天津市基礎(chǔ)地理信息要素數(shù)據(jù)字典第二部分: 1∶10 000的編制

周麗珠,劉富東,王光昇

(1.天津市測繪院,天津 300381; 2.天津市市政工程建設(shè)公司,天津 300100)

天津市基礎(chǔ)地理信息要素數(shù)據(jù)字典第二部分: 1∶10 000的編制

周麗珠1?,劉富東2,王光昇1

(1.天津市測繪院,天津 300381; 2.天津市市政工程建設(shè)公司,天津 300100)

為推進“數(shù)字天津”地理空間框架建設(shè),實現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的共建共享,天津市測繪院依據(jù)國家標準,結(jié)合天津市基礎(chǔ)測繪的實際經(jīng)驗,以實用性和可操作性為基本原則,編寫天津市基礎(chǔ)地理信息要素數(shù)據(jù)字典第二部分:1∶10 000。該標準的制定保證了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的規(guī)范化和標準化,促進了圖庫一體化的實現(xiàn),為地理信息公共服務(wù)平臺、地理國情監(jiān)測等的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供了技術(shù)保障。

基礎(chǔ)地理信息;要素;數(shù)據(jù)字典

1 引 言

為適應(yīng)天津市信息化建設(shè)和地理信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,推進“數(shù)字天津”建設(shè),滿足城市規(guī)劃、精細化管理和應(yīng)急管理等需要,以國家標準為基礎(chǔ),結(jié)合天津市基礎(chǔ)測繪和城市信息化建設(shè)的地域特點,借鑒天津市歷年1∶10 000地形圖數(shù)據(jù)制作、GIS數(shù)據(jù)制作和應(yīng)用中的經(jīng)驗,以實用性和可操作性為基本原則,編寫集地形圖圖式、基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼和數(shù)據(jù)技術(shù)要求為一體的具有地方特色的基礎(chǔ)地理信息要素標準,即《天津市基礎(chǔ)地理信息要素數(shù)據(jù)字典第二部分:1∶10 000》以下簡稱《數(shù)據(jù)字典》。

《數(shù)據(jù)字典》進一步規(guī)范了天津市的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)標準,可以快速、精細、準確地從城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫中提取矢量數(shù)據(jù),衍生基本比例尺地形圖及其他基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)產(chǎn)品,推進了城市信息化進程中基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的共享。

2 《數(shù)據(jù)字典》的特點

2.1 圖庫一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

《數(shù)據(jù)字典》結(jié)合了地形圖制圖數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)的優(yōu)點,將兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有選擇的糅合起來,并將這個糅合行為貫穿于地形圖的采集、存儲、管理和應(yīng)用的過程中,真正實現(xiàn)了兩種數(shù)據(jù)并存,兩種數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的目的。《數(shù)據(jù)字典》中基礎(chǔ)地理信息要素的幾何特征分為點要素、線要素、面要素、復(fù)合要素、符號要素和文本要素。

GIS數(shù)據(jù)包括點要素、線要素和面要素。制圖數(shù)據(jù)包括點要素、線要素、復(fù)合要素、符號要素和文本要素。復(fù)合要素是由點要素、線要素、面要素及輔助制圖要素組合而成,輔助制圖要素指為了保證地形圖符號化表示時的正確性而增加的輔助點、線、面要素。符號要素是地形圖形象化表示的要素,可由點要素、線要素、點要素和線要素等組合而成(例如:植被符號由點要素組成、斜坡的坡面符號由線要素組成)。文本要素是地形圖的表面注記。通過對每個基礎(chǔ)地理信息要素所涉及的符號進行分析,根據(jù)其不同的幾何特征和要素編碼進行分解,實現(xiàn)圖庫一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

