匯交成果在1∶10 000地形圖更新中的綜合應(yīng)用

梁麗芳，王燕云，李紅濤，張鐵成

(1.河北省測繪資料檔案館，河北 石家莊 050031；2.河北省地理信息局，河北 石家莊 050031；3.河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)，河北 唐山 063000)

匯交成果在1∶10 000地形圖更新中的綜合應(yīng)用

梁麗芳1，王燕云1，李紅濤2，張鐵成3

(1.河北省測繪資料檔案館，河北 石家莊 050031；2.河北省地理信息局，河北 石家莊 050031；3.河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)，河北 唐山 063000)

基礎(chǔ)測繪是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性和公益性事業(yè)。本文利用匯交的地理信息成果，采用部分要素更新模式動(dòng)態(tài)更新1∶10 000地形圖涉及的重大變化地區(qū)和要素，充分發(fā)揮了已有數(shù)據(jù)源的優(yōu)勢，大大減輕了外業(yè)調(diào)繪和內(nèi)業(yè)采集、編輯的工作量，對于將全要素更新與部分要素實(shí)時(shí)更新科學(xué)合理的結(jié)合，以及研究和探索地形圖更新的新思路、新方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和推廣價(jià)值。

基礎(chǔ)測繪；匯交成果；1∶10 000地形圖；更新

一、引 言

地理信息成果是政府宏觀管理、國土規(guī)劃、文化教育、科學(xué)研究、外交和國防建設(shè)不可缺少的地理信息戰(zhàn)略資源，大部分地理信息成果都涉及國家秘密，事關(guān)國家安全。為加強(qiáng)涉密成果管理，維護(hù)地理信息安全，河北省地理信息局在全省開展了地理信息成果副本匯交工作。自匯交工作開展以來，全省甲、乙級測繪持證單位匯交的成果涉及測繪、地礦、土地、城鄉(xiāng)建設(shè)與規(guī)劃、水利、電力等12個(gè)行業(yè)，包含了省內(nèi)各行業(yè)工程應(yīng)用的成果，對河北省范圍內(nèi)發(fā)生的重大經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所體現(xiàn)的地理信息變化進(jìn)行了準(zhǔn)確的描述。

基礎(chǔ)測繪是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性和公益性事業(yè)，廣泛服務(wù)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、國防建設(shè)和人民生活的各個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)，數(shù)字化城市建設(shè)對基礎(chǔ)地理信息的需求越來越迫切。但是隨著時(shí)間的推移和城市的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品的時(shí)效性滯后于城市發(fā)展變化的矛盾日益突出，這些矛盾如果不能很好地解決，勢必會(huì)影響基礎(chǔ)地理信息的應(yīng)用領(lǐng)域和拓展空間，阻礙城市信息化建設(shè)的步伐。而要保證基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品具有較強(qiáng)的現(xiàn)勢性，最基礎(chǔ)的工作就是基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)更新與維護(hù)。

充分利用匯交的地理信息成果動(dòng)態(tài)更新與維護(hù)河北省基礎(chǔ)地理信息(1∶10 000地形圖)涉及的重大變化地區(qū)和要素，能夠充分發(fā)揮已有數(shù)據(jù)源的優(yōu)勢，生成現(xiàn)勢性更高、屬性信息更豐富、精度更高的矢量地形圖數(shù)據(jù)。

二、匯交數(shù)據(jù)資料情況

利用匯交成果更新1∶10 000地形圖，要充分了解數(shù)據(jù)的來源、采集標(biāo)準(zhǔn)、交換標(biāo)準(zhǔn)、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、精度指標(biāo)等，注意現(xiàn)有的滿足質(zhì)量要求的資料在法律法規(guī)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上是否可以被實(shí)際使用，在更新工作中做到對數(shù)據(jù)資源的靈活合理利用。通過對匯交成果全面、系統(tǒng)的分析，總結(jié)出如下特點(diǎn)：

