基礎地理信息采集編輯軟件在實際生產(chǎn)中的應用

孫雅思

摘 要：該文以覆蓋市內(nèi)六區(qū)及環(huán)城四區(qū)部分區(qū)域的數(shù)據(jù)規(guī)范為任務背景，任務要求要素齊全、精度較高、現(xiàn)勢性較好。地物要素依據(jù)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖要素分類與代碼》的規(guī)定進行分類分層，該數(shù)據(jù)歷經(jīng)數(shù)年的更新修測，圖廓處存在部分要素圖形不接邊現(xiàn)象，且缺失大量地物的骨架線、框架線及中心線，沒有任何的擴展屬性及關聯(lián)關系。在實際生產(chǎn)中，該研究者利用該院自主研發(fā)的《天津市基礎地理信息采集編輯軟件》進行數(shù)據(jù)規(guī)范，使之滿足《數(shù)據(jù)字典》的要求，并為系統(tǒng)數(shù)據(jù)一鍵通轉換奠定基礎。

關鍵詞：數(shù)據(jù)規(guī)范 1∶500地形圖 采集編輯軟件 基礎地理信息

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（a）-0020-02

廣州開思在天津市測繪院已使用10年之久。在此期間，經(jīng)過數(shù)次修改與升級現(xiàn)已成為天津市測繪院以及整個天津測繪市場測繪采集、編輯主流軟件，使用量在千套以上。但隨著數(shù)據(jù)需求的不斷更新，廣州開思顯現(xiàn)出以下問題。

（1）更新維護周期長。

（2）個別數(shù)據(jù)標準不能保證（關聯(lián)關系等）。

基于以上問題和該院自身發(fā)展的需要立項研發(fā)自主的地理信息采集、編輯軟件。

當前測繪領域已經(jīng)開始了數(shù)字化測繪向信息化測繪的轉變。該項目的實施可以使該院根據(jù)自身需求更好地適應轉變，更快地實現(xiàn)更新升級工作。同時也提高該院生產(chǎn)核心軟件的自主知識產(chǎn)權，提高基礎測繪的服務保障能力。天津市中心城區(qū)1∶500地形圖的數(shù)據(jù)規(guī)范任務，正是采用自有知識產(chǎn)權的《天津市基礎地理信息采集編輯軟件》對現(xiàn)有中心城區(qū)1∶500地形圖數(shù)據(jù)進行規(guī)范，以完善天津市基礎地理信息數(shù)據(jù)。

1 軟件簡介

該系統(tǒng)的主要內(nèi)容包括：（1）1∶500、1∶2000地形圖數(shù)據(jù)采集編輯子系統(tǒng)；（2）1∶2000地形圖數(shù)據(jù)轉換子系統(tǒng)（一版數(shù)據(jù)字典標準的數(shù)據(jù)自動轉換為二版數(shù)據(jù)字典標準的數(shù)據(jù)）；（3）圖形對比子系統(tǒng)；（4）集成土地、綜合管線、地名地址子系統(tǒng)；（5）數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)庫及管理程序。

該文所述數(shù)據(jù)規(guī)范任務主要利用1∶500、1∶2000地形圖數(shù)據(jù)采集編輯子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)實現(xiàn)了廣州開思的大部分常用功能，還增加了采集、編輯地物的部分常用工具，提高作業(yè)效率；內(nèi)嵌的數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)庫，為系統(tǒng)提供技術參數(shù)，還起到在線幫助的作用；實現(xiàn)地物繪制的完整性（按分解表示分步驟繪制），規(guī)范作業(yè)行為；實現(xiàn)數(shù)據(jù)的部分在線檢查，保證數(shù)據(jù)的嚴密性和正確性；集成多信息采集，滿足信息化測繪；實現(xiàn)地物要素之間的關聯(lián)關系，為自動縮編、系統(tǒng)數(shù)據(jù)一鍵通轉換奠定基礎。

