淺談基于EPS的1:2000地形圖縮編

王靈苑

摘要: 利用1：500 基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行制圖綜合，縮編成不同類(lèi)型、不同比例尺地形圖，滿足用戶的需求。本文結(jié)合以廣州市蘿崗區(qū)1:500地形圖為工作底圖，利用清華三維EPS縮編成1:2000數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)，闡述開(kāi)展1：500到1：2000地形圖數(shù)據(jù)縮編所需的技術(shù)條件和工藝流程。

關(guān)鍵詞：地形圖、制圖綜合、自動(dòng)縮編、數(shù)據(jù)入庫(kù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU19 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

引言

本文針對(duì)如何提高效率，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，縮短更新周期等這些問(wèn)題，以1:2000基礎(chǔ)地形圖自動(dòng)縮編體系借助廣州市規(guī)劃基礎(chǔ)信息化測(cè)繪平臺(tái)完成自動(dòng)縮編、人機(jī)交互式自動(dòng)縮編、數(shù)據(jù)整理等實(shí)際工作為基礎(chǔ)，闡述了1：500到1：2000地形圖數(shù)據(jù)縮編所需的技術(shù)條件和縮編流程以及數(shù)據(jù)整理。

1 1∶2000基礎(chǔ)地形圖自動(dòng)縮編體系

1.1自動(dòng)縮編體系的構(gòu)建

廣州市規(guī)劃基礎(chǔ)信息化測(cè)繪平臺(tái)EPS的開(kāi)發(fā)過(guò)程主要是運(yùn)用數(shù)學(xué)幾何原理及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一批自動(dòng)化的可操作的算法、模型并封裝好以供腳本編寫(xiě)時(shí)調(diào)用。1∶2000基礎(chǔ)地形圖自動(dòng)縮編體系嚴(yán)格按照面向?qū)ο蟮乃枷耄⒔柚鷱V州市規(guī)劃基礎(chǔ)信息化測(cè)繪平臺(tái)EPS，以保證其在整個(gè)數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程中的信息完整性。

1.2自動(dòng)縮編體系的關(guān)鍵技術(shù)

1.2.1智能化1∶500基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)整理

自動(dòng)縮編效果在很大程度上取決于1∶500基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，因此在進(jìn)行自動(dòng)縮編前，最好能保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1.2.2各類(lèi)地理要素全自動(dòng)綜合程序的開(kāi)發(fā)

要將1：500基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為1：2000基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的形式，首先必須利用廣州市規(guī)劃基礎(chǔ)信息化測(cè)繪平臺(tái)EPS提供的二次開(kāi)發(fā)腳本語(yǔ)言VBScript及其組件接口編寫(xiě)批處理腳本程序，然后將1：500數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄逐條過(guò)濾處理讀入“廣州基礎(chǔ)地理模板_2000.mdt”中進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的預(yù)處理，其次需對(duì)制圖符號(hào)按規(guī)范采用化簡(jiǎn)、合并、刪除等手法進(jìn)行制圖綜合，將那些對(duì)于該圖來(lái)說(shuō)是次要的、非本質(zhì)的地物舍去。

1.2.3人機(jī)交互式自動(dòng)縮編程序

完成全自動(dòng)綜合縮編后，圖面的高程點(diǎn)、圖根點(diǎn)、短小地物等還比較密，因此還需要開(kāi)發(fā)一些人機(jī)交互式自動(dòng)縮編程序。主要完成包括高程點(diǎn)的選取、按照預(yù)設(shè)指標(biāo)進(jìn)行刪除地物處理、無(wú)條件刪除地物、注記處理等處理過(guò)程。

2 廣州市蘿崗區(qū)基本地形圖縮編

2.1工程簡(jiǎn)介

目前，蘿崗區(qū)現(xiàn)有的基礎(chǔ)地形圖大部分地形圖是1999-2003年施測(cè)的，從現(xiàn)勢(shì)性上已經(jīng)無(wú)法滿足城市規(guī)劃管理和城市建設(shè)的需要，而2010年新測(cè)的地形圖也存在繼續(xù)更新的需求。對(duì)蘿崗區(qū)的基本地形圖進(jìn)行更新，從而確保蘿崗區(qū)基礎(chǔ)地形圖滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的需要。