為了實現(xiàn)圖庫一體化,提出了信息數(shù)據(jù)概念,主要包括骨架線、框架線、中心線和構(gòu)架線。它們在地形圖圖面表達時不表示,但在轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)時是需要表現(xiàn)的數(shù)據(jù),并記載著要素的屬性信息。骨架線是用來描述某些復(fù)雜線狀要素的特征線,例如:鐵路的骨架線。框架線是用來描述非閉合面狀要素外形特征的閉合范圍線,例如:依比例尺橋梁的框架線。中心線用來描述面狀要素連通性特征的中間位置的線,例如:依比例尺雙線道路、河流的中心線。構(gòu)架線是為構(gòu)成要素的骨架網(wǎng)、形成完整體系而添加的線,例如:單線路與雙線道路中心線之間的連線。

2.2 內(nèi)容完整的數(shù)據(jù)標準

《數(shù)據(jù)字典》內(nèi)容主要包括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語、基本規(guī)定和數(shù)據(jù)字典內(nèi)容。其中基本規(guī)定包括空間和時間參考系、制圖表示、數(shù)據(jù)表達、數(shù)據(jù)要求、數(shù)據(jù)管理、元數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分發(fā);數(shù)據(jù)字典內(nèi)容包括數(shù)據(jù)字典分類要素內(nèi)容、數(shù)據(jù)字典結(jié)構(gòu)及要素的描述。

空間參考系主要包括兩種坐標系,即天津市地方坐標系和國家坐標系。天津市地方坐標系符合天津市城市規(guī)劃、建設(shè)等的需求,且與國家坐標系建立了相應(yīng)的聯(lián)系。制圖表示描述了要素符號和注記的表達,對國標地形圖圖式中的內(nèi)容進行了補充和完善,豐富了線狀要素和面狀要素的內(nèi)容,而且也提出了一些適應(yīng)地理信息數(shù)據(jù)的要求。數(shù)據(jù)表達主要涉及要素的分類與編碼、要素的分層、要素的幾何特征、要素的屬性、要素的關(guān)聯(lián)關(guān)系和要素的空間關(guān)系。數(shù)據(jù)要求是指基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)在要素編輯和接邊過程中的處理原則以及建庫時GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等內(nèi)容。數(shù)據(jù)管理主要描述了傳統(tǒng)的圖幅管理方式和創(chuàng)新的管理單元的管理方式,介紹了管理單元的劃分原則及單元管理的優(yōu)勢。元數(shù)據(jù)是在國家標準的基礎(chǔ)上結(jié)合了天津特有的要求,既滿足國家匯交元數(shù)據(jù)的內(nèi)容,又便于天津市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理。數(shù)據(jù)分發(fā)主要包括對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的分發(fā)、元數(shù)據(jù)的分發(fā)和地形圖紙質(zhì)圖的分發(fā)以及不同形式分發(fā)的內(nèi)容。

數(shù)據(jù)字典分類要素內(nèi)容涉及8大類要素,是對每大類要素根據(jù)其類別的特點進行了詳細的闡述。一般為一大類要素的統(tǒng)一規(guī)定、注記原則、此類主要要素的數(shù)據(jù)處理要求以及與其他相關(guān)要素關(guān)系處理原則等內(nèi)容。是對各大類內(nèi)容的總結(jié),既方便生產(chǎn)作業(yè),又不使每個要素表格內(nèi)容繁瑣、冗余。數(shù)據(jù)字典結(jié)構(gòu)采用表格形式,描述的內(nèi)容包括要素名稱、圖式編號、國標編碼、制圖表示、幾何表示、描述、采集要求、分解表示、層名、編碼、實體、線型名、符號名、字型名、圖案名、線寬、幾何特征、色號、基本屬性、擴展屬性、關(guān)聯(lián)關(guān)系、相關(guān)要素、關(guān)系和備注。基礎(chǔ)地理信息要素的描述如表1所示。