2 在實際生產(chǎn)中的應用

該文所敘述的數(shù)據(jù)規(guī)范任務范圍覆蓋市內(nèi)六區(qū)及環(huán)城四區(qū)的部分區(qū)域，要素齊全，精度較高，現(xiàn)勢性較好。地物要素依據(jù)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖要素分類與代碼》的規(guī)定進行分類分層。數(shù)據(jù)歷經(jīng)數(shù)年的更新修測，圖廓處存在部分要素圖形不接邊現(xiàn)象，且缺失大量地物的骨架線、框架線及中心線，沒有任何的擴展屬性及關聯(lián)關系。

在實際生產(chǎn)中，運用該采集編輯軟件大大減少了人工作業(yè)量，提高作業(yè)效率，下面就本次任務中該軟件的一些應用進行探討。

2.1 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫具有良好的用戶接口，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和控制，提供數(shù)據(jù)的安全性、完整性以及并發(fā)控制。程序和數(shù)據(jù)具有較高的獨立性。數(shù)據(jù)冗余小，易修改、擴充，便于數(shù)據(jù)維護的一致性。

數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)庫錄入了《天津市基礎地理信息要素數(shù)據(jù)字典第一部分：1∶500、1∶2000》全部內(nèi)容，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)字典系統(tǒng)化管理。數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)庫是基礎地理信息采集編輯軟件運行的主要技術依據(jù)，為數(shù)據(jù)采集、編輯、檢查提供技術參數(shù)，為作業(yè)員提供在線幫助（如圖1所示），而此前數(shù)據(jù)字典僅僅是一本供查閱的工具書。

在該次數(shù)據(jù)規(guī)范過程中，運用該系統(tǒng)實時查詢地物要素的編碼、名稱等屬性，大大減少了作業(yè)員翻查數(shù)據(jù)字典的時間，提高工作效率。

2.2 居民地及設施層的規(guī)范

本次數(shù)據(jù)規(guī)范采用新版《數(shù)據(jù)字典》（V2.0），與現(xiàn)行的數(shù)據(jù)標準《1∶500 1∶1000 1∶2000地形圖圖式》（GB/T 7929-1995）相比，在圖式符號、地物分類、地物編碼等方面都發(fā)生不同程度的變化。以居民地及設施層為例，原始數(shù)據(jù)中的房屋邊線基本都是Line線，而新版數(shù)據(jù)字典則要求房屋邊線為獨立閉合的Polyline線。作業(yè)過程中，在該系統(tǒng)環(huán)境下輸入“TPJMD”命令進行批量處理，該軟件就會根據(jù)原圖中的房屋注記，獨立進行拓撲閉合，轉換編碼，并根據(jù)閉合范圍內(nèi)的注記，自動添加相應擴展屬性以及關聯(lián)關系。在實際生產(chǎn)應用中，該功能作用效果顯著。試想如果沒有這一功能，那么想將原始數(shù)據(jù)轉換為標準數(shù)據(jù)，必須先通過手動編輯，人工地將原始的房屋繪制成為一棟棟互相獨立的房屋，再根據(jù)數(shù)據(jù)字典的要求規(guī)范注記，并添加相應擴展屬性以及關聯(lián)關系。這樣所產(chǎn)生的工作量是相當巨大的。而運用該軟件則可在幾十秒內(nèi)迅速完成由原始數(shù)據(jù)向規(guī)范數(shù)據(jù)的轉換，大大減少作業(yè)員的工作量。

2.3 “重構”功能

在符號繪制過程中，將符號信息以一種簡單的方式記錄到骨架線、框架線或范圍線上，供重構程序讀取必要的符號信息，重繪出地形圖符號。這是一種信息圖形化的工作思路，也是該采集軟件的一個創(chuàng)新點，而此前我們所使用的開思只提供了線符號化。如圖2所示，重構前只需先繪制出噴水池的范圍線，給出正確的圖層及編碼，然后點擊“重構”按鈕，程序即可自動讀取范圍線上的信息，繪制出完整的噴水池符號，并自動添加填充面及相應的關聯(lián)關系。在修改符號時，只需改變范圍線的形狀大小，然后進行重構，程序即可自動將原先的填充及關聯(lián)等刪除，然后根據(jù)新的范圍線生成新的符號（如圖3所示）。運用此功能，能夠大大縮短符號重繪的時間，為地形圖數(shù)據(jù)的更新維護帶來了極大的便利。

