關(guān)于1∶1 0 0 0 0 DLG數(shù)據(jù)快速更新關(guān)鍵技術(shù)的研究應(yīng)用

馮書玉

（山西省測繪地理信息院，山西 太原 030001）

0.引言

基礎(chǔ)測繪是國家基礎(chǔ)性、公益性事業(yè)，廣泛服務(wù)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展。各省、自治區(qū)、直轄市陸續(xù)將基礎(chǔ)測繪列入當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃。山西省基礎(chǔ)測繪項(xiàng)目作為基礎(chǔ)性、公益性事業(yè)也在穩(wěn)步推進(jìn)。其中1∶10 000基礎(chǔ)測繪第三代DLG數(shù)據(jù)建庫已經(jīng)完成，第四代1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)正在更新中。在2015年年底完成了全國地理國情普查項(xiàng)目的全面覆蓋，地理國情數(shù)據(jù)每年在按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)穩(wěn)步更新中。而怎樣充分利用數(shù)據(jù)以及前期數(shù)據(jù)整合成了更新的關(guān)鍵所在，還有更新過程中的要素處理及對(duì)檢查結(jié)果打分也是質(zhì)量提高的因素，本文就這些問題做一個(gè)詳細(xì)地研究闡述。

1.總體思路

由于地理國情數(shù)據(jù)每年更新，現(xiàn)勢性很強(qiáng)，但國情數(shù)據(jù)又達(dá)不到1∶10 000全要素要求的完備性，所以需要結(jié)合這兩種數(shù)據(jù)的優(yōu)勢進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，達(dá)到數(shù)據(jù)的最大利用價(jià)值。整合數(shù)據(jù)時(shí)以充分利用國情數(shù)據(jù)為原則，其余國情沒有表示的道路、河流和自然村等用第三代1∶10 000DLG數(shù)據(jù)作為補(bǔ)充[5]。

以2021年的基礎(chǔ)測繪項(xiàng)目晉東晉西測區(qū)1∶10 000 DLG快速更新為例，來闡述更新過程中的關(guān)鍵技術(shù)和主要思路。前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)需要把第三代DLG數(shù)據(jù)由1980西安坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到CGCS 2000坐標(biāo)系，然后拼接測區(qū)所需要的三代DLG數(shù)據(jù)，再融合國情數(shù)據(jù)和三代DLG數(shù)據(jù)，經(jīng)過疊加分析和緩沖區(qū)分析，去掉三代圖中和國情重復(fù)的數(shù)據(jù)，把國情數(shù)據(jù)和三代數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。批處理時(shí)盡量把所有能批處理的屬性項(xiàng)進(jìn)行批量運(yùn)行，之后分幅下發(fā)給作業(yè)員。中期作業(yè)時(shí)，采取“內(nèi)—外—內(nèi)”的作業(yè)思路，即先內(nèi)業(yè)做調(diào)繪底圖，有疑問的地方標(biāo)記，再外業(yè)來核實(shí)內(nèi)業(yè)標(biāo)記和需要統(tǒng)一調(diào)繪的地方，調(diào)繪完成后再回到內(nèi)業(yè)修改整理并接邊后上交檢查。最后用批量打分方式來激勵(lì)作業(yè)員用認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度來工作，提高效率和質(zhì)量，完成1∶10 000數(shù)據(jù)的快速更新。整體思路流程如圖1所示。

圖1整體思路流程圖

2.實(shí)施過程中的關(guān)鍵技術(shù)

國情數(shù)據(jù)可利用的要素有：行政村以上等級(jí)的點(diǎn)狀居民地、河流、道路、植被、境界和保護(hù)區(qū)[4]。三代1∶10 000 DLG補(bǔ)充的數(shù)據(jù)有：部分單位，國情數(shù)據(jù)沒有的河流、道路，面狀、線狀居民地，點(diǎn)狀自然村，管線，沖溝、雨裂、梯田坎及山名、溝名注記。曲線和高程點(diǎn)采用最新雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)（經(jīng)處理后生成），立體模型檢查修測后使用。