2.2數(shù)字化縮編方法

采用清華山維Eps2008地理信息工作站軟件將更新完成后的1:500地形圖數(shù)據(jù)拼合成為1:2000編繪工作底圖。蘿崗區(qū)1:2000編繪可以采用兩種方式，地形地物變化小的區(qū)域可以直接以舊有的1:2000地形圖為工作底圖，另一種是變化大的區(qū)域直接是將1:500地形圖拼合成為1:2000工作底圖進(jìn)行全新的編繪，也可以將這兩種方法結(jié)合使用。

2.3縮編流程

集成于廣州市規(guī)劃基礎(chǔ)信息化測(cè)繪平臺(tái)EPS的縮編模塊將實(shí)測(cè)的1∶500地形圖數(shù)據(jù)作為1∶2000圖的工作底圖進(jìn)行編繪，縮編流程主要包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入、自動(dòng)縮編、人工縮編過(guò)程等環(huán)節(jié)(如圖1所示)。

圖1 縮編流程

2.3.1作業(yè)準(zhǔn)備

1）準(zhǔn)備縮編用數(shù)據(jù)，格式EPSEDB，比例尺500。

2）啟動(dòng)清華三維EPS2008軟件，用2000模板創(chuàng)建工程。

2.3.2系統(tǒng)自動(dòng)處理

調(diào)入500EDB數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)自主處理以下相關(guān)數(shù)據(jù)的縮編，處理內(nèi)容和處理結(jié)果如表1所示：

表1系統(tǒng)自動(dòng)刪除地物

序號(hào) 處理內(nèi)容 處理結(jié)果

1 圖中不依比例尺符號(hào)表示的各地形要素 直接按地物定位點(diǎn)放置相應(yīng)單元。

2 范圍小于6米×6米（3mm×3mm）的各面狀地物，如亭、廟宇、土地廟、教堂、敖包、崗?fù)ぁ⑺谓ㄖ铩⑺⒙短煸O(shè)備、地磅等。 依據(jù)2000比例尺的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的點(diǎn)符號(hào)，符號(hào)放在實(shí)測(cè)點(diǎn)，沒(méi)有實(shí)測(cè)點(diǎn)的放在范圍面的中心點(diǎn)上。

3 范圍過(guò)小（通常認(rèn)為放不下符號(hào)）變電室 用不依比例尺變電室表示。

4 小于3mm×3mm露天設(shè)備面 只繪符號(hào)，密集的適當(dāng)取舍。設(shè)備符號(hào)外圍界線用地類(lèi)界表示。

5 面積大于3mm×3mm假山 需表示

6 等高距為1米，不符合條件的等高線 直接刪除

7 飄臺(tái)及飄臺(tái)符號(hào)、飄檐 直接刪除

8 牌坊、牌樓、宣傳櫥窗和郵筒、單柱廣告牌 直接刪除

9 無(wú)軌電車(chē)桿線 直接刪除

10 境界 直接刪除

11 非臨時(shí)性的電力線、通信線 均表示，較短程連貫性較差的低壓線可適當(dāng)取舍。

… … …

2.4數(shù)據(jù)自動(dòng)縮編

1)房屋面自動(dòng)合并

相同結(jié)構(gòu)、共邊的房屋應(yīng)合并。房屋面自動(dòng)合并距離一般默認(rèn)0.6mm,但根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為自動(dòng)縮編0.4mm為最合適，避免房屋密集時(shí)，合并不合理情況多。

2)房屋邊線化簡(jiǎn)

房屋、建筑物（A、B、C類(lèi)）輪廓凹凸在圖上小于0.4mm，簡(jiǎn)單房（D類(lèi)）小于0.6mm綜合成直線。

3)小坡度坡轉(zhuǎn)坎

斜坡坡腳線圖上寬度小于3mm時(shí)以陡坎表示。在轉(zhuǎn)變前確保斜坡是閉合的，否則此功能無(wú)法執(zhí)行。

4)植被點(diǎn)抽稀

植被符號(hào)的間距按40m×40m格網(wǎng)，按品字形進(jìn)行排列配置。其他區(qū)域間隔可按56.5m（圖上距離28-30mm）間隔配置。

5)舍棄多余路面材料注記

道路材料注記過(guò)多，如兩個(gè)相同的，距離太小的，自動(dòng)刪除；刪除道路性質(zhì)注記“泥”。

6)注記壓蓋處理

比例尺縮小之后，相應(yīng)的注記放大，注記之間的間距變小，可能產(chǎn)生互相壓蓋的情況，需要進(jìn)行壓蓋處理。

2.6人工交互處理

制圖綜合過(guò)程中比較復(fù)雜的處理由人工干預(yù)完成。主要是利用包含實(shí)現(xiàn)制圖綜合所需的各種操作工具,由作業(yè)員根據(jù)具體的圖形狀況，按照1∶2000地形圖綜合取舍的要求,以及作業(yè)員對(duì)地圖處理的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),通過(guò)人機(jī)交互方式，進(jìn)行綜合取舍。為了方便人工交互處理，程序集成了以下功能（如圖2 所示）：

