基于MAPGIS和CASS建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的技術(shù)研究

付翔

(鄭州測繪學(xué)校，河南 鄭州 450015)

0 引言

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及實現(xiàn)其輸入、編輯、瀏覽、查詢、統(tǒng)計、分析、表達、輸出、更新等管理、維護與分發(fā)功能的軟件和支撐環(huán)境的總稱。基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)是數(shù)字城市地理信息公共服務(wù)平臺的基礎(chǔ)，為了提高生產(chǎn)效率，縮短基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建庫生產(chǎn)周期，應(yīng)制定合理的生產(chǎn)工藝，充分利用各款軟件的優(yōu)勢，聯(lián)合使用多款軟件生產(chǎn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。本文是對成都市1:2000 DLG數(shù)據(jù)建庫生產(chǎn)中若干技術(shù)問題的探索和經(jīng)驗總結(jié)，原始數(shù)據(jù)為航測數(shù)字化測圖測繪的DWG格式數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)編輯及建庫基于AutoCAD、CASS7.0、MapGIS6.7、MapInfo7.0、ArcGIS10.0及二次開發(fā)的輔助程序工作環(huán)境中進行。MAPGIS軟件是一款集數(shù)字制圖、數(shù)據(jù)庫管理及空間分析為一體的軟件系統(tǒng)，可對空間數(shù)據(jù)進行采集、存儲、檢索、分析和圖形表示，是進行現(xiàn)代化管理和決策的先進工具。CASS軟件是在AutoCAD平臺上開發(fā)的GIS前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)操作簡便、數(shù)據(jù)采集編輯功能強大、成果格式兼容性強，廣泛應(yīng)用于地形成圖、工程測量及空間數(shù)據(jù)建庫等領(lǐng)域。文章僅探討了MAPGIS和CASS的技術(shù)開發(fā)及聯(lián)合應(yīng)用，對其他單位生產(chǎn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)具有一定的參考價值。

1 數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)路線

1 )原始數(shù)據(jù)預(yù)檢查及預(yù)處理。按照地形圖航空攝影測量數(shù)字化測圖規(guī)范，對航測采集的1:2000 DLG數(shù)據(jù)進行檢查。然后用開發(fā)的程序，檢查并處理無用戶碼及圖形非法要素，檢查等高線編碼及高程，檢查包含有圓弧線的多段線，刪除多段線上的冗余節(jié)點，處理懸掛線等。

2 )在MapGIS6.7中，糾正配準外業(yè)調(diào)繪底圖。

3 )添加調(diào)繪要素及補測數(shù)據(jù)。在CASS7.0中，根據(jù)調(diào)繪底圖，補繪新增地物，刪除不存在的地物，添加補測要素。

4 )編輯地物要素。根據(jù)圖式、編碼表及DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)規(guī)定，對地圖要素進行編輯。

5 )居民地及植被要素拓撲處理，構(gòu)建居民地及植被面。在CASS7.0中，提取房屋及植被構(gòu)面要素，分別另存為dxf文件。在MapGIS中，將dxf文件轉(zhuǎn)換為線文件，編輯該線文件，保證所有面都閉合，拓撲重建，構(gòu)建多邊形。然后處理微小多邊形，最后，用圖例板賦上相應(yīng)屬性即完成構(gòu)面。

6 )在CASS7.0中，繪制繪雙線河、雙線溝渠中心線及雙線道路中心線。對雙線河、雙線溝渠、水庫、塘等實體構(gòu)面。

7 )在MapGIS6.7中進行文件轉(zhuǎn)換，將MapGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為CASS數(shù)據(jù)。

8 )數(shù)據(jù)規(guī)范及檢查。利用開發(fā)的圖形規(guī)范程序，對Map-GIS轉(zhuǎn)CAD注記類數(shù)據(jù)規(guī)范、MapGIS轉(zhuǎn)CAD房屋面類數(shù)據(jù)規(guī)范及MapGIS轉(zhuǎn)CAD植被面類數(shù)據(jù)規(guī)范。

9 )圖形屬性錄入。各類要素編輯及檢查處理完成后，對所需錄入屬性要素，按要求錄入相關(guān)屬性。

10)按照建庫技術(shù)要求，進行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，規(guī)范ArcGIS數(shù)據(jù)，錄入ArcGIS數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)，對測區(qū)圖形的ArcGIS數(shù)據(jù)進行合并與融合等。

2 水系、道路繪中心線及其構(gòu)面技術(shù)方法

利用CASS7.0軟件，對航測內(nèi)業(yè)采集的地形數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，并完成外業(yè)調(diào)繪內(nèi)容上圖工作后，即可繪水系、道路中心線及其構(gòu)面，具體技術(shù)方法如下。

2.1 繪雙線河、雙線溝渠中心線

1 )在CASS7.0中，打開“預(yù)處理”及“上圖”工作完成后的文件(圖名.dwg)“關(guān)”所有層只“開”TK層、SXSS、DLSS層文件地物編輯局部存盤窗口內(nèi)的圖形存盤框選文件名:圖號-SX-DL-M.dwg保存類型:圖形(*.dwg)保存。

