礦山地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)快速更新方法

田維軍

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊，貴州 都勻 558000）

地理信息系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同，搜集相應(yīng)區(qū)域的地理信息和數(shù)據(jù)，根據(jù)測量結(jié)果繪制出目標(biāo)區(qū)域的圖表信息，其最大特點(diǎn)是利用計算機(jī)處理獲得的空間數(shù)據(jù)，借助于遙感技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)礦山地理數(shù)據(jù)采集。通過快速更新，為數(shù)據(jù)分析、處理提供給高質(zhì)量應(yīng)用，確保相關(guān)項目獲得最新、精確的數(shù)據(jù)支持。

1 DLG數(shù)據(jù)更新方法

（1）數(shù)據(jù)檢查要求。DLG數(shù)據(jù)主要包括三個部分，即數(shù)據(jù)正確性、空間圖形、屬性精密檢查，基于EPS軟件生產(chǎn)的DLG圖形數(shù)據(jù)，需要利用軟件自帶的Check模塊對以上內(nèi)容進(jìn)行檢查。首先是數(shù)據(jù)正確性檢查，這一部分主要對DLG數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分層、實(shí)體編碼正確性進(jìn)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(shù)據(jù)規(guī)范等。其次是空間圖形檢查，針對圖形的數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)點(diǎn)線面、懸掛等相交、交叉關(guān)系是否符合規(guī)范。最后是屬性精度檢查，主要對屬性正確性、完整性進(jìn)行確認(rèn)，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(zhì)檢方案?；贓PS軟件產(chǎn)生的DLG數(shù)據(jù)特點(diǎn)，定制自動化、人機(jī)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(zhì)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(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)→圖形、屬性檢查→定制檢查項。對于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，要確保編碼和層的合法性，通過在檢查項中插入相應(yīng)模型，完成檢查項參數(shù)設(shè)計。圖形檢查，主要對重疊地物、懸掛點(diǎn)、地物自相交、空間邏輯等進(jìn)行檢查，通過類別比較各檢查項參數(shù)，可以確認(rèn)參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，檢查過程需要特別設(shè)置檢查對象和容差。

（3）屬性檢查。要求DLG數(shù)據(jù)檢查符合規(guī)范，添加具體屬性檢查項，以自定義腳本編程對檢查內(nèi)容進(jìn)行檢查，確認(rèn)高程值是否為空，以及檢查結(jié)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(jié)果輸出進(jìn)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(jié)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(rèn)檢查屬性合法[2]。

2 DOM數(shù)據(jù)更新方法

DOM數(shù)據(jù)主要通過航空、航天手段獲取的數(shù)據(jù)，對原有地理信息系統(tǒng)進(jìn)行糾偏和鑲嵌，按照一定的圖幅裁減范圍生成數(shù)字正射影像集，通過這樣的方式提高地圖的幾何精度，展現(xiàn)幾何影響特征。對于DOM數(shù)據(jù)待更新區(qū)域分為小范圍、大范圍兩種，其中前者主要對礦山的小區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)定時或不定時更新，應(yīng)用在工作區(qū)采取大比例尺地形圖，以及測繪外業(yè)地形要素。相比其他方法生成的DOM數(shù)據(jù)，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)生成快，但是也會造成圖像失真、內(nèi)容單調(diào)、色彩單一的問題。對于大范圍待更新區(qū)域，采用航空攝影或衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對地理信息系統(tǒng)進(jìn)行更新，相比起前一種更新方法，獲得的DOM數(shù)據(jù)精度更高、圖像接近真實(shí)色彩、描述的信息也更加豐富。

3 DEM模型數(shù)據(jù)更新

DEM模型數(shù)據(jù)來源航空攝影、航天遙感，前者獲取的地圖測繪和數(shù)據(jù)更新都更加有效，獲取高精度、大范圍的數(shù)據(jù)；后者僅從相片上獲取高程數(shù)據(jù)，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)精度低，只能滿足獲取大范圍小比例尺數(shù)據(jù)的有效方法。不過隨著IKONOS技術(shù)的發(fā)展，配合孔徑雷達(dá)干涉測量技術(shù)、機(jī)載激光掃描儀等設(shè)備和技術(shù)，獲取的DEM數(shù)據(jù)精度隨之增高。

更新DEM數(shù)據(jù)源需要注意以下幾點(diǎn)：①遙感影像的幾何畸變；②遙感數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理，用于擴(kuò)大不同地物的灰度差；③遙感影像數(shù)據(jù)空間分辨率，以及數(shù)據(jù)解譯和判讀[3]。

利用DEM數(shù)據(jù)構(gòu)成的是三維場景的地形數(shù)據(jù)，需要根據(jù)其地形起伏狀態(tài)、待更新區(qū)域的具體情況，選取相對應(yīng)的數(shù)據(jù)更新方法。對于待更新區(qū)域較小的數(shù)據(jù)更新情況，將工作區(qū)大比例尺地形圖的特征點(diǎn)、線進(jìn)行DEM制作，測繪外業(yè)實(shí)地采集高程點(diǎn)，利用高程數(shù)據(jù)生成DEM數(shù)據(jù)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)接邊處理，實(shí)現(xiàn)小范圍待更新區(qū)域的數(shù)據(jù)更新。

對于范圍大的待更新區(qū)域，需要將礦山劃分為若干個區(qū)域，特別是新增加的生產(chǎn)點(diǎn)，通過航空攝影測量數(shù)據(jù)更新，雖然獲取數(shù)據(jù)成本相對高些，但數(shù)據(jù)獲取速度更快。

4 三維模型數(shù)據(jù)更新

礦山三維模型數(shù)據(jù)是整個數(shù)據(jù)庫的核心部分，其對于數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)揮著重要的影響，是決定地理信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素，只有更新三維模型數(shù)據(jù)，才能保證工作人員分析、查詢、統(tǒng)計數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

對于數(shù)據(jù)更新，通常采用以下幾種方法。基于三維激光掃描數(shù)據(jù)更新，這種方法適用于范圍較大的礦山，以及對數(shù)據(jù)精度有較高要求的區(qū)域，通過配備地面激光掃描儀、GPS設(shè)備，測距求算礦山點(diǎn)云數(shù)據(jù)，然后再對數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)、輪廓線提取，紋理、模型制作，更新實(shí)時數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集應(yīng)用的設(shè)備包括移動測量車、激光掃描儀、機(jī)載激光Lidar。

激光掃描數(shù)據(jù)處理流程如下：①外業(yè)掃描獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)配準(zhǔn)；②配準(zhǔn)后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)行網(wǎng)格建立、數(shù)據(jù)精簡、數(shù)據(jù)分割、模型建立等操作；③紋理貼圖和三維場景重建?；诙S數(shù)據(jù)更新，其使用場景為待更新區(qū)域范圍較小，基于二維數(shù)據(jù)重構(gòu)三維模型數(shù)據(jù)，首先利用已有地圖數(shù)據(jù)，獲取礦山的平面位置坐標(biāo)、高程數(shù)據(jù)、高度信息等；其次整理二維數(shù)據(jù)，在3DSMAX建立礦山三維白模數(shù)據(jù)；最后根據(jù)外業(yè)采集數(shù)據(jù)，對模型數(shù)據(jù)進(jìn)行紋理貼圖，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新。

5 結(jié)論

綜合上述，對于待更新區(qū)域大小差異，采用不同數(shù)據(jù)更新方法，其使用的場景也有所不同，需要根據(jù)礦山的生產(chǎn)項目，以及對數(shù)據(jù)精度的要求和數(shù)據(jù)生成速度確定更新方法。