2.4 新關聯(lián)關系

全球唯一標識碼（GUID）具有空間上和時間上唯一性，保證同一時間不同地方產(chǎn)生的數(shù)字不同，長度固定，適合標識和存儲等特性。新關聯(lián)關系采用全球唯一標識碼（GUID）作為關聯(lián)關鍵字，包括圖形關聯(lián)（TJTX）和屬性關聯(lián)（TJSX）。新關聯(lián)關系建立操作簡單，關聯(lián)牢固。

表1為新舊關聯(lián)關系對比，新關聯(lián)關系的優(yōu)勢一目了然。

2.5 拓撲

在SCAS作業(yè)環(huán)境下，面狀數(shù)據(jù)需要通過建Boundary構面或者通過人工逐點跟蹤成面狀數(shù)據(jù)。針對稍顯復雜的數(shù)據(jù)Boundary會導致邊界不完全重合，甚至會構面失敗，而人工逐點跟蹤效率極低。而利用采集軟件，通過建拓撲構面，即可保證面狀數(shù)據(jù)完全符合系統(tǒng)數(shù)據(jù)的要求。從而有效地提高面狀數(shù)據(jù)的質(zhì)量，大大提高構面的作業(yè)效率，結合關聯(lián)關系的建立，可靠地解決面狀數(shù)據(jù)孤島問題，為實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)“一鍵通”提供有利的條件。以繪制植被框架線為例，拓撲構面只需選擇該植被面周圍能夠將其封閉成面的全部地物邊線，然后進行拓撲，程序即可自動繪制出正確的植被框架線，并自動在其中添加植被符號相應的關聯(lián)關系，大大減少了作業(yè)員的工作量。

2.6 單元管理

該軟件啟用最新的管理單元管理方式。管理單元界線優(yōu)先參考地籍街、坊界線、水系中心線、道路中心線等，管理單元界線避讓道路中間的綠化帶、橋墩等地物，最大程度保持地物的完整性，極大限度減小接邊工作量，也方便了外業(yè)測繪；較長線狀地物不能坐落在一個管理單元內(nèi)，被單元界線切斷在相應單元時（如鐵路、電力線等），界線盡量橫切線狀地物，尤其是鐵路，有利于符號表示和接邊；較大面狀地物不能坐落在一個管理單元內(nèi)時（如橋梁、涵洞等），面狀地物進行單獨維護，有利于數(shù)據(jù)維護和聯(lián)動更新；管理單元劃分在綜合考慮道路、河流等要素以及單元內(nèi)的地物數(shù)量后，可適當放大或縮小范圍，單元范圍比較靈活，有利于數(shù)據(jù)規(guī)范和管理；由于基礎數(shù)據(jù)在不斷修測更新，可能觸發(fā)單元界線的更新，例如某條道路取直，則應修改相應的單元界線，以避免切斷地物。

管理單元的管理方式在天津乃至全國尚屬首次，這一創(chuàng)新也推動了作業(yè)模式和管理模式的轉變。圖4所示即為新的管理單元，圖中可以明顯看出一個單元內(nèi)包含若干幅1∶500地形圖。

3 結語

在該數(shù)據(jù)規(guī)范項目中，基礎地理信息采集編輯軟件還有許多其他方面的應用，如添加＼刪除線節(jié)點、多段線跟蹤等。由于篇幅所限，該文不再一一詳述。總的來說，該采集軟件能夠方便快捷地幫助作業(yè)人員進行地形圖數(shù)據(jù)規(guī)范，使之滿足《數(shù)據(jù)字典》的要求，并有效提高生產(chǎn)效率。當前測繪領域已經(jīng)開始了數(shù)字化測繪向信息化測繪的轉變，該項目的實施使得該院能夠根據(jù)自身需求更好地適應轉變，更快地實現(xiàn)更新升級工作。同時也提高了該院生產(chǎn)核心軟件的自主知識產(chǎn)權，提升基礎測繪的服務保障能力。

參考文獻

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