淺探城市基礎(chǔ)矢量地形數(shù)據(jù)建庫(kù)與增量更新

陳長(zhǎng)紅

桂林市國(guó)土資源規(guī)劃測(cè)繪院 廣西 桂林 541000

城市的面貌也在飛速的變化，城市的變化可以說是日新月異。所以城市基礎(chǔ)地形圖，必須頻繁的更新才能使城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)具有真實(shí)性。但是地形圖的更新是一個(gè)令人頭疼的問題，他也是困擾規(guī)劃國(guó)土管理部門和測(cè)繪部門的一個(gè)關(guān)鍵問題。現(xiàn)階段，我們一直深思的一個(gè)至關(guān)重要的疑惑就是怎么樣才能夠準(zhǔn)確有效，而且快速獲取已經(jīng)發(fā)生變化的地形信息而且需要及時(shí)更新的反映在地形數(shù)據(jù)庫(kù)上。

1 城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀及意義

1.1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

判斷現(xiàn)在的地形數(shù)據(jù)能不能繼續(xù)利用的關(guān)鍵條件是地形數(shù)據(jù)的真實(shí)性。隨著科技水平的不斷提高，GIS技術(shù)也不斷深入推廣。在現(xiàn)階段的形勢(shì)下，城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)需要達(dá)到更高的要求才能滿足用戶對(duì)它的需要，例如現(xiàn)在人們使用的越來越多，而且更加普遍的車輛導(dǎo)航，更加需要確保城市基本地形數(shù)據(jù)庫(kù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，這樣車輛導(dǎo)航對(duì)車輛做出正確的指引，使車輛按照正確的路線達(dá)到人們想去的地方。

1.2 城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的意義

隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)水平的提高，我們國(guó)家的改革也進(jìn)一步深化，在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的方面國(guó)家增加了重視程度，在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的過程中，對(duì)地形圖的精確性和精度都有很高的要求。隨著全面奔小康的社會(huì)目標(biāo)的不斷實(shí)現(xiàn)，對(duì)城市基礎(chǔ)底線數(shù)據(jù)庫(kù)真實(shí)性和準(zhǔn)確性進(jìn)行完善更是城市和鄉(xiāng)村發(fā)展中所需要的，所以城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)的更新問題變得至關(guān)重要[1]。

2 對(duì)城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的處理

2.1 編碼

為了使城市矢量地形數(shù)據(jù)能夠被更加科學(xué)的應(yīng)用、管理與理解，是城市基礎(chǔ)的GIS系統(tǒng)和一些其他信息檢索系統(tǒng)分析、儲(chǔ)存輸出、采集、和交換能夠統(tǒng)一的進(jìn)行。并且使系統(tǒng)能夠徹底的兼容，進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)信息的共享，這就使我們必須要編碼標(biāo)準(zhǔn)元素和地形分類進(jìn)行一定的研究于開發(fā)，他將在這里起到關(guān)鍵性的作用。

2.2 獲取與轉(zhuǎn)換

歷史數(shù)據(jù)、全野外數(shù)據(jù)采集和地形碎部測(cè)量以及數(shù)字?jǐn)z影方法測(cè)量都是通過矢量地形數(shù)據(jù)采集而形成的方法。

（1）在野外中的數(shù)據(jù)采集。在進(jìn)行對(duì)某些地區(qū)的實(shí)地調(diào)查過程中，我們需要使用全站儀，把通過全站儀采集的數(shù)據(jù)信息通過全站儀的自動(dòng)傳輸功能，傳輸?shù)奖銛y機(jī)內(nèi)或者磁卡記錄，我們繪制完地形圖時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，最終通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成我們所需要的地圖。

（2）歷史數(shù)據(jù)。我們使用數(shù)字化的方法將圖形地圖上的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為數(shù)字地圖，并且通過使用數(shù)字化儀，尤其是其上面的插圖功能，把圖形在實(shí)際中的位置變成數(shù)字化的解析坐標(biāo)形式，然后再使用計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備來對(duì)就是代碼以及地圖上的符號(hào)進(jìn)行記錄。

（3）數(shù)字?jǐn)z影方法測(cè)量。隨著科學(xué)技術(shù)的更新，硬件設(shè)備和計(jì)算機(jī)軟件也得到了較大的發(fā)展，他們的技術(shù)更新的也越來越快，所以使攝影數(shù)據(jù)處理裝置也得到了越來越快的發(fā)展，順理成章，對(duì)于數(shù)據(jù)的采集也相繼使用攝影測(cè)量方法，現(xiàn)在也被越來越多的城市使用攝影測(cè)量方法。

（4）地形碎部測(cè)量。在我們已知地圖的區(qū)域內(nèi)，大部分?jǐn)?shù)字化的坐標(biāo)可通過一些實(shí)測(cè)精確坐標(biāo)代替，在地形碎部測(cè)量的過程中，我們需要在戶外利用電子記錄手簿和電子全站儀，通過對(duì)這些數(shù)字化設(shè)備的利用，我們可以得出關(guān)于建筑物較為精準(zhǔn)的坐標(biāo)，地形碎部測(cè)量結(jié)合數(shù)字化的方法也經(jīng)常運(yùn)用在數(shù)字化地圖測(cè)量中。

2.3 分類分層設(shè)計(jì)