2.1 前期數(shù)據(jù)整理

統(tǒng)一坐標(biāo)后的第三代1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)用四川省遙感信息測繪院開發(fā)的Onedate軟件自帶的功能就可輕松拼接，拼接好的1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)和國情數(shù)據(jù)的對(duì)比是前期整合數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，主要是河流和道路的疊加分析。這就要求緩沖區(qū)不能太大也不能太小，大了會(huì)去掉旁邊有用的道路河流，小了又不能包住由于時(shí)效不同、采集誤差等造成的實(shí)際上的同一條河流。經(jīng)過研究和嘗試，利用四川省遙感信息測繪院的二次編譯語言，進(jìn)行腳本的編寫，可以批量去除走向相同的道路和河流。國情數(shù)據(jù)和三代DLG中河流的偏差如圖2所示。

圖2國情數(shù)據(jù)和三代DLG中河流的偏差

下面就主要處理圖層的關(guān)鍵語句做一個(gè)說明：

2.1.1河流層

河流層的緩沖區(qū)的設(shè)置，比較刪除及批量賦值語句如下：

相交(HYDL,,UV_HYDL,)->刪除;中點(diǎn);buffer(10)

遍歷(UV_HYDL,GB=999999)->GB=210400

遍歷(UV_HYDL,)->拷貝到(hydl)

遍歷(HYDL,gb=210400 and%type='常年河')->gb=210400;hgb=210101

遍歷(HYDL,gb=210400 and%type='干涸河')->gb=210400;hgb=210301

遍歷(HYDL,gb=210400 and%type='時(shí)令河')->gb=210400;hgb=210200

遍歷(HYDL,gb=210400 and%name like'*渠')->gb=210400;hgb=220201

遍歷(HYDL,gb=210101 and type='常年河')->type=null

遍歷(HYDL,gb=210301 and type='干涸河')->type=null

遍歷(HYDL,gb=210200 and type='時(shí)令河')->type=null

相交(HYDA,,UV_HYDA,)->刪除

其中，UV_HYDL是國情的水系線層；HYDL是1∶10 000的水系線層；遍歷（）表示選擇的條件；->表示執(zhí)行；buffer（10）表示緩沖區(qū)的大小。

2.1.2道路層

由于道路層分類比較復(fù)雜，道路在國情數(shù)據(jù)中分成了三類在不同層表示，而在標(biāo)準(zhǔn)的1∶10 000圖幅中是在同一圖層用不同編碼加以區(qū)分，所以要分層進(jìn)行分析；1∶10 000的道路有半依比例道路和依比例道路之分，所以要根據(jù)道路中心線的寬度來確定GB碼的分類，這就需要先預(yù)覽數(shù)據(jù)中的路寬，編寫腳本時(shí)心里有數(shù)；其中高速路的類型項(xiàng)有國道和省道之分，除高速外其他道路不要類型項(xiàng)。

道路層的緩沖區(qū)的設(shè)置，比較刪除及批量賦值等的關(guān)鍵語句如下[3]：

相交(lrdl,,uv_lrdL,)->刪除;中點(diǎn);buffer(7)

相交(lrdl,,uv_lvlL,)->刪除;中點(diǎn);buffer(5)

相交(lrdl,,uv_lctL,)->刪除;中點(diǎn);buffer(5)

遍歷(un_lrdl,)->拷貝到(lrdl);feaid=featid

遍歷(lrdl,gb=420000 and width>8)->gb=420881

遍歷(lrdl,gb=420000 and width<9)->gb=420801

遍歷(lrdl,gb=420400 and width<9)->gb=420401

遍歷(lrdl,gb=420400 and width>8)->gb=420481

遍歷(lrdl,gb=420500 and width<9)->gb=420501

遍歷(lrdl,gb=420500 and width>8)->gb=420581

遍歷(lrdl,gb=420101 and width>11.9)->gb=420181

遍歷(lrdl,gb=420201 and width>8.9)->gb=420281

遍歷(lrdl,gb=420301 and width>8.9)->gb=420381

遍歷(lrdl,gb=420401 and width>8.9)->gb=420481

遍歷(lrdl,gb=420801 and width>8.9)->gb=420881

遍歷(lrdl,rteg='高速'%)->gb=420901

遍歷(lrdl,type='其他公路')->gb=420801

2.1.3居民地層

居民地層的處理比較復(fù)雜，國情數(shù)據(jù)中行政村的村名后加“村”字，而1∶10 000設(shè)計(jì)書中不要“村”字，原始的三代圖也沒有“村”字。如，國情數(shù)據(jù)為“牛家堡村”，1∶10 000 DLG中為“牛家堡”。這就需要把國情數(shù)據(jù)中的“村”字去掉，然后用名稱和緩沖區(qū)作為約束條件去掉1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)中的點(diǎn)位。