2 )打開“圖號-SX-DL-M.dwg”文件，將每條雙線河、雙線溝渠連接成連續(xù)線(方法:地物編輯復(fù)合線處理相鄰的復(fù)合線連接)分清主流及支流，在交匯處，打斷主流水涯線，并用“分離的復(fù)合線連接”命令，將主流水涯線連接地物編輯求中心線分別選擇2條水涯線回車，即可生成中心線修改不合理節(jié)點數(shù)據(jù)編輯實體地物編碼(即修改中心線編碼)。

2.2 水庫、塘、雙線河、雙線溝渠等實體構(gòu)面

1 )在CASS7.0中，選擇水庫、塘的水涯線(若斷線，應(yīng)先連線)對象特征閉合:是。

2.3 繪依比例尺道路(即雙線路)中心線

在“圖號-SX-DL——M.dwg”文件中，將道路交叉口處的邊線打斷根據(jù)道路的等級，將較高級別的且是同等級的道路邊線連通(方法:分離的復(fù)合線連接)地物編輯求中心線修改中心線上的不合理節(jié)點，若該道路有橋梁，修改路中心線與橋梁中心線重合(方法:保持橋梁中心線不動，移動路中心線上的節(jié)點，使路中心線上的節(jié)點與橋梁中心線兩端的節(jié)點捕捉上延長各中心線，使中心線靠上，并在相交處加節(jié)點。)

2.4 依比例尺道路(即雙線路)構(gòu)面

在“圖號-SX-DL——M.dwg”文件中，選擇道路的兩邊線地物編輯復(fù)合線處理分離的復(fù)合線連接對象特性閉合:是。

3 利用MapGIS對房屋和植被實體構(gòu)面的技術(shù)

因MapGIS軟件具有強大的的拓撲處理功能和地理屬性管理功能，可利用其構(gòu)建面狀要素。

3.1 房屋要素構(gòu)面

利用CASS7.0軟件，打開航測采集的DWG格式數(shù)據(jù)，添加外業(yè)補測房屋數(shù)據(jù)，插入外業(yè)調(diào)繪的底圖，參照調(diào)繪底圖，增補新增居民地要素，刪除不存在的房屋，經(jīng)文件格式轉(zhuǎn)換，即可在MapGIS6.7中構(gòu)建房屋面。具體方法如下:

3.1.1 提取房屋要素，并轉(zhuǎn)存為DXF格式文件

在CASS7.0中打開完成房屋增補工作后的DWG文件，通過編碼選擇實體命令(二次開發(fā)的CAD輔助程序)，分別選取一般房屋、破壞房屋、建筑房屋等要素，自動存入以CASS編碼命名的新圖層，圖形改名存盤，文件類型選擇AutoCAD2000/ LT2000(*.dxf)。

3.1.2 將房屋要素DXF文件轉(zhuǎn)換為WL格式線文件

在MapGIS6.7中，利用其“文件轉(zhuǎn)換”功能，裝入房屋要素文件(DXF格式)，換名存線，保存為WL格式的線文件。

3.1.3 構(gòu)建房屋面

1 )在MapGIS6.7工作臺中，添加外業(yè)調(diào)繪底圖，添加上一步轉(zhuǎn)換的房屋線文件，然后對房屋邊線進行編輯，使每座房屋封閉。執(zhí)行“自動剪斷線”命令，對照調(diào)繪底圖，刪除“需要外業(yè)重新調(diào)繪的不封閉的房屋邊線”及“不參與房屋構(gòu)面的部分內(nèi)圖廓線”，然后，進行“線拓撲錯誤檢查”，逐條修改懸掛線，執(zhí)行“線轉(zhuǎn)弧段”命令后，拓撲重建，根據(jù)圖形實際情況，合并、保留或刪除微小多邊形，最后，弧段轉(zhuǎn)線，保存為房屋線文件，并輸出為DXF文件。

2 )執(zhí)行二次開發(fā)的CAD增強插件，刪除航測內(nèi)業(yè)采集的各類房屋數(shù)據(jù)。打開上步驟輸出的DXF文件，設(shè)置所有房屋閉合，將其合并到航測采集的數(shù)據(jù)文件中。

3.2 植被要素構(gòu)面

在CASS7.0中全面檢查水系、居民地、道路及土質(zhì)植被等要素，經(jīng)修改無誤后，才可進行植被要素構(gòu)面，具體方法如下。

3.2.1 提取植被構(gòu)面要素，并轉(zhuǎn)存為DXF格式文件

用CAD輔助程序提出與植被構(gòu)面無關(guān)的要素，關(guān)閉骨架線、等高線、高程點、管線、獨立地等圖層，保留與植被構(gòu)面有關(guān)的道路、溝渠等要素，圖形改名存盤，文件類型選擇Auto-CAD2000/LT2000(*.dxf)。

