淺探城市基礎矢量地形數據建庫與增量更新

陳長紅

桂林市國土資源規劃測繪院 廣西 桂林 541000

城市的面貌也在飛速的變化，城市的變化可以說是日新月異。所以城市基礎地形圖，必須頻繁的更新才能使城市基礎地形數據庫具有真實性。但是地形圖的更新是一個令人頭疼的問題，他也是困擾規劃國土管理部門和測繪部門的一個關鍵問題。現階段，我們一直深思的一個至關重要的疑惑就是怎么樣才能夠準確有效，而且快速獲取已經發生變化的地形信息而且需要及時更新的反映在地形數據庫上。

1 城市基礎地形數據的現狀及意義

1.1 國內外現狀

判斷現在的地形數據能不能繼續利用的關鍵條件是地形數據的真實性。隨著科技水平的不斷提高，GIS技術也不斷深入推廣。在現階段的形勢下，城市基礎地形數據庫需要達到更高的要求才能滿足用戶對它的需要，例如現在人們使用的越來越多，而且更加普遍的車輛導航，更加需要確保城市基本地形數據庫的真實性和準確性，這樣車輛導航對車輛做出正確的指引，使車輛按照正確的路線達到人們想去的地方。

1.2 城市基礎地形數據的意義

隨著科技的進步和社會水平的提高，我們國家的改革也進一步深化，在建設基礎設施的方面國家增加了重視程度，在建設基礎設施項目的過程中，對地形圖的精確性和精度都有很高的要求。隨著全面奔小康的社會目標的不斷實現，對城市基礎底線數據庫真實性和準確性進行完善更是城市和鄉村發展中所需要的，所以城市基礎地形數據庫的更新問題變得至關重要[1]。

2 對城市基礎地形數據的處理

2.1 編碼

為了使城市矢量地形數據能夠被更加科學的應用、管理與理解，是城市基礎的GIS系統和一些其他信息檢索系統分析、儲存輸出、采集、和交換能夠統一的進行。并且使系統能夠徹底的兼容，進一步的實現信息的共享，這就使我們必須要編碼標準元素和地形分類進行一定的研究于開發，他將在這里起到關鍵性的作用。

2.2 獲取與轉換

歷史數據、全野外數據采集和地形碎部測量以及數字攝影方法測量都是通過矢量地形數據采集而形成的方法。

（1）在野外中的數據采集。在進行對某些地區的實地調查過程中，我們需要使用全站儀，把通過全站儀采集的數據信息通過全站儀的自動傳輸功能，傳輸到便攜機內或者磁卡記錄，我們繪制完地形圖時將數據傳輸到計算機上，最終通過計算機自動生成我們所需要的地圖。

（2）歷史數據。我們使用數字化的方法將圖形地圖上的內容轉化為數字地圖，并且通過使用數字化儀，尤其是其上面的插圖功能，把圖形在實際中的位置變成數字化的解析坐標形式，然后再使用計算機的輸入設備來對就是代碼以及地圖上的符號進行記錄。

（3）數字攝影方法測量。隨著科學技術的更新，硬件設備和計算機軟件也得到了較大的發展，他們的技術更新的也越來越快，所以使攝影數據處理裝置也得到了越來越快的發展，順理成章，對于數據的采集也相繼使用攝影測量方法，現在也被越來越多的城市使用攝影測量方法。

（4）地形碎部測量。在我們已知地圖的區域內，大部分數字化的坐標可通過一些實測精確坐標代替，在地形碎部測量的過程中，我們需要在戶外利用電子記錄手簿和電子全站儀，通過對這些數字化設備的利用，我們可以得出關于建筑物較為精準的坐標，地形碎部測量結合數字化的方法也經常運用在數字化地圖測量中。

2.3 分類分層設計

在現階段城市基本地形數據庫的設計和使用中，教育普遍的是采用分層儲存和分類儲存的方法。地形元素在地形圖上可劃分為采礦設施。管道設施、水域地質、土壤、居住建筑境界、測量控制點農田和其他類型的植被[2]。