表1 雙線地面常年河流要素表

續(xù)表1

2.3 細化的要素分類與編碼

國家標準中要素分類分為4類:大類、中類、小類和子類,分類與代碼為6位碼。《數(shù)據(jù)字典》將要素分類分為6類:大類、中類、小類、子類、細分類和符號信息類;是在國家標準的基礎(chǔ)上,結(jié)合了專業(yè)分類、細分類和符號信息分類,擴充為10位碼。要素編碼結(jié)構(gòu)采用“主編碼”加“附編碼”的編碼方案,統(tǒng)一用10位十進制數(shù)字碼描述,主編碼是前8位數(shù)字碼,附編碼是后2位數(shù)字碼。前8位數(shù)字碼對應(yīng)要素分類中的前5類,即大類、中類、小類、子類、細分類;后2位數(shù)字碼對應(yīng)要素分類中的第6類,即符號信息類,具體編碼結(jié)構(gòu)如下:

主編碼是區(qū)別不同要素的編碼,即主編碼不同,要素不同;主編碼相同,要素相同。附編碼是區(qū)別一個要素的不同符號信息編碼,對應(yīng)不同的幾何特征,是一個要素在制圖數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)中的不同表達形式。附編碼主要包括“00、01、02、03、04、14、05、06、08、09、10、11、15、96、97、98”編碼。“00”附編碼主要是獨立符號、要素特征線編碼,以點、線、面的幾何特征表現(xiàn);“01”附編碼主要是依比例尺要素范圍線編碼,以面的幾何特征表現(xiàn);“02”附編碼主要是該要素附屬要素的編碼,與該要素共同組成此要素,以線、面的幾何特征表現(xiàn);“03”附編碼主要是符號編碼,以符號要素的幾何特征表現(xiàn);“04、14”附編碼主要是單向和往復(fù)流向符號編碼,以點的幾何特征表現(xiàn);“05、06”附編碼主要是單向和雙向中心線的編碼,以線的幾何特征表現(xiàn);“08”附編碼是框架線編碼,以面的幾何特征表現(xiàn);“09”附編碼是骨架線編碼,以線的幾何特征表現(xiàn);“10”附編碼是要素的下坡腳線編碼,以復(fù)合要素的幾何特征表現(xiàn);“11”附編碼是輔助線編碼,以復(fù)合要素的幾何特征表現(xiàn);“15”附編碼是構(gòu)架線編碼,以線的幾何特征表現(xiàn);“96、97、98”附編碼是要素注記的編碼,以文本要素的幾何特征表現(xiàn),如表2所示:

表2 附編碼一覽表

2.4 緊密的要素關(guān)聯(lián)

本標準增加了要素的關(guān)聯(lián)關(guān)系,關(guān)聯(lián)關(guān)系是為表示一個要素的各個組成部分或若干要素表示為一個整體所建立的數(shù)據(jù)關(guān)系,分為一級關(guān)聯(lián)和二級關(guān)聯(lián)。一級關(guān)聯(lián)是要素各個組成部分之間的聯(lián)系,即相同主編碼不同附編碼要素之間的聯(lián)系;二級關(guān)聯(lián)是若干要素之間的聯(lián)系,即具有相關(guān)空間聯(lián)系的不同主編碼要素之間的關(guān)系。一般,一級關(guān)聯(lián)在數(shù)據(jù)制作過程中通過程序可自動實現(xiàn),二級關(guān)聯(lián)需半自動或手工實現(xiàn)。關(guān)聯(lián)關(guān)系的建立能夠更好的保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,實現(xiàn)制圖數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)的自動轉(zhuǎn)換,為自動縮編奠定基礎(chǔ)。

關(guān)聯(lián)關(guān)系建立時,遇到面狀要素中包含“島”時,關(guān)聯(lián)關(guān)系的建立分為以下3種情況處理,實現(xiàn)建庫數(shù)據(jù)的自動轉(zhuǎn)換。

(1)大面積面狀要素中包含閉合線時,應(yīng)按面狀要素的范圍和閉合線范圍分別加繪面狀要素的框架線,框架線之間應(yīng)建立一級關(guān)聯(lián),如圖1所示。