在現(xiàn)階段城市基本地形數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和使用中，教育普遍的是采用分層儲(chǔ)存和分類儲(chǔ)存的方法。地形元素在地形圖上可劃分為采礦設(shè)施。管道設(shè)施、水域地質(zhì)、土壤、居住建筑境界、測(cè)量控制點(diǎn)農(nóng)田和其他類型的植被[2]。

3 城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)和邏輯設(shè)計(jì)

3.1 物理設(shè)計(jì)

對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的儲(chǔ)存方法主要是通過數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)來進(jìn)行，數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理設(shè)計(jì)功能有著一定的聯(lián)系，重點(diǎn)強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)是非常具有必要的。

3.2 邏輯設(shè)計(jì)

邏輯設(shè)計(jì)在優(yōu)化城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)功能起到關(guān)鍵性的作用，因?yàn)槲覀兪褂眠壿嬙O(shè)計(jì)的主要目的是為了對(duì)配置資料庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化。數(shù)據(jù)庫(kù)中的對(duì)象分離開來，主要原因是因?yàn)槠湓跀?shù)據(jù)庫(kù)中活性的高低。如利用表及其索引分離的方法可以使我們更加方便管理并且效率更高的城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)[3]。

4 城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)更新方法及流程

4.1 更新的具體模式

從時(shí)間的角度上來說，城市空間基本數(shù)據(jù)是不斷發(fā)生變化的，我們通過兩種主要方式來采集不斷變化的城市基本數(shù)據(jù)。第一種方式是對(duì)不斷發(fā)生變化的元素值改變采集，第二種方式是對(duì)于不同版本的相同數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。

4.2 城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)需要遵循的更新原則

在對(duì)城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行更新時(shí)，我們需要遵循一些原則，這樣可以保證我們完成更新后的數(shù)據(jù)更加真實(shí)，更加可靠。

（1）高精度原則。在對(duì)城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新時(shí)，我們更應(yīng)該保證其準(zhǔn)確性，我們?nèi)绻皇窃谠械臄?shù)據(jù)上簡(jiǎn)單的疊加和覆蓋，這樣是完全不可行的，通過簡(jiǎn)單的疊加和覆蓋，我們是無(wú)法對(duì)已經(jīng)發(fā)生變化的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的且真實(shí)的更新，喪失了真實(shí)性和正確性，那么地形數(shù)據(jù)的意義將不會(huì)存在，我們必須高度對(duì)未更新部分和更新部分的精準(zhǔn)匹配度進(jìn)行關(guān)注。

（2）空間數(shù)據(jù)和屬性同步更新。城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含的數(shù)據(jù)內(nèi)容有很多，所以我們?cè)趯?duì)城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新時(shí)，不僅僅只是對(duì)空間數(shù)據(jù)的更新，我們也要兼顧到數(shù)據(jù)屬性的更新。只有這樣，我們才可以使兩個(gè)原始數(shù)據(jù)同時(shí)更新，從而保證其準(zhǔn)確性。

（3）現(xiàn)實(shí)性原則。在對(duì)城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)更新的過程中，我們一定要在保證準(zhǔn)確和及時(shí)的情況下，對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，這樣我們才可以使基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)具備真實(shí)性和準(zhǔn)確性的特點(diǎn)。城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)是對(duì)該城市發(fā)展?fàn)顟B(tài)來反映他們現(xiàn)階段的情況的，所以我們?nèi)绻胍l(fā)揮出城市地理信息系統(tǒng)理想的作用，我們就必須確保它具有真實(shí)性和現(xiàn)實(shí)性。

5 歷史回溯功能

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和時(shí)間長(zhǎng)河的不斷流淌，城市不斷發(fā)生著變化，所以每一個(gè)城市的城市基數(shù)地形數(shù)據(jù)庫(kù)的也要不斷更新才能做到與時(shí)俱進(jìn)，才能保證城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)的準(zhǔn)確性。有時(shí)為了滿足城市建設(shè)與規(guī)劃的需要，我們需要使一部分區(qū)域在重現(xiàn)以前的面貌，這樣我們可以更加方便快捷地將新的數(shù)據(jù)和舊的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)歷史數(shù)據(jù)的回溯是我們進(jìn)行新舊數(shù)據(jù)對(duì)比時(shí)常用的方法，在對(duì)城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要使地理基礎(chǔ)信息系統(tǒng)能夠提供歷史回溯這一重要功能。當(dāng)我們對(duì)歷史數(shù)據(jù)回溯功能啟動(dòng)時(shí)，該功能從過去的歷史數(shù)據(jù)中獲得一些我們所想要的數(shù)據(jù)，并且將這些數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來，通過這樣的方式，可以使我們清楚地了解到某個(gè)地區(qū)過去城市地形的變化情況。

6 結(jié)束語(yǔ)

在我們對(duì)地理信息系統(tǒng)的使用過程中，我們必須保證地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)具有完整性，準(zhǔn)確性和真實(shí)性的特點(diǎn)，否則地理信息系統(tǒng)將不能給用戶提供正確的數(shù)據(jù)，從而失去其存在的意義，所以我們必須保證數(shù)據(jù)庫(kù)的真實(shí)性。而城市地形數(shù)據(jù)是在不斷發(fā)生變化的，所以這就需要我們不斷對(duì)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新，同時(shí)我們還需要對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。如果我們能夠快速且方便的對(duì)城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新，那么城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫(kù)將發(fā)揮出比以往更大的作用。