以CASS為依托的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建庫(kù)技術(shù)分析

黃喜梅

摘 要：文章結(jié)合CASS成圖系統(tǒng)，梳理大比例尺地形圖建立信息數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)遵循的原則，探究其中的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，著重指出采用CASS成圖系統(tǒng)建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)注意的相關(guān)要點(diǎn)，以期為促進(jìn)我國(guó)地理信息化水平提供參考。

關(guān)鍵詞：CASS數(shù)據(jù)；基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)；大比例尺地形圖；建庫(kù)技術(shù)

一、CASS成圖系統(tǒng)概述

CASS軟件由我國(guó)南方測(cè)繪儀器有限公司研發(fā)，是結(jié)合CAD技術(shù)平臺(tái)的一套囊括了數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)、土石方量計(jì)算、地形測(cè)繪、地籍整理分析等內(nèi)容的軟件系統(tǒng)。隨著其不斷優(yōu)化改進(jìn)，該軟件市場(chǎng)占有率逐步擴(kuò)大，收獲各行業(yè)廣泛好評(píng)。

CASS軟件在設(shè)計(jì)平臺(tái)上沿用了CAD技術(shù)，在圖式標(biāo)準(zhǔn)參考了圖形測(cè)繪處理的新標(biāo)準(zhǔn)（GB/T20257.1-2007），突破了原有的以制圖為主的模式，達(dá)到了數(shù)據(jù)成圖及數(shù)據(jù)建庫(kù)的綜合化，一體化要求，一方面可以有效滿足地理信息基礎(chǔ)測(cè)繪及GIS建庫(kù)等層面的需求，另一方面還能夠節(jié)省勞動(dòng)量，提高測(cè)繪及建庫(kù)效率。

二、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建庫(kù)技術(shù)應(yīng)遵循的原則

（一）圖式標(biāo)準(zhǔn)化?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及地方標(biāo)準(zhǔn)，必要時(shí)還應(yīng)參考相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建立中，所使用的圖式主要參照國(guó)家大比例尺地理信息圖中的圖式規(guī)定，如《GB/T20257.1-2007》中規(guī)定的1：500、1：1000及1：2000等，此外，還應(yīng)參考基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)字典、基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果及基礎(chǔ)地理信息測(cè)繪成果質(zhì)檢驗(yàn)收規(guī)范等相關(guān)規(guī)定，以達(dá)到圖式標(biāo)準(zhǔn)化的效果。

（二）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確化?；A(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建立后的成果要符合CAD的原始成果，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確化，一是要做到地物對(duì)象的準(zhǔn)確化，不能添加或漏失，不能隨意變換地物要素的空間方位和具體坐標(biāo)位置；二是針對(duì)由判讀得出的數(shù)據(jù)誤差或錯(cuò)誤，在進(jìn)行修改前應(yīng)尋求數(shù)據(jù)提供方的意見(jiàn)，及時(shí)對(duì)修改情況加以標(biāo)注和記錄。

（三）信息全面化。信息的全面化側(cè)重指在執(zhí)行國(guó)標(biāo)及地標(biāo)的基礎(chǔ)上，應(yīng)結(jié)合數(shù)據(jù)及應(yīng)用實(shí)際情況，將數(shù)據(jù)庫(kù)建立標(biāo)準(zhǔn)加以擴(kuò)展，對(duì)各項(xiàng)信息予以豐富，從而提高數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用效率。如在建庫(kù)過(guò)程中遇到?jīng)]有明確定義標(biāo)示的相關(guān)地物類別，在取得數(shù)據(jù)供應(yīng)方的意見(jiàn)后，可相應(yīng)地在數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)其加以符號(hào)和編碼標(biāo)示。涉及到采用雙線標(biāo)示的有關(guān)地物，應(yīng)對(duì)其中心線及周邊河、道邊線加以提取并連通，以便為后期城市規(guī)劃設(shè)計(jì)及水利建設(shè)等活動(dòng)提供詳細(xì)數(shù)據(jù)支持。針對(duì)建筑物，如條件允許，也應(yīng)盡量豐富其信息數(shù)據(jù)，如建筑物的高度、層數(shù)、屋面結(jié)構(gòu)、入住人數(shù)等。

三、以CASS為依托的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建庫(kù)核心技術(shù)探究

