礦山地理信息系統中數據快速更新方法

田維軍

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊，貴州 都勻 558000）

地理信息系統根據應用環境的不同，搜集相應區域的地理信息和數據，根據測量結果繪制出目標區域的圖表信息，其最大特點是利用計算機處理獲得的空間數據，借助于遙感技術等，實現礦山地理數據采集。通過快速更新，為數據分析、處理提供給高質量應用，確保相關項目獲得最新、精確的數據支持。

1 DLG數據更新方法

（1）數據檢查要求。DLG數據主要包括三個部分，即數據正確性、空間圖形、屬性精密檢查，基于EPS軟件生產的DLG圖形數據，需要利用軟件自帶的Check模塊對以上內容進行檢查。首先是數據正確性檢查，這一部分主要對DLG數據的數據分層、實體編碼正確性進行檢查，要求各要素與所在圖層保持一致，要素幾何圖形是否滿足圖形數據規范等。其次是空間圖形檢查，針對圖形的數據邏輯關系進行驗證，確認點線面、懸掛等相交、交叉關系是否符合規范。最后是屬性精度檢查，主要對屬性正確性、完整性進行確認，如必填項空值、非必填項空值、屬性枚舉值一致性檢查[1]。

（2）定制質檢方案。基于EPS軟件產生的DLG數據特點，定制自動化、人機交互式、人工檢查三種方式，定制的檢查模塊為EPS Check模塊，形成自動化質檢方案。通過在EPS軟件中新建方案，通過以下流程，定制檢查方案：檢查組→檢查項模式組織→建立數據標準→圖形、屬性檢查→定制檢查項。對于數據標準，要確保編碼和層的合法性，通過在檢查項中插入相應模型，完成檢查項參數設計。圖形檢查，主要對重疊地物、懸掛點、地物自相交、空間邏輯等進行檢查，通過類別比較各檢查項參數，可以確認參數是否符合標準，檢查過程需要特別設置檢查對象和容差。

（3）屬性檢查。要求DLG數據檢查符合規范，添加具體屬性檢查項，以自定義腳本編程對檢查內容進行檢查，確認高程值是否為空，以及檢查結果輸出。利用VBS編寫腳本，針對中等高線對象、高程值、判斷高程值是否為空、檢查結果輸出進行檢查：①中等高線對象，編程定義為SSProcess.SetSelectCondition”SSObj_Code”，”=”，”6202023，6202033，6202053，6202063”；②高程值編程定義為gez=SSProcess.GetSelGeoValue(i，”[GC]”)； ③ 判 斷高程值是否為空if gez=”0.0”or gez=”0”or gez=””or gez=”999”；④檢查結果輸出，按照基本屬性、等高線屬性、自定義腳本、等高線高層是否填寫x，y，z以及geoID等字段，確認檢查屬性合法[2]。

2 DOM數據更新方法

DOM數據主要通過航空、航天手段獲取的數據，對原有地理信息系統進行糾偏和鑲嵌，按照一定的圖幅裁減范圍生成數字正射影像集，通過這樣的方式提高地圖的幾何精度，展現幾何影響特征。對于DOM數據待更新區域分為小范圍、大范圍兩種，其中前者主要對礦山的小區域數據進行更新，根據生產任務定時或不定時更新，應用在工作區采取大比例尺地形圖，以及測繪外業地形要素。相比其他方法生成的DOM數據，這種方法的優點是數據生成快，但是也會造成圖像失真、內容單調、色彩單一的問題。對于大范圍待更新區域，采用航空攝影或衛星數據，對地理信息系統進行更新，相比起前一種更新方法，獲得的DOM數據精度更高、圖像接近真實色彩、描述的信息也更加豐富。

3 DEM模型數據更新

DEM模型數據來源航空攝影、航天遙感，前者獲取的地圖測繪和數據更新都更加有效，獲取高精度、大范圍的數據；后者僅從相片上獲取高程數據，缺點是數據精度低，只能滿足獲取大范圍小比例尺數據的有效方法。不過隨著IKONOS技術的發展，配合孔徑雷達干涉測量技術、機載激光掃描儀等設備和技術，獲取的DEM數據精度隨之增高。

更新DEM數據源需要注意以下幾點：①遙感影像的幾何畸變；②遙感數據增強處理，用于擴大不同地物的灰度差；③遙感影像數據空間分辨率，以及數據解譯和判讀[3]。

利用DEM數據構成的是三維場景的地形數據，需要根據其地形起伏狀態、待更新區域的具體情況，選取相對應的數據更新方法。對于待更新區域較小的數據更新情況，將工作區大比例尺地形圖的特征點、線進行DEM制作，測繪外業實地采集高程點，利用高程數據生成DEM數據，再進行數據接邊處理，實現小范圍待更新區域的數據更新。

對于范圍大的待更新區域，需要將礦山劃分為若干個區域，特別是新增加的生產點，通過航空攝影測量數據更新，雖然獲取數據成本相對高些，但數據獲取速度更快。

4 三維模型數據更新

礦山三維模型數據是整個數據庫的核心部分，其對于數據管理系統應用發揮著重要的影響，是決定地理信息數據準確性的關鍵因素，只有更新三維模型數據，才能保證工作人員分析、查詢、統計數據的質量。

對于數據更新，通常采用以下幾種方法。基于三維激光掃描數據更新，這種方法適用于范圍較大的礦山，以及對數據精度有較高要求的區域，通過配備地面激光掃描儀、GPS設備，測距求算礦山點云數據，然后再對數據進行配準、輪廓線提取，紋理、模型制作，更新實時數據。數據采集應用的設備包括移動測量車、激光掃描儀、機載激光Lidar。

激光掃描數據處理流程如下：①外業掃描獲取點云數據→數據配準；②配準后的點云數據，進行網格建立、數據精簡、數據分割、模型建立等操作；③紋理貼圖和三維場景重建。基于二維數據更新，其使用場景為待更新區域范圍較小，基于二維數據重構三維模型數據，首先利用已有地圖數據，獲取礦山的平面位置坐標、高程數據、高度信息等；其次整理二維數據，在3DSMAX建立礦山三維白模數據；最后根據外業采集數據，對模型數據進行紋理貼圖，實現數據更新。

5 結論

綜合上述，對于待更新區域大小差異，采用不同數據更新方法，其使用的場景也有所不同，需要根據礦山的生產項目，以及對數據精度的要求和數據生成速度確定更新方法。