利用ArcGIS進(jìn)行大比例尺地形圖入庫(kù)技術(shù)與方法探究

陳芳香

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊(duì)，安徽 安慶 246003）

1 概況

本項(xiàng)目作為某市地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分，是地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)組成中重要的一個(gè)驟。本次需入庫(kù)的數(shù)據(jù)為某市1：1000DWG格式的地形圖，所涉及的地形圖有不同的版本且大部分圖形無(wú)屬性。使用CAD預(yù)處理前首先要把前期的地形圖進(jìn)行矢量化，由于地形圖數(shù)據(jù)無(wú)屬性及屬性不完整的居多，依據(jù)2017版地形圖圖式進(jìn)行CAD數(shù)據(jù)的預(yù)處理，工作量大且繁瑣。本文主要對(duì)CAD中DWG格式地形圖數(shù)據(jù)入庫(kù)作為本次文章探究的主要內(nèi)容[1]。

2 要求

本項(xiàng)目首先主要是在CASS環(huán)境下對(duì)1：1000DWG格式的地形圖進(jìn)行賦屬性、構(gòu)面、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)檢查等技術(shù)手段，形成以水系設(shè)施、居民地、交通設(shè)施、管線設(shè)施、境界線、地貌土質(zhì)、植被土質(zhì)為主要內(nèi)容的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)?；镜匦螆D要素的分類編碼按《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》（GBT_13923-2006）實(shí)施。

3 數(shù)據(jù)入庫(kù)流程

3.1 數(shù)據(jù)核查及處理

因數(shù)據(jù)采集過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，不能達(dá)到數(shù)據(jù)入庫(kù)的要求，故入庫(kù)前需查明問(wèn)題并修改，如居民地圖層內(nèi)需封閉的未封閉、房屋間有多余線，實(shí)體沒(méi)有屬性或者屬性錯(cuò)誤，以及存在沒(méi)有屬性的實(shí)體等，gis數(shù)據(jù)庫(kù)的入庫(kù)是必須避免和消除的，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于這些問(wèn)題需處理，否則將影響到gis應(yīng)用的正確度和使用性，甚至使相關(guān)的gis應(yīng)用不能很好地進(jìn)行[2]。

3.2 分幅圖拼接

首先把矢量化后的DWG格式數(shù)據(jù)分區(qū)塊進(jìn)行拼接，合并成適合入庫(kù)操作的數(shù)據(jù)集。當(dāng)處理完可批量操作的核查問(wèn)題后，可以對(duì)塊狀地形圖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化分幅（每個(gè)區(qū)塊的范圍不宜太大，一般以2km2左右為宜），這樣來(lái)提高作業(yè)效率以及操作每幅圖的速度。

3.3 構(gòu)面要素處理

CAD中DWG數(shù)據(jù)圖形表現(xiàn)形式是以點(diǎn)、線、注記為主的，沒(méi)有面的概念，只可面填充但無(wú)法體現(xiàn)屬性信息。面要素通過(guò)閉合的多邊形來(lái)進(jìn)行表示的，且表示的地理要素具有一定范圍。地形圖數(shù)據(jù)中，許多面類型要素并不閉合，如房屋、道路、水系、植被等都不具備面要素，針對(duì)這些情況需對(duì)這些要素批量或單個(gè)進(jìn)行封閉處理，處理完成后再通過(guò)檢查方可進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

入庫(kù)數(shù)據(jù)面要素包括房屋、植被、水系、道路等。可通過(guò)“檢查入庫(kù)”中“圖形實(shí)體檢查”“面狀地物封閉檢查”搜索出圖形中存在的不封閉的面要素，對(duì)分析的結(jié)果確定主要是些要素存在不封閉的情況。然后采用計(jì)算機(jī)軟件批量構(gòu)面和人工構(gòu)面相結(jié)合的方式對(duì)不封閉面要素進(jìn)行構(gòu)面處理。

3.4 屬性數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)要求所有的面狀實(shí)體都必須形成相對(duì)獨(dú)立的閉合體，還要錄入與之相對(duì)應(yīng)的要素代碼和擴(kuò)展屬性等，如封閉的房屋包含結(jié)構(gòu)和樓層屬性，面狀水系應(yīng)有水系名稱，道路面需要添加相應(yīng)的擴(kuò)展屬性如道路名稱等。屬性錄入完成后，應(yīng)用“檢查入庫(kù)”中“屬性完整性檢查”和“過(guò)濾無(wú)屬性實(shí)體”等功能，檢查地物的屬性值是否完整，反復(fù)檢查至圖形實(shí)體屬性完全符合要求。

3.5 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換階段主要是完成數(shù)據(jù)組織重新建構(gòu)和分類代碼的轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)組織重新建構(gòu)包括數(shù)據(jù)分層、命名和屬性結(jié)構(gòu)規(guī)整等兩方面的內(nèi)容；分類代碼轉(zhuǎn)換主要實(shí)現(xiàn)源數(shù)據(jù)的分類代碼標(biāo)準(zhǔn)向目標(biāo)數(shù)據(jù)分類代碼標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。

