FME 在1∶2.5萬地圖綜合縮編數據預處理中的應用

尹言軍，王祥，劉玉春，黃海濤

(武漢市測繪研究院 湖北武漢 430022)

FME 在1∶2.5萬地圖綜合縮編數據預處理中的應用

尹言軍，王祥，劉玉春，黃海濤

(武漢市測繪研究院 湖北武漢 430022)

介紹了FME在中小比例尺地圖綜合縮編數據預處理中的應用，結合1∶2.5萬項目實踐，利用FME軟件分別對點要素、線要素、面要素數據建立數據處理模板，對原始數據中一些復雜而又機械化操作的部分進行處理。在生產實際應用中保證了數據的精度和質量，減少工作量，縮短工期，提高了工作效率。

FME；地圖綜合縮編；數據預處理

1 引 言

為進一步滿足武漢城市總體規劃、用地現狀和土地調查的需求，更好地服務政府決策和規劃需要，武漢市測繪研究院在已編制的1∶1萬地形圖基礎上，啟動了1∶2.5萬地形圖縮編項目。在借鑒以往地形圖生產經驗的基礎上，將生產流程加以改進，以期適應該項目的生產，并減少工作量，縮短工期。

當前，中小比例尺的地圖縮編還未實現自動化和智能化，各生產單位采用的地圖縮編方式和軟件也不盡相同，生產單位一般對生產流程進行改進或對使用的軟件進行二次開發等來適應生產的需要。1∶2.5萬地形圖縮編項目就是在對以往的生產流程中進行改進并實施的。

FME(Feature Manipulate Engine)空間數據操縱引擎，是一個空間數據的提取、轉換、加載的強大工具，軟件提供了多元數據提取、轉換、應用的解決方案，用戶可以根據自己的實際需求建立具有自身特色的空間數據處理、轉換平臺，實現不同格式數據之間的互轉、數據處理，可大大提高城市基礎空間數據的應用領域與使用效率，提高了工作效率。

2 FME在項目生產中的作用

當前，在利用FME進行地圖綜合縮編的文獻資料中多見于1∶500到1∶2000的綜合縮編自動化，但是中小比例尺的縮編中需要大量的人工操作和干預，完全依靠FME進行自動縮編幾乎不可能。1∶500到1∶2 000的地形圖綜合縮編內容主要是要素刪減、符號和注記放大等；而中小比例尺的地形圖綜合縮編不僅存在以上內容，而且還有更多的要素縮編綜合；如面狀合并、選取，面要素生成點要素和線要素，線要素生成點要素等等，這些很大程度上需要人機交互操作實現，因而在地圖綜合縮編過程中可利用FME來對數據進行一些預處理，減少后期工作量。

在1∶10 000地形圖數據庫綜合縮編成1∶2.5萬地形圖的技術設計方案中，我們借鑒以前項目經驗，擺脫以往以單幅圖的作業方式，采取大類綜合縮編的方法，也就是將地物要素分為控制點、水系、居民地及附屬設施、交通、管線、境界、地貌、植被與土質、注記、整飾等10大類。在對各個大類綜合縮編處理后再經裁切生成各個圖幅，經整合、符號化、整飾生成圖幅。由于1∶10 000地形圖數據庫有600多幅，要綜合縮編生成120多幅圖地形圖，在工作流程上盡量減少后期人工處理的工作量，將能統一處理、機械化的工作任務交給軟件和計算機。因此在數據提取、過濾、轉換數據預處理階段，我們選擇利用FME軟件進行。項目生產流程圖如圖1。

圖1　項目生產流程圖

本項目利用FME進行地圖綜合縮編數據的前期數據處理，能保證提取數據的一致性、完整性和準確性，有效地保證數據質量，為后續的生產提供了數據保證。

3 基于FME的數據與處理應用

在數據處理中應按照地物的特點和綜合縮編要求對數據進行處理；地形圖符號根據地理要素類型的可分為點、線、面和注記。經總結歸納，數據處理分為點要素數據處理、線要素數據處理、面要素數據處理和注記要素數據處理。在本文中主要對前三種情況加實例來介紹。

3.1 點要素數據處理(以生成點狀居民地為例)

點狀要素處理主要為取舍、要素轉換成點。在處理過程中，典型實例為居民地。居民地一般分為街區、高層房屋、半依比例尺房屋、不依比例尺房屋等；當居民地面積、長度小于一定值后，需要將其綜合成不依比例尺的房屋。在綜合轉換到不依比例尺的居民點時，不僅要考慮到生成居民地點，而且還要考慮到居民點的方向與原圖一致。在實現過程中先將面轉為線、線再轉為點即可以實現。本例中主要以面狀房屋生成點狀居民地為例，FME處理模板如圖2。