圖1 面狀要素包含閉合線

(2)大面積面狀要素中包含非閉合區(qū)域(例如:院落)時,應(yīng)按面狀要素的范圍和非閉合區(qū)域外圍分別加繪面狀要素的框架線,框架線之間應(yīng)建立一級關(guān)聯(lián),如圖2所示。

圖2 面狀要素包含非閉合區(qū)域

(3)大面積面狀要素中包含閉合面時,大面積面狀要素加繪框架線,框架線與閉合面應(yīng)建立二級關(guān)聯(lián),如圖3所示。

圖3 面狀要素包含閉合面

3 總 結(jié)

《數(shù)據(jù)字典》標準與天津市測繪院的生產(chǎn)實際相結(jié)合,將數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)檢查相結(jié)合,保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,完善生產(chǎn)體系。將《數(shù)據(jù)字典》與軟件集成,編寫了一套數(shù)據(jù)采編、數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件,通過讀取《數(shù)據(jù)字典》數(shù)據(jù)庫,參數(shù)化繪制要素、檢查要素、轉(zhuǎn)換要素,保證數(shù)據(jù)的準確性和完整性。通過點擊繪制要素時的幫助按鈕,可以彈出數(shù)據(jù)字典頁面,起到在線幫助作用。軟件界面如圖4所示。

圖4 軟件界面

《數(shù)據(jù)字典》標準已應(yīng)用于天津市1∶10 000地形圖修測項目,且在生產(chǎn)實踐中不斷完善。它不僅保證了1∶10 000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的規(guī)范化和標準化,促進了圖庫一體化的實現(xiàn),也為天津市基礎(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺、地理國情監(jiān)測、“數(shù)字天津”建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

[1] GB/T 13923-2006.基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼[S].

[2] GB/T 20257.2-2006.國家基本比例尺地圖圖式第2部分:1∶5 000 1∶10 000地形圖圖式[S].

[3] GB/T 20258.2-2006.基礎(chǔ)地理信息要素數(shù)據(jù)字典第2部分:1∶5 000 1∶10 000基礎(chǔ)地理信息要素數(shù)據(jù)字典[S].

[4] 段怡紅,呂玉霞,李建利等.《基礎(chǔ)地理信息要素數(shù)據(jù)字典第2、3部分》編制說明[J].測繪標準化,2006(2):1～4.

[5] 張坤,肖學(xué)年,周一等.《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》編制說明[J].測繪標準化,2006(3):1～4.

[6] 周麗珠,劉富東,劉陽.《天津市基礎(chǔ)地理信息要素數(shù)據(jù)字典第一部分:1∶500 1∶2 000的編制》[J].城市勘測,2012(3):47～52.

[7] 周麗珠,周奎,周義軍.基于CAD數(shù)據(jù)的GIS化處理過程的研究與應(yīng)用[J].城市勘測,2013(5):23～25.

Compilation of the Tianjin Geographic Information Features Data Dictionary,Part 2:1∶10000

Zhou Lizhu1,Liu Fudong2,Wang Guangsheng1
(1.Tianjin Institute of Surveying and Mapping,Tianjin 300381,China; 2.Tianjin Municipal Engineering Construction Company,Tianjin 300381,China)

To promote the"digital city"geospatial framework construction,sharing basic geographic information data,Tianjin Institute of Surveying and Mapping designs the Data dictionary for Tianjin-based geographical information——Part 2∶Specifications for 1∶10000 maps.The basic principle for the designing is that the criterion must be available and has maneuverability,based on the correlative national criterions,combined practical experience of Tianjin Fundamental Surveying and Mapping.The criterion ensures the standardization of basic geographic information data,promote the realization of an unified graphic database,and provide technical support for the basic data of geographic information of public service platform,geographical condition monitoring etc.

fundamental geographic information;feature;data dictionary

2014—02—17

周麗珠(1971—),女,正高職高級工程師,主要從事地理信息數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)標準編制等工作。