圖形要素實(shí)體檢查完成查出錯(cuò)誤并修改后，就可以采用Cass10.1轉(zhuǎn)換成MDB格式數(shù)據(jù)后再通過(guò)入庫(kù)軟件（ArcGIS10.2）進(jìn)行入庫(kù)。數(shù)據(jù)入庫(kù)時(shí)，首先地理信數(shù)據(jù)圖層和屬性結(jié)構(gòu)是用模板建立的，然后對(duì)地形圖要素賦編碼、構(gòu)面、分類、拓?fù)錂z查等。入庫(kù)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，如果出現(xiàn)了問(wèn)題應(yīng)先返回到CASS環(huán)境里對(duì)DWG格式數(shù)據(jù)進(jìn)行定位和修改。修改完成后再入庫(kù)，對(duì)入庫(kù)后的地理信息數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行必要的屬性檢查和拓?fù)錂z查等操作，可以直接在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行批量修改有規(guī)律性錯(cuò)誤，并確保數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性和完整性[3]。

3.6 拓?fù)湟?guī)則檢查

Arcgis中拓?fù)錂z查主要是檢查數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系是否正確且完整，是數(shù)據(jù)管理方面的重要步驟。GeoDatabase(Gdb)經(jīng)過(guò)處理后必須進(jìn)行拓?fù)湟?guī)則檢查。通常，拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型表示為拓?fù)湓紨?shù)據(jù)（節(jié)點(diǎn)、面和邊）替代空間對(duì)象（點(diǎn)、線和面要素）來(lái)管理基礎(chǔ)圖表。拓?fù)湓氐钠矫鎴D表對(duì)這些原始數(shù)據(jù)表示要素幾何進(jìn)行定義。拓?fù)溆糜诖_保空間關(guān)系的數(shù)據(jù)質(zhì)量并進(jìn)行數(shù)據(jù)編譯。

圖1 入庫(kù)技術(shù)流程圖

用arcmap軟件進(jìn)行拓?fù)溴e(cuò)誤的檢查前需在arccatalog中創(chuàng)建拓?fù)湟?guī)則，其中容限范圍內(nèi)的拓?fù)溴e(cuò)誤可以進(jìn)行批量修改調(diào)整。在arcmap軟件中打開(kāi)超過(guò)容限的拓?fù)鋱D層，并根據(jù)錯(cuò)誤提示修改。arcmap軟件拓?fù)錂z查功能有多項(xiàng)規(guī)則分別為對(duì)線拓?fù)洌ㄈ缰貜?fù)線需刪除、相交線斷點(diǎn)等）、根據(jù)線拓?fù)渖擅?、拓?fù)渚庉嫞ㄈ绻蚕磉吘庉嫷龋⑼負(fù)溴e(cuò)誤顯示（顯示在arccatalog創(chuàng)建的拓?fù)湟?guī)則錯(cuò)誤中）等，拓?fù)溴e(cuò)誤修改完成后刷新錯(cuò)誤記錄直到錯(cuò)誤記錄清零為止。

3.7 數(shù)據(jù)檢查與接邊

數(shù)據(jù)檢查入庫(kù)的重要步驟，確保所有數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)性和完整性以最優(yōu)質(zhì)地形數(shù)庫(kù)數(shù)據(jù)。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)檢查：檢查數(shù)據(jù)要素的投影、坐標(biāo)系、高程基準(zhǔn)、分帶情況是否符合要求。數(shù)據(jù)完整性檢查：檢查數(shù)據(jù)與文件對(duì)數(shù)據(jù)要求是否一致及完整。邏輯一致性檢查：檢查線劃圖數(shù)據(jù)概念、拓?fù)潢P(guān)系以及格式是否一致。位置精度檢查：將分析arcgis數(shù)據(jù)庫(kù)圖形節(jié)點(diǎn)成果與dwg格式文件圖形坐標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，完成數(shù)據(jù)圖形質(zhì)量的檢查。屬性精度檢查：將arcgis數(shù)據(jù)庫(kù)屬性數(shù)據(jù)成果與原始資料對(duì)應(yīng)的表格進(jìn)行對(duì)照和檢查，分析數(shù)據(jù)屬性輸入的準(zhǔn)確性，完成數(shù)據(jù)屬性質(zhì)量的檢查。相鄰要素間進(jìn)行屬性和位置接邊。

3.8 Gdb數(shù)據(jù)入庫(kù)

1：1000 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)是建立在Gdb數(shù)據(jù)處理檢驗(yàn)完成合格后，以確保數(shù)據(jù)庫(kù)的正確、完整、實(shí)用，具體的流程圖如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

該研究方案按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范充分利用ArccGIS以及其他軟件加大數(shù)據(jù)處理效率，我們制作出能達(dá)到GIS要求的大比例尺地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)，有效的提高了數(shù)據(jù)入庫(kù)的工作效率，也給地形圖數(shù)據(jù)更新提供了巨大的便利，也加快了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)的步伐，為國(guó)家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)以及發(fā)展壯大提供了有力的依據(jù)，為加強(qiáng)國(guó)家基礎(chǔ)地理信息建設(shè)堅(jiān)定了信心。