圖2 人機(jī)交互縮編功能分類(lèi)

2.7人工數(shù)據(jù)編輯

由16 幅1∶500 地形圖縮為1 幅1∶2000 地形圖, 其圖形注記要素信息很大，對(duì)圖面各個(gè)要素按綜合取舍規(guī)則逐一進(jìn)行處理，做到確保成圖各要素的點(diǎn)、線、面代碼正確，各要素關(guān)系合理，點(diǎn)、線、面、注記之間盡量不相互壓蓋，圖面清晰。總之, 根據(jù)選取標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取舍, 選取主要的, 舍棄次要的。1∶500 地物圖縮小4倍以后, 各地物相互關(guān)系不明確、擁擠, 因此需運(yùn)用一些傳統(tǒng)制圖綜合手段( 刪除、合并、夸大、移位等)，采用人機(jī)交互方法, 進(jìn)行圖形綜合。

3數(shù)據(jù)入庫(kù)整理

3.1數(shù)據(jù)整理的基本要求

數(shù)據(jù)整理基本要求如下：

（1）為保持空間要素的完整性，需按明顯的地物界線（如道路、水系）進(jìn)行整理單元的劃分。

（2）以現(xiàn)有數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，點(diǎn)、線、面等空間要素及共點(diǎn)、共邊要嚴(yán)格提取與捕捉，確保空間要素、空間屬性及空間關(guān)系的正確性，采集繪制規(guī)則的一致性，杜絕縫隙、懸掛、交叉，尤其是構(gòu)面時(shí)的自相交等現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）整理過(guò)程中，要正確判斷空間要素及空間屬性的錯(cuò)誤或異常（如等高線的點(diǎn)線矛盾），并進(jìn)行改正。

（4）整理后點(diǎn)、線、面等空間要素只存儲(chǔ)定位點(diǎn)、定位線、骨架線、輪廓線，舍棄原有用于圖式符號(hào)表示的輔助線劃。

3.2數(shù)據(jù)入庫(kù)檢查

在進(jìn)行縮編之后，要進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫(kù)整理。數(shù)據(jù)整理即數(shù)據(jù)合法性檢查，主要包括：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)檢查、屬性項(xiàng)檢查、空間關(guān)系檢查、等高線以及注記檢查等。對(duì)于檢查出來(lái)的問(wèn)題，首先執(zhí)行自動(dòng)修復(fù)，然后通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)定位到有問(wèn)題的地方進(jìn)行交互式修復(fù)。

3.3數(shù)據(jù)成果圖

1:2000編繪地形圖成果采用廣州市地形圖40×50的統(tǒng)一分幅和編號(hào)，采用廣州平面坐標(biāo)系統(tǒng)和廣州高程系統(tǒng)，地形圖圖廓使用規(guī)劃地形圖圖廓。

4結(jié)論

通過(guò)廣州市蘿崗區(qū)測(cè)區(qū)、知識(shí)城測(cè)區(qū)、聯(lián)邊測(cè)區(qū)等多個(gè)項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用的驗(yàn)證，采用廣州市規(guī)劃基礎(chǔ)信息化測(cè)繪平臺(tái)EPS的縮編模塊能夠半自動(dòng)地完成1∶500地形圖向1∶2000地形圖的制圖綜合，與基于MGEMicostation的縮編相比，其精度損失大為減少,可以說(shuō)保持了1∶500地形圖的精度，提高地圖的更新速度,增強(qiáng)地圖現(xiàn)勢(shì)性。但是，由于自動(dòng)制圖綜合本身的復(fù)雜性，數(shù)據(jù)整理的繁多，該生產(chǎn)方法的自動(dòng)化程度仍有較大的提升空間，系統(tǒng)的智能化和穩(wěn)定性也有待進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)

［1］ 王磊.城市空間數(shù)據(jù)庫(kù)動(dòng)態(tài)更新生產(chǎn)體系關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.測(cè)繪通報(bào)，2010( 5) : 48-56．27(5)：426-432．

[2] 區(qū)文思，劉志輝. 基于MGE 的廣州市1∶2 000 地形圖修編及入庫(kù)方法探索[J]. 地理空間信息，2008，6（6）：129-131