（一）數(shù)據(jù)分層技術(shù)。基于CASS的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建庫(kù)技術(shù)在圖式上采用了基本比例尺地形圖圖式格式，同時(shí)遵循了由大到小、由粗到精的成圖原則，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的大致分類，主要包括了定位基礎(chǔ)、交通橫縱線、植被分布、水系分布、市政管線、行政區(qū)劃、地形地貌、圖廊整飾、聚居區(qū)及周邊設(shè)施等層次分類。

在各個(gè)層次分類中，CASS又可以結(jié)合地物細(xì)致特征，對(duì)其進(jìn)一步加以細(xì)分，形成以層為單位的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，例如在定位基礎(chǔ)這一大類中，借助CASS成圖系統(tǒng)，又可將其標(biāo)注為三層：測(cè)控點(diǎn)、測(cè)控點(diǎn)注記、測(cè)控點(diǎn)輔助線。在交通縱橫線這一大類，又可以分為以下六層：路面、交通點(diǎn)、交通面、交通線、道路中心線、交通注記。從中可以看到，各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)細(xì)分，可以形成層次豐富的分級(jí)數(shù)據(jù)層，此外，結(jié)合實(shí)際建庫(kù)要求，CASS還能夠針對(duì)特定的地物及范圍，對(duì)其中的建筑物屋面等要素加以標(biāo)注，極大提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的精度。

（二）數(shù)據(jù)編碼技術(shù)。CASS成圖系統(tǒng)在使用過(guò)程中產(chǎn)生的CAD數(shù)據(jù)具有編碼識(shí)別特性，即各類信息要素都與其測(cè)圖編碼相對(duì)應(yīng)，這一編碼具有唯一性。因此，對(duì)CASS成圖系統(tǒng)得出的各個(gè)數(shù)據(jù)要素的編碼加以提取，將其對(duì)應(yīng)于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)模型內(nèi)的各個(gè)信息要素的名稱、編碼、符號(hào)，可以形成信息匹配，從而構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、信息契合的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。

與傳統(tǒng)的常規(guī)信息數(shù)據(jù)庫(kù)相比，以CASS為依托的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)借助CASS成圖系統(tǒng)的這種數(shù)據(jù)編碼技術(shù)，參考其與數(shù)據(jù)庫(kù)中信息數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，能夠靈活地對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行修改補(bǔ)充，極大地改善了傳統(tǒng)常規(guī)信息數(shù)據(jù)庫(kù)變更時(shí)需要對(duì)相應(yīng)軟件加以繁復(fù)修改的弊端，增強(qiáng)了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的共享性。

表 CASS成圖系統(tǒng)與基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)編碼對(duì)照表

編號(hào) 類別 要素名稱 要素代碼 符號(hào)編碼 測(cè)圖編碼 入庫(kù)圖層

① 定位基礎(chǔ) 三角點(diǎn) 110102 110101010 131100 KZD

② 定位基礎(chǔ) 三角點(diǎn) 110102 110102110 131200 KZD

③ 定位基礎(chǔ) 三角點(diǎn) 110102 110102210 131300 KZD

（三）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)。在地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)上，西方國(guó)家，如加拿大軟件開(kāi)發(fā)公司研發(fā)出了空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方案，即FME。在FME這一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方案中提及的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換引擎，本質(zhì)上可視為沿用GIS方案而建立的各種GIS信息數(shù)據(jù)集合模型。根據(jù)其數(shù)據(jù)模型和其他數(shù)據(jù)格式之間的關(guān)聯(lián)屬性，構(gòu)建出可供類型不同的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行調(diào)整轉(zhuǎn)換的平臺(tái)。借助這一平臺(tái)，不同類型的數(shù)據(jù)格式及模型在保持自身信息完整的情況下就可以最大化地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)損轉(zhuǎn)變的目的。

通過(guò)借助FME中給出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換平臺(tái)，CASS成圖系統(tǒng)可以得出CAD地形圖信息在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換平臺(tái)中的映射信息，相應(yīng)地，基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)模型也可以從中獲取自身的映射信息，兩者之間通過(guò)映射關(guān)系之間的串聯(lián)，能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)的最優(yōu)化轉(zhuǎn)換，可以避免兩者在數(shù)據(jù)邏輯、數(shù)據(jù)組織及數(shù)據(jù)表達(dá)方面差異化帶來(lái)的數(shù)據(jù)沖突，從而達(dá)到了CASS成圖系統(tǒng)CAD成圖信息向基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)（GIS）信息數(shù)據(jù)的高質(zhì)量轉(zhuǎn)換。