1)匯交的成果資料均經(jīng)過數(shù)據(jù)和文檔資料的審核，審核合格的數(shù)據(jù)均通過了質(zhì)檢部門的檢驗(yàn)，滿足數(shù)據(jù)生產(chǎn)時(shí)相應(yīng)的規(guī)范和圖式要求。

2)在成果匯交行業(yè)類別中，測繪行業(yè)匯交項(xiàng)目最多，大多數(shù)為DWG格式的大比例尺地形測繪和地籍測繪項(xiàng)目，其中經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和城市建成區(qū)項(xiàng)目占多數(shù)，此類成果較規(guī)范，有利于1∶10 000地形圖的更新。

3)經(jīng)過分析篩選出的數(shù)據(jù)資料需經(jīng)過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系統(tǒng)和地圖投影的轉(zhuǎn)換等預(yù)處理工作，才可用于1∶10 000地形圖的更新。

三、部分要素更新模式及技術(shù)流程

省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)全覆蓋之后，在1∶10 000地形圖更新時(shí)，對于地物或地貌變化較小的地區(qū)，只需對發(fā)生變化或要更改的要素進(jìn)行更新，這種更新模式即部分要素更新模式(如圖1所示)，基本技術(shù)流程如下：

1)編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書；

2)收集測區(qū)相關(guān)資料；

3)獲取影像資料；

4)數(shù)字化測繪資料或影像資料與原有1∶10 000數(shù)字地形圖疊加分析，提取變化要素；

5)利用數(shù)字化測繪資料或影像資料對變化要素進(jìn)行采集、編輯、入庫；

6)對內(nèi)業(yè)沒判準(zhǔn)或判不準(zhǔn)的要素外業(yè)調(diào)繪核查；

7)根據(jù)外業(yè)核查成果進(jìn)行內(nèi)業(yè)編輯、修改，更新1∶10 000數(shù)字地形圖。

圖1 部分要素更新技術(shù)流程

四、1∶10 000地形圖更新的實(shí)現(xiàn)

1.數(shù)據(jù)預(yù)處理

作為更新數(shù)據(jù)源的各種匯交資料的數(shù)據(jù)格式和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不同，不同的數(shù)據(jù)格式在地理要素表達(dá)上也存在一定的差異，在地理數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)方面的差異主要體現(xiàn)在源數(shù)據(jù)和1∶10 000目標(biāo)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)和投影方式不同。因此，要對源數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，為計(jì)算機(jī)自動(dòng)化更新提供符合更新原則的數(shù)據(jù)(如圖2所示)。

圖2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

2.矢量數(shù)據(jù)編輯

矢量數(shù)據(jù)編輯采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化和人機(jī)交互相結(jié)合的編輯處理方式，在ArcGIS軟件平臺(tái)下，采取入庫數(shù)據(jù)和輸出成果一體化處理的作業(yè)方案，遵循以GIS數(shù)據(jù)建庫為中心，兼顧后期制圖處理需求的原則，在不影響GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)密性的前提下，在滿足制圖表示時(shí)，要素的表示應(yīng)最簡化，避免對同一地形地貌要素重復(fù)表示。

(1)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化編輯

計(jì)算機(jī)自動(dòng)化編輯以編碼作為地形圖更新的主要參照，在更新過程中，地物的編碼不變，需要解釋的是符號和線型。因此，以編碼為基礎(chǔ)，對已變化的點(diǎn)、線要素進(jìn)行批量符號化處理，完成計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化更新。

(2)人機(jī)交互編輯

在地形圖更新過程中，居民地的更新是整個(gè)項(xiàng)目的難點(diǎn)，涉及居民地的新增、部分拆除、擴(kuò)建等情況時(shí)，對居民地形狀化簡、刪除、鄰近多邊形合并等是居民地綜合的主要操作。地圖綜合過程依賴人類的模糊綜合判斷，但目前人們還不能清晰整理和闡述這些知識和法則，還不能總結(jié)成計(jì)算機(jī)可用的形式化的描述。因此，在當(dāng)前條件下高效率地進(jìn)行居民地的綜合更新，必須尋找新的思路。