由于村委會(huì)的遷址，一般村委會(huì)會(huì)落入一公里的范圍內(nèi)，但也有村委會(huì)搬離較遠(yuǎn)，未落入設(shè)定的緩沖區(qū)內(nèi)。在國情數(shù)據(jù)中都有FEATID屬性項(xiàng)，而三代數(shù)據(jù)中沒有，合并數(shù)據(jù)后FEATID可以作為國情和三代數(shù)據(jù)區(qū)分的一個(gè)重要依據(jù)，進(jìn)行單獨(dú)篩選。對(duì)于只有兩個(gè)字的村名，如，“李村”在批處理時(shí)就會(huì)去掉“村”字，在后期的處理時(shí)也需添加完整。原則是能前期批處理做的工作一定不要放到后期讓作業(yè)員去做，如上述批量處理村名，還有批量對(duì)學(xué)校賦類型項(xiàng)等。

居民地批處理腳本關(guān)鍵語句如下：

遍歷(UC_BOUP7,gb=311106)->Replace(name,村,)

包含(resp,,UC_BOUP7,)->刪除;if(name=name);buffer(1000)

遍歷(UC_BOUP7,)->拷貝到(resp)

遍歷(resp,name like'*幼兒園*')->移動(dòng)到(rfcp);gb=340101;type=幼兒

實(shí)驗(yàn)組實(shí)習(xí)生的實(shí)踐、理論平均成績均明顯超過了2015年實(shí)習(xí)生的實(shí)踐、理論平均成績,兩項(xiàng)平均成績數(shù)據(jù)差異明顯,具備統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

遍歷(resp,name like'*黨校*')->移動(dòng)到(rfcp);gb=340101;type=其他

遍歷(resp,name like'*進(jìn)修學(xué)校*')->移動(dòng)到(rfcp);gb=340101;type=其他

遍歷(resp,name like'*駕校*')->移動(dòng)到(rfcp);gb=340101;type=其他

2.1.4等高線層

等高線使用最新雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波和平滑后生成，生成后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成mdb格式后可以按照不同的地形類別加以分塊，批量區(qū)分計(jì)首曲線處理后再整體裁切分幅。

關(guān)鍵語句：

遍歷(TERL,GB=710101 and[ELEV]mod 25=0)->GB=710102

(此處mod=25為山地，如果是丘陵則mod=10,依次類推)

2.1.5其他層

其他層，如，鐵路、道路附屬、居民地附屬、構(gòu)筑物等，處理原則、方法和上述類似，國情數(shù)據(jù)中覆蓋層（UV_LCA）分類比較詳細(xì)，歸到1∶10 000數(shù)據(jù)時(shí)，去掉不需要的房屋建筑面、道路面、構(gòu)筑物等，其他植被可以按照1∶10 000分類進(jìn)行歸類拷貝。境界和保護(hù)區(qū)界則可以直接引用。管線層則使用三代1∶10 000DLG數(shù)據(jù)中的管線層。

2.1.6批量分幅

上述闡述了各個(gè)層進(jìn)行處理的關(guān)鍵技術(shù)及批處理語句，處理完畢后整合到標(biāo)準(zhǔn)1∶10 000圖層下，就可以整體裁切進(jìn)行分發(fā)。整體裁切使用了南方某公司的IDATA軟件，其支持大數(shù)據(jù)、多圖幅批量分幅裁切，非常省力。IDATA批量分幅界面如圖3所示。

圖3 %IDATA批量分幅

2.2 中期展開作業(yè)

中期開展作業(yè)時(shí)采用先內(nèi)業(yè)做調(diào)繪底圖，標(biāo)注需要外業(yè)核實(shí)的部分，再外業(yè)調(diào)繪，最后回到內(nèi)業(yè)進(jìn)行整理的作業(yè)思路。

在作業(yè)過程中會(huì)遇到具體的不同類型的問題，處理問題的關(guān)鍵是要秉承一個(gè)原則：符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況[2]。