3.2.2 植被構(gòu)面要素DXF文件轉(zhuǎn)換為WL格式線文件

利用MapGIS的“文件轉(zhuǎn)換”功能，將植被構(gòu)面要素DXF文件轉(zhuǎn)換為WL格式線文件。

3.2.3 構(gòu)建植被面

1 )在MapGIS6.7工作臺中，添加外業(yè)調(diào)繪底圖及植被構(gòu)面線文件，并將植被構(gòu)面線文件與房屋面轉(zhuǎn)成的線文件合并。

2 )先執(zhí)行“自動剪斷線”命令，然后打開圖例板，選擇“植被輔助線”工具，再單擊“改線參數(shù)”圖標，修改植被范圍邊界線參數(shù)。缺少植被邊界線的地方，要在圖例板上選擇“添加輔助線”工具，再選“輸入線”工具，參照DOM影像，添加輔助線(按F12或Shift捕捉點)，然后執(zhí)行“自動剪斷線”命令。如此操作，將每一植被地塊范圍線的參數(shù)修改完畢。

3 )單擊工具箱上的“存部分線”工具，將植被范圍邊界線和添加的輔助線另存為新的線文件，對其拓撲查錯，經(jīng)修改后，線轉(zhuǎn)弧段。最后，拓撲重建，修改微小多邊形。

4 )添加植被符號點文件，將Label與區(qū)合并。利用“工作區(qū)屬性檢查”功能，分要素選擇，在圖例板上選擇相應(yīng)工具，用“修改區(qū)參數(shù)”工具修改各種植被面參數(shù)。

5 )裝入植被面文件，進行文件轉(zhuǎn)換，選擇“部分圖形方式輸出dxf”。

6 )在CASS7.0中打開上步驟轉(zhuǎn)換的文件，分層編輯，使各類植被范圍線封閉，然后設(shè)置“填充符號間距”，加入“實體編碼”，經(jīng)檢查后，將其粘貼到航測內(nèi)業(yè)采集的數(shù)據(jù)文件中。

4 MapGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換CASS格式數(shù)據(jù)

在MapGIS6.7中，先對數(shù)據(jù)進行檢查，然后將其轉(zhuǎn)換為DXF格式數(shù)據(jù)。利用MapGIS的“文件轉(zhuǎn)換”子程序進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。啟動MapGIS6.7主菜單，打開“圖形處理”菜單下的“文件轉(zhuǎn)換”子程序，以下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換均是在此程序中進行。

1 )注記數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。將居民地注記、植被注記、交通及水系注記合并成一個注記文件，命名為:圖幅號-注記。單擊“文件”菜單下的“裝入點”菜單項，打開“圖幅號-注記”點文件，單擊“輸出”菜單，選擇“部分圖形方式輸出DXF”，在對話框中點擊“確定”，直到出現(xiàn)保存窗口，定義文件名為:圖幅號-注記.dxf，單擊“確定”按鈕后，關(guān)閉程序。

2 )轉(zhuǎn)換輔助線數(shù)據(jù)。單擊“文件”菜單下的“裝入線”菜單項，打開“輔助線”文件，單擊“輸出”菜單，選擇“部分圖形方式輸出DXF”，在對話框中點擊“確定”，定義文件名為:圖幅號-輔助線.dxf，單擊“確定”按鈕后，關(guān)閉程序。

3 )轉(zhuǎn)換居民地數(shù)據(jù)。單擊“文件”菜單下的“裝入?yún)^(qū)”菜單項，裝入“居民地”文件，單擊“輸出”菜單，選擇“部分圖形方式輸出DXF”，在對話框中點擊“確定”，直到出現(xiàn)保存窗口，定義文件名為:圖幅號-居民地.dxf，之后再點擊“確定”，在選擇高程字段對話框中選擇layer字段，單擊“確定”按鈕后，關(guān)閉程序。

4 )轉(zhuǎn)換植被面數(shù)據(jù)。單擊“文件”菜單下的“裝入?yún)^(qū)”菜單項，裝入“植被面”文件，單擊“輸出”菜單，選擇“部分圖形方式輸出DXF”，在對話框點擊“確定”，定義文件名為:圖幅號-植被面.dxf，之后再單擊“確定”按鈕，最后關(guān)閉程序。

5 結(jié)束語

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是各種GIS應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，建立數(shù)據(jù)庫時，需要對采集的原始數(shù)據(jù)按照生產(chǎn)技術(shù)要求及有關(guān)作業(yè)規(guī)范，進行全面的編輯、檢查與處理。以上技術(shù)方法是我校地圖制圖與GIS教學(xué)部在成都DLG數(shù)據(jù)建庫項目中的技術(shù)探索和實踐經(jīng)驗總結(jié)，結(jié)合利用AutoCAD二次開發(fā)工具開發(fā)的輔助程序，不僅克服了單一軟件功能的不足，而且極大的提高了生產(chǎn)作業(yè)效率，值得在今后類似的生產(chǎn)項目中借鑒。

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