圖2　點要素數據處理示例

本例處理過程為:首先利用AreaCalculator對輸入的房屋面積進行計算，通過Tester篩選出面積小于指定面積的房屋并轉換成線，利用PythonCaller計算出轉換為線的方向值并寫入屬性，然后利用CenterPointReplacer轉換成點。由于最終符號化是在AutoCAD中，為了便于比較，將點符號化為1∶2.5萬的標準大小，并與原始數據疊加。灰色線為處理之前的面狀房屋，黑色點為處理并符號化后的點狀房屋，如圖3所示(為了便于觀察比較，圖片有放大)。

圖3　點要素數據處理前后結果

3.2 線要素數據處理(以雙線溝渠生成單線溝渠為例)

線要素數據處理主要有雙線面要素轉單線、線要素平滑處理。雙線要素轉單線主要考慮面的寬度是否符合轉為線的條件，然后進行中線計算生成；線要素平滑處理是指線平滑，FME中利用generalizer函數即可。本例以雙線溝渠生成單線溝渠為例，FME處理模板圖4。

圖4　線要素數據處理示例

本例處理過程為:首先利用Dissolver將面要素合并處理，利用CenterLineReplacer進行中線提取，通過Linejoiner線連接，利用Tester過濾去小于一定長度的要素。灰色線為處理之前的雙線溝渠，紅色線為處理后的單線溝渠，如圖5所示。

圖5　線要素數據處理前后結果

3.3 面要素數據處理(以植被為例)

面要素數據處理主要為合并，相同地類面要素合并和小于指定大小的面要素與其他面要素的合并。相同地類面要素合并直接利用Dissolver將面要素合并處理即可；對于小于指定大小的面要素與相鄰面要素的合并，首先分離出小于指定面積的要素，并與周邊面要素合并生成較大的面要素。FME處理模板如圖6。

圖6　面要素數據處理示例

本例處理過程為:首先利用DonutHoleExtractor選出小于指定面積的面要素(包括空白地)，然后與相鄰指定的面要素地物合并處理，將沒有合并且小于指定面積的面要素與另一指定相鄰面要素合并即可。本例中涉及面要素較多、綜合縮編內容復雜；本例中白色為無植被的空白地，其他各種顏色為各類不同的植被，圖7為面要素數據處理前后的結果。

圖7　面要素數據處理前后結果(左圖為處理前，右圖為處理后)

4 總 結

在本項目中使用FME進行數據預處理是一次嘗試，在了解綜合縮編的規則的基礎上，通過參數的合理設置，利用處理過程中的數據進行數據檢核，在數據精度和質量方面都可得到有效的保證。利用FME進行數據預處理有以下幾個方面的優點:

(1)FME提供豐富的函數，并具有可擴充性:針對不同的數據，可采用不同的函數進行操作，軟件提供了系列的開發語言，保證了數據處理的可擴充性；

(2)數據處理方式快捷、簡單:針對目標數據，并建立好數據處理模板，就可以將數據處理的任務交給計算機，用戶可靜等數據處理的結果，減少了人工處理的工作量；

(3)目標數據明確:在明確數據要求的情況下，針對目標數據進行模板設置，直接對數據進行操作并處理成目標數據結果。

當然，FME在數據處理中也存在一些不足:

(1)須對原始數據和目標數據進行充分的了解，并對數據處理模板進行探索和嘗試，以生成符合要求的目標數據；

(2)FME是對數據進行操作的，在處理過程中是看不到數據結果和數據質量，在數據處理流程中應添加一些輸出選擇，方便后期的檢查和質量控制。

利用FME豐富的函數對處理數據，不僅可將一些復雜而機械化的操作交給程序和計算，而且減小勞動強度，提高效率。在生產應用中需要不斷地探索和改進FME的數據處理方法，并應在數據處理過程中做好檢查措施，以保證數據成果的質量能得以有效地監控和保證。

[1] 艾廷華，郭寶辰，黃亞峰.1：5萬地圖數據庫的計算機綜合縮編[J].武漢大學學報·信息科學版，2005(4).

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

[3] 陳年松.基于FME的CAD與GIS數據共享研究[D].南京：南京師范大學，2008.

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

[5] 王厚之，肖劍平.基于FME建立GIS基本地形數據庫建設方法研究[J].城市勘測，2006(1).

[6] 畢強，崔利，段建剛，楊清臣.基于ArcGIS的土地利用現狀圖縮編方法研究[J].測繪通報，2011(3).

The Application of FME Pre-processthe data of 1∶25000 Cartographic Generalization

Yin Yanjun，Wang Xiang，Liu Yuchun，Huang Haitao
(Wuhan Geomatic Institute，Wuhan，430022，China)

The topic introduces the application of FME pre-process data of1∶25000 cartographic generalization.For the project 1∶25000 topographic map of our institute，We deal with the feature of point，line and polygon before hand based on the FME template for the difficult data of the project.With the practice of the project，thismethod is useful，it not only insures the data's precision and quality，but also reduces the time of project，makes the work efficiency.

FME；Cartographic generalization；Data Pre-process

1672-8262(2013)01-88-04

P208.1文獻標識碼：B

2012—06—19

尹言軍(1981—)男，工程師，現主要從事地圖生產、GIS應用研究。