師鋒
隨著計算機技術的發展,全國各地的測繪部門制作數字地形圖的技術已達到了生產化水平。有的將已有的地形圖進行數字化(人工手扶跟蹤數字化、掃描矢量化);有的用攝影測量的方法生成數字地圖:有的利用野外測量的數據,直接制成數字地形圖,等等。這些應用技術已日趨成熟,相應軟件也不少。但是,已經生產的數字地圖中有的并不能滿足GIS(Geographic Information System的簡稱,即地理信息系統)的需要。當前的軟件,還是十分注重數據的采集精度、速度,圖形實體的符號和文字注記的美觀、合理,即非常重視繪圖的成圖質量,其目的是生產符合國家制圖標準及各行業制圖標準的地形圖、地籍圖,而并不在意這些圖形實體之間的關系,以及它們與實體屬性之間的聯系。概括地說,這些軟件是為了滿足機助制圖(CAD)的需要。
城市基礎地形圖庫是GIS應用系統的基礎。因此,我們在制作數字地圖時,一定要考慮面向GIS應用,而不僅僅是為了純粹的機助制圖。同時,還要與各種GIS軟件接口。CAD是以實體為單元存儲點、線、面之間的聯系,在此基礎上,能夠構成實體之間的拓撲結構的空間數據庫,并且能夠方便地與屬性庫相聯接。它不是以符號表示不同地物,而是以單線加相應層性描述(通過分層、顏色等)來表示。只有在進行繪圖時,將GIS圖再進行符號化修飾和綜合處理,才能形成CAD圖。
一、數據標準的確定
在GIS應用日益普及的今天,有必要制定出一套數據標準和統一的符號庫,按此標準建立的數字地圖庫應能滿足各種GIS的需要。有了這個標準,才可以使國土資源管理部門迅速建立一個能滿足GIS需要、高質量的數字地圖庫。這套數據標準應該具有下列特征:
數字地圖管理的對象是地表上的實體;面向實體的數據結構便于利用計算機進一步加工處理;不同的實體應分層存放;各實體可以與其描述的信息之間建立聯系;某一類或某幾類實體的數據可以生成拓撲結構;能生成拓撲結構并且與不同的GIS軟件有數據接口,能把實體信息輸入GIS系統供其使用;既有基本的圖形符號庫和圖形輸出程序,又允許各GIS系統根據不同的專業的需求,開發其圖形符號庫,生產各種專題圖。
二、GIS具體實施的問題
(一)從控制到碎部
對一個城市來講,首先要布設一個統一的高精度的控制網,以便在統一坐標系、統一控制下,逐步修測和更新地形圖、地籍圖。這個控制網不僅是地形測量和地籍測量的基礎,也是用坐標管理地塊的基礎。布設控制網可以用常規的城市導線網,也可以布設GPS網(在通視條件差、島嶼湖泊多、有經濟或設備條件的地區)。如果重建高精度測量控制網,筆者建議:一是用GPS技術測定首級控制點。二是利用全站儀布設導線網,少布設單導線,利用導線網平差軟件處理數據。
(二)實測與圖解相符合
城市大比例尺地形圖測量,原來一般有常規的大小平板測量、小比例尺地形圖測量,有的還用航空攝影測量方法。傳統的平板測圖方法,是在城市統一的控制下,加密導線網和進行碎部測量,利用相似原理和極坐標等方法,將地形地物繪在圖紙上,經綜合取舍后形成了地形圖或地籍圖。由于GIS應用的普及,全國已開始進入數字地圖測量(全解析)的熱潮中,野外測量的數據直接進入到了計算機中,以數據的形式存儲圖形(點、線、面),保留了原始數據精度。需制圖時,再由計算機來機助成圖(不同比例尺和不同專題圖)。
(三)平差處理
目前,雖然以圖解與全解析相結合,且以圖解為主,但在數字化時,還是可以通過對數據進行預處理,根據匹配平差處理等手段,來提高數據精度。
當圖形數字化或矢量化時,由于點誤差和圖紙伸縮等誤差影響,引起點、線誤差。那么,可利用周圍控制點或其他點和這些幾何條件進行平差處理,可提高精度。
(四)建立動態的基礎底圖更新機制
更新測量必須用圖解法進行。即用全站儀和其他合適的儀器,從圖根控制點出發,測量并計算新點的坐標?;蛘邚木哂懈呔茸鴺说狞c出發,用儀器或只用鋼尺丈量數據,再憑這些數據計算新點的坐標,這樣做可以保證地物點至少不得大于10厘米。把測量結果直接輸入計算機,經有關軟件處理后,替代原先的舊資料,舊資料在刪除前應該打印出來,注明日期和經有關人員簽字后留底存檔。同時,在計算機中應歸檔作為歷史保存。
(五)數據接口
數據的采集(數字化或實測)已不僅僅為制圖服務和提供藍圖,更重要的是提供數字底圖,為城鎮土地管理GIS應用服務。所以,就要求此數字地圖庫應面向實體,有GIS的數據接口?,F各國土資源管理部門所用的GIS平臺軟件均不同,不可能也沒必要強求一樣。但是,這就要求我們提供的數字地圖,應與不同的GIS有數據接口,并能滿足它們不同的實體管理的需求。
三、結束語
對于不同的GIS數據源,根據實際情況選擇一種數據采集獲取方式,達到最優作業效果。但隨著GIS信息的不斷膨脹,迫切需要一個數據采集和獲取的標準,實現GIS的數據資料共享,提高各類數據庫的利用率,實現GIS的多層次的開發應用,避免浪費人力和財力。