借助FME數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換平臺(tái)對(duì)CASS與GIS之間的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)注重一些質(zhì)量控制要點(diǎn)，主要有以下幾點(diǎn)事項(xiàng)需加以注意：

針對(duì)CASS和GIS之間的信息數(shù)據(jù)，操作人員要對(duì)其信息屬性及信息結(jié)構(gòu)加以檢查，側(cè)重觀察其信息數(shù)據(jù)的歸屬情況、信息數(shù)據(jù)的完整度情況、信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化程度等。

CASS及GIS信息數(shù)據(jù)模型中，各個(gè)信息要素要全面，應(yīng)將各個(gè)要素圖形、符號(hào)、字體、線型等全部包含，同時(shí)要將信息數(shù)據(jù)的這些要素類型反映到兩者的映射關(guān)系中，以保證數(shù)據(jù)信息的完整轉(zhuǎn)換，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的漏失現(xiàn)象。

四、以CASS為依托的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建庫(kù)技術(shù)的質(zhì)量控制要點(diǎn)

如前所述，CASS成圖系統(tǒng)具有在數(shù)據(jù)分層、編碼、轉(zhuǎn)換等方面都能與基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接，但在將兩者加以連接的同時(shí)，應(yīng)注重對(duì)其質(zhì)量控制要點(diǎn)加以明確，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行檢查，以不斷完善兩者之間的匹配程度。一般而言，對(duì)基于CASS的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查時(shí)，主要受到數(shù)據(jù)庫(kù)信息內(nèi)容、檢查人員的能力水平、檢查方法等方面的制約影響。因此，要著重做好以下幾點(diǎn)工作：

第一，CASS成圖系統(tǒng)中的CAD制圖環(huán)節(jié)，涉及到水系、交通道路、植被分布等信息大類繪制時(shí)，可以借助其他的編輯工具加以輔助，能夠極大地提高成圖效率。這類輔助軟件有ARX及VBA等，此類軟件具有多種功能，如復(fù)制、添加要素、添加注記、扣除面、拷貝符號(hào)等，通過(guò)其輔助操作，可以有效防止要素錯(cuò)層等問(wèn)題，提高出圖效率。

第二，在GIS環(huán)節(jié)，要對(duì)其數(shù)據(jù)信息加以檢查，可以通過(guò)將數(shù)據(jù)信息以圖像、圖形、圖表等各種形式借助計(jì)算機(jī)加以顯示，使數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出可視化特征，然后檢查人員可以在計(jì)算機(jī)中對(duì)數(shù)據(jù)是否科學(xué)合理進(jìn)行判斷。在檢查過(guò)程中，可以運(yùn)用GIS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析功能，保障數(shù)據(jù)檢查環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)性。

第三，采用軟件自檢時(shí)，CASS及GIS之間的數(shù)據(jù)信息在圖形上，屬性上都有著特定的關(guān)聯(lián)，具備了邏輯規(guī)律性，因此，借助Checker等程序可以模型檢驗(yàn)的有關(guān)算法加以設(shè)定，通過(guò)運(yùn)行該程序，找出信息數(shù)據(jù)中邏輯關(guān)系不符的各個(gè)信息要素，在將其經(jīng)過(guò)機(jī)選篩除后，對(duì)不符合要求的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行修改補(bǔ)充。

五、結(jié)語(yǔ)

以CASS為依托的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建庫(kù)技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)的大比例尺地形信息圖的補(bǔ)充和完善，不僅在建設(shè)“數(shù)字城市”實(shí)踐活動(dòng)中得到了有效應(yīng)用，也在其他各個(gè)行業(yè)中得到了普及使用，有效地提高了測(cè)繪工作的效率，保障了數(shù)據(jù)的真實(shí)準(zhǔn)確。本文從CASS成圖系統(tǒng)入手，主要對(duì)CASS系統(tǒng)中的各項(xiàng)主要功能進(jìn)行了闡述，在此基礎(chǔ)上提出了質(zhì)量控制優(yōu)化的要點(diǎn)，希望本文能夠?yàn)榇龠M(jìn)我國(guó)基礎(chǔ)地理信息的精度和質(zhì)量提供借鑒。

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