本文采用人機(jī)交互方式更新居民地主要采用以下3種方法：

1)對于毗連成片、按一定街道形式排列的新增居民地，可以綜合反映居民地的主要輪廓，從大比例尺的單棟房屋綜合成街區(qū)。要注意保持街區(qū)圖形總的結(jié)構(gòu)特征、房屋建筑密度對比及街區(qū)單元大小對比，并正確顯示街區(qū)內(nèi)部的通行情況。

2)對于相對比較單一的分散式居民地，沿居民地外部邊緣按閉合多邊形采集。要注意正確反映居民地的大體分布范圍、房屋分布特征及密度對比。對于根據(jù)地形、名稱能明確范圍的居民地應(yīng)重點(diǎn)更新。

3)對于部分拆除和擴(kuò)建的居民地，如果主體部分沒有變化或變化較小，可以手工采集大比例尺地形圖中街區(qū)的外輪廓的特征點(diǎn)坐標(biāo)，將這些特征點(diǎn)坐標(biāo)展繪到1∶10 000地形圖中作為居民地外輪廓新的特征點(diǎn)，從而達(dá)到更新的目的。操作過程要求保持各要素特征點(diǎn)的位置不變、反映各形狀對比、圖形關(guān)系協(xié)調(diào)一致。

3.外業(yè)調(diào)繪核查和內(nèi)業(yè)修測

在變化要素判別不準(zhǔn)或不易判別時(shí)，需要進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪核查，根據(jù)核查結(jié)果進(jìn)行內(nèi)業(yè)修測，最終形成更新后的1∶10 000數(shù)字地形圖和1∶10 000分層建庫數(shù)據(jù)。

4.更新實(shí)例

以匯交成果中的邯鄲地區(qū)1∶500地形圖為例進(jìn)行要素更新：首先進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理，將邯鄲地區(qū)1∶500地形圖進(jìn)行圖幅拼接、投影帶轉(zhuǎn)換等數(shù)據(jù)預(yù)處理工作后形成用于更新的源數(shù)據(jù)；然后提取變化要素，在ArcGIS平臺(tái)中加載1∶10 000地形圖和1∶500地形圖，根據(jù)1∶500地形圖分層逐要素進(jìn)行對比，將發(fā)生變化的要素依據(jù)1∶500地形圖采集、綜合、編輯、修改；最后進(jìn)行幾何及拓?fù)潢P(guān)系處理、接邊和數(shù)據(jù)全面檢查，形成更新成果。如圖3—圖5所示。

圖3 提取出的變化要素

圖4 舊1∶10 000地形圖

圖5 新1∶10 000地形圖

五、結(jié)束語

利用匯交的地理信息成果、采用部分要素更新模式更新1∶10 000數(shù)字地形圖大大減輕了外業(yè)調(diào)繪和內(nèi)業(yè)采集、編輯的工作量，縮短了基礎(chǔ)地理信息的更新周期，既能保證現(xiàn)勢性，又減少了成本，是1∶10 000地形圖更新行之有效的補(bǔ)充手段。本項(xiàng)目的成果對于將全要素更新與部分要素實(shí)時(shí)更新科學(xué)合理地結(jié)合，研究和探索地形圖更新的新思路、新方法，建立適應(yīng)需要的地形圖更新模式具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和推廣價(jià)值。

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The Comprehensive Application of Converging Results in 1∶10 000 Topographic Map Updating

LIANG Lifang，WANG Yanyun，LI Hongtao，ZHANG Tiecheng

P284

B

0494-0911(2014)11-0081-03

2014-06-18

梁麗芳(1981—)，女，河北石家莊人，碩士，工程師，主要從事地理信息系統(tǒng)應(yīng)用與開發(fā)方面的工作。

梁麗芳，王燕云，李紅濤，等.匯交成果在1∶10 000地形圖更新中的綜合應(yīng)用[J].測繪通報(bào)，2014(11)：81-83.

10.13474/j.cnki. 11-2246.2014.0369