（1）河流層編輯時(shí)由于主要河流使用國情數(shù)據(jù)，屬性內(nèi)容是豐富了，可精度達(dá)不到1∶10 000的標(biāo)準(zhǔn)，就需要配合立體和影像進(jìn)行糾正。山西是一個(gè)少水的省份，很多河流都是干涸河，即使是常年河也有很多是斷斷續(xù)續(xù)，編輯時(shí)參照1∶10 000規(guī)范要求，對(duì)不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行綜合取舍處理，如一條常年河，有的地方影像不清晰或是處于枯水期，中間有一小段看不到有水，根據(jù)規(guī)范，如果這一段不達(dá)指標(biāo)則表示忽略，常年河連通表示；再如，一條干涸河從上游流下，由于人為開采挖掘或建工廠斷流，那么表示干涸河時(shí)就斷在實(shí)際斷開的地方。這樣的處理也是遵循了存在即合理的原則，這樣表示出來的河流層就不能整體貫通，但符合當(dāng)?shù)氐暮恿魈卣鳎犀F(xiàn)勢性的特點(diǎn)。

（2）編輯道路時(shí)要遵循等級(jí)由高到低的編輯原則，先編輯高等級(jí)道路，低等級(jí)道路接到高等級(jí)道路上時(shí)，編碼在RNP中體現(xiàn)重復(fù)路段，名稱使用高等級(jí)道路的名稱。主要的道路由于使用國情數(shù)據(jù)，貫通性應(yīng)該不存在問題，圖中若出現(xiàn)不貫通的情況，主要是作業(yè)人員在編輯過程中的判讀錯(cuò)誤和道路施工改道引起的，所以貫通性也是一個(gè)需要引起注意的問題。

（3）在居民地編輯時(shí)，綜合一定要反映出當(dāng)?shù)氐木用竦靥卣鳎徽撌墙謪^(qū)式、散列式還是特殊式居民地，在綜合取舍后，在圖面一定要體現(xiàn)出來。密集式街區(qū)綜合后，符號(hào)化狀態(tài)下一定要清晰表示出街區(qū)的輪廓線，主次街道分明，能反映出當(dāng)?shù)亟謪^(qū)的特點(diǎn)；街區(qū)式居民地很多在邊緣部分為單獨(dú)院落或者鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，要根據(jù)實(shí)際情況遵循居民地的綜合取舍原則，居民地面積在院落中小于70%用稀疏街區(qū)表示；窯洞在山西省的山區(qū)有很多，在居民地綜合時(shí)，窯洞需要單獨(dú)表示，不能用街區(qū)來綜合，要體現(xiàn)出窯洞式居民區(qū)的特點(diǎn)[1]。居民地點(diǎn)層，有很多行政村合并，辦公地點(diǎn)也有可能不在本村，要依實(shí)際情況把村委會(huì)點(diǎn)打在辦公地點(diǎn)處。

（4）管線層使用三代DLG數(shù)據(jù)，去掉35KV以下電線。由于經(jīng)濟(jì)和信息的發(fā)展飛速，新增了很多電線，但在立體模型上無法判斷電線走向，在做內(nèi)業(yè)底圖時(shí)需要先采集桿位，到外業(yè)核實(shí)后再進(jìn)行連通，最后刪掉不是轉(zhuǎn)折處的桿位。管線層外業(yè)需要整圖調(diào)繪。

（5）植被層可以根據(jù)影像進(jìn)行再次判讀修改。

（6）做調(diào)繪底圖時(shí)專門設(shè)置一個(gè)層來存放作業(yè)員需要外業(yè)核實(shí)的問題，外業(yè)作業(yè)員出去調(diào)繪時(shí)除了需要調(diào)繪的共性問題外，只需要專門核實(shí)內(nèi)業(yè)人員的遺留問題即可。

以上這些為作業(yè)員容易混淆的地方，特別提出來。在作圖和處理問題時(shí)應(yīng)以遵循制圖綜合和1∶10 000圖式和設(shè)計(jì)書為原則，以不變應(yīng)萬變來處理各種疑難雜癥。

2.3 后期數(shù)據(jù)檢查打分

為了提高生產(chǎn)質(zhì)量，采用兩次檢查的方式：做完調(diào)繪進(jìn)行第一次檢查，要求此時(shí)的數(shù)據(jù)完成情況達(dá)到上交指標(biāo)的80%，只遺留外業(yè)需要核實(shí)的部分；第二次檢查時(shí)就需要達(dá)到上交標(biāo)準(zhǔn)，要做一個(gè)全面徹底地檢查。

為了提高生產(chǎn)質(zhì)量，對(duì)圖幅采用了統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