2012)06-0124-03
張亮,研究方向為數字城市和地理信息系統應用與開發。