3 城市基礎地形數據庫的物理設計和邏輯設計

3.1 物理設計

對于數據庫的儲存方法主要是通過數據庫的物理設計來進行，數據庫的邏輯結構與物理設計功能有著一定的聯系，重點強化數據庫的物理設計是非常具有必要的。

3.2 邏輯設計

邏輯設計在優化城市基礎地形數據功能起到關鍵性的作用，因為我們使用邏輯設計的主要目的是為了對配置資料庫的數據進行優化。數據庫中的對象分離開來，主要原因是因為其在數據庫中活性的高低。如利用表及其索引分離的方法可以使我們更加方便管理并且效率更高的城市基礎地形數據庫[3]。

4 城市基礎地形數據更新方法及流程

4.1 更新的具體模式

從時間的角度上來說，城市空間基本數據是不斷發生變化的，我們通過兩種主要方式來采集不斷變化的城市基本數據。第一種方式是對不斷發生變化的元素值改變采集，第二種方式是對于不同版本的相同數據進行收集。

4.2 城市基礎地形數據需要遵循的更新原則

在對城市基礎地形數據進行更新時，我們需要遵循一些原則，這樣可以保證我們完成更新后的數據更加真實，更加可靠。

（1）高精度原則。在對城市基礎地形數據庫進行更新時，我們更應該保證其準確性，我們如果只是在原有的數據上簡單的疊加和覆蓋，這樣是完全不可行的，通過簡單的疊加和覆蓋，我們是無法對已經發生變化的地形數據進行正確的且真實的更新，喪失了真實性和正確性，那么地形數據的意義將不會存在，我們必須高度對未更新部分和更新部分的精準匹配度進行關注。

（2）空間數據和屬性同步更新。城市基礎地形數據庫是一個復雜的數據庫，其中包含的數據內容有很多，所以我們在對城市基礎地形數據庫進行更新時，不僅僅只是對空間數據的更新，我們也要兼顧到數據屬性的更新。只有這樣，我們才可以使兩個原始數據同時更新，從而保證其準確性。

（3）現實性原則。在對城市基礎地形數據更新的過程中，我們一定要在保證準確和及時的情況下，對基礎數據進行更新，這樣我們才可以使基礎數據庫具備真實性和準確性的特點。城市基礎地形數據庫是對該城市發展狀態來反映他們現階段的情況的，所以我們如果想要發揮出城市地理信息系統理想的作用，我們就必須確保它具有真實性和現實性。

5 歷史回溯功能

隨著社會的不斷進步和時間長河的不斷流淌，城市不斷發生著變化，所以每一個城市的城市基數地形數據庫的也要不斷更新才能做到與時俱進，才能保證城市基礎地形數據庫的準確性。有時為了滿足城市建設與規劃的需要，我們需要使一部分區域在重現以前的面貌，這樣我們可以更加方便快捷地將新的數據和舊的數據進行對比分析。對歷史數據的回溯是我們進行新舊數據對比時常用的方法，在對城市基礎地理信息系統進行設計時，我們需要使地理基礎信息系統能夠提供歷史回溯這一重要功能。當我們對歷史數據回溯功能啟動時，該功能從過去的歷史數據中獲得一些我們所想要的數據，并且將這些數據展現出來，通過這樣的方式，可以使我們清楚地了解到某個地區過去城市地形的變化情況。

6 結束語

在我們對地理信息系統的使用過程中，我們必須保證地理信息系統數據庫具有完整性，準確性和真實性的特點，否則地理信息系統將不能給用戶提供正確的數據，從而失去其存在的意義，所以我們必須保證數據庫的真實性。而城市地形數據是在不斷發生變化的，所以這就需要我們不斷對地理信息系統數據庫進行更新，同時我們還需要對歷史數據進行管理。如果我們能夠快速且方便的對城市基礎地形數據庫進行更新，那么城市基礎地形數據庫將發揮出比以往更大的作用。