利用ArcGIS進行1/500地形圖入庫及更新

徐愛霞++武曉龍

摘 要：基礎地理信息數據是“數字鄞州”地理空間框架的重要組成部分，隨著“數字鄞州”的應用推廣，不同行業和部門對基礎地理信息數據的現勢性提出了更高要求。在“數字鄞州”地理空間框架建設過程中，設計了一種地形圖數據更新入庫方法，用于將日常采集或修補測的地形圖數據更新到基礎地理信息數據庫中。

關鍵詞：ArcGIS 地形圖入庫 基礎地理信息 數據更新

中圖分類號：N37 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（b）-0021-02

1：500基礎地形數據庫建設作為“數字鄞州”地理空間框架的子項目，是地理空間框架建設最重要的基礎，也是最為關鍵的一步，直接影響后續地理空間框架建設的質量。

1 數據概況

該次需轉換的數據為全區1：500DWG地形圖，約470km2。

數據轉換所涉及的地形圖有2004版之前的地形圖、2004版地形圖和2010版地形圖。由于地形圖數據比較混亂，CAD預處理前首先要把2004版之前的地形圖進行數字標準化，標準化為2004版地形圖或2010版地形圖才能進行CAD數據的預處理。

2 數據要求

數據要求在1：500地形圖基礎上進行構面、數據整合、對象化處理、數據融合、賦屬性等技術手段，建立以控制點、水系、交通、居民地、植被、管線、地貌、地名為主要內容的基礎地理信息數據庫。

3 數據入庫流程

3.1 CAD數據預處理

在經過外業測繪生產和內業編輯的基礎上，對數字標準化后的2004版（2010版）DWG數據進行數據預處理、檢查、預入庫等工作，達到建設1：500基礎庫的要求。

首先要把數字標準化后的DWG數據分區塊進行拼幅合并，合并成一塊塊適合入庫操作的數據（每個區塊的范圍不宜太大，太大會影響做圖的速度，一般以2km2左右為宜）。

對拼幅后的DWG數據進行分析，有代碼的數據首先利用對照表進行代碼轉換，然后按設計要求分要素處理數據，無代碼的數據則直接對照圖式判別要素，再按設計要求分要素處理數據。

DWG數據的檢查是基于AUTOCAD軟件下的檢查，主要目的是檢查地形圖的各類地物是否合理。

由于外業數據采集或內業做圖的過程中存在不規范或錯誤，比如房屋沒有封閉，房屋與房屋中間有重復多余線，實體沒有屬性或者屬性錯誤，以及存在沒有屬性的實體，線要素中存在圓弧、圓、橢圓、spline線等，這些問題對基于基礎數據的要素構面、GIS數據庫的入庫是必須避免和消除的，否則將影響數據的轉換，造成數據的丟失。

3.2 數據轉換

由于DWG數據主要用于描述地理實體的空間位置和幾何形狀，無法對空間數據進行分析，并不具備拓撲關系，也不能滿足基礎地理信息數據庫的建設，因此必須進行CAD數據到GIS數據的轉換。轉換工具是該文作者中心自主研發的。

然后看轉換過程中數據是否完全轉換，如未完全轉換，重新回到AUTOCAD界面進行DWG數據的修改，直至完全轉換。

3.3 Gdb數據的處理

由于ArcGIS數據庫對數據有較高的要求，入庫之前需要逐一檢查要素圖層分類、屬性、懸掛點、偽節點等內容，補充缺失的屬性信息、未自動識別的面狀要素等，如部分房屋、水系面層等要素內容。

在該次入庫的過程中，臺階、樓梯、道路都處于未封閉的狀態，需要進行人工構面，大大增加做圖的難度和工作量。

3.4 Gdb數據融合接邊

各圖幅在數據整理完成之后，各類要素要進行圖形和屬性接邊，數據按圖幅采集時，要素必須按照內圖廓進行接邊，數據按區塊采集時，要素必須以區塊的邊界進行接邊。

數據在入庫后，各要素在接邊處相同屬性的進行接邊融合，面狀要素全部要求融合，各類管線、道路中心線和有名稱的線狀要素作融合接邊處理。

3.5 Gdb數據檢查

為保證得到最佳質量的1/500地形圖數據，最后進行數據檢查，確保各方面標準一致，完整精確。

（1）數據完整性檢查：檢查數據覆蓋范圍、要素、數據層與內部文件是否完整。

（2）邏輯一致性檢查：檢查數字線劃圖數據拓撲關系、概念、格式是否一致。

（3）位置精度檢查：將ArcGIS數據庫圖形節點成果表與dwg文件圖形坐標對比，分析圖形坐標輸入精度，完成數據圖形質量的檢查。

（4）圖面的檢查：將ArcGIS數據與dwg數據疊加在一起，進行圖面的檢查，以確保圖面的完整性。

（5）屬性精度檢查：將ArcGIS數據庫屬性數據成果以規范表格形式輸出，與原始資料表格進行對比檢查，分析屬性數據輸入的準確性，完成數據屬性質量的檢查。

3.6 ArcGIS拓撲關系檢查

拓撲是GIS在數據管理和完整性方面的關鍵要求。把經過人工處理的Gdb數據進行拓撲關系檢查。各類點、線、面狀要素都不能有自重疊，點、線、面要素之間也不能有不合理的相互重疊。線、面要素為保證能正常入庫，不能存在自相交。構好的面要素與原始構面邊線應保證線與面的節點套合，最大誤差不超過0.01 m。

利用ArcCatalog中所提供創建拓撲規則后，應用ArcGIS軟件進行拓撲錯誤的檢查，其中部分規則可以在容限內對數據進行調整。

3.7 Gdb數據入庫

Gdb數據處理經質檢合格可進行數據入庫，建立1：500基礎地理信息數據庫。

具體的流程圖如圖1所示。

4 數據更新

隨著城市建設的快速發展和城市信息化的需求，以及社會公眾對地理信息的祈盼，不斷要求基礎地理信息能夠加快更新周期，盡量縮短數據的采集、加工和處理的周期。

一般以一個月為周期，對竣工資料按項目進行劃分，按上面的數據入庫流程進行處理，生成已符合數據入庫要求的Gdb數據，刪除數據庫中需要更新的Gdb數據，把新的Gdb數據融合進數據庫，再進行接邊以及拓撲關系檢查，完成數據的更新。不足之處是刪除舊數據時完全采用人工干預的方式，延緩了更新的速度，有時也會誤刪除不需要更新的數據或少刪除數據造成數據的壓蓋。如果更新Gdb數據時新數據能夠自動替換需更新數據，將會大大提升更新的速度以及數據的質量。

5 結語

鄞州區1：500基礎地形數據庫的入庫、更新工作，結合了鄞州區規劃、建設和管理的實際需要，公眾結合了城市信息化發展的需要，在滿足城市地理數據快速更新的前提下，設計其能充分利用現有地形圖數據資源，同時又面向GIS用戶，滿足國家制圖標準，確保服務廣泛性，增加時態信息，確保數據延續性的更新維護技術體系，以保證數據的現勢性、采集平臺的開放性以及確保空間、屬性數據的一致性。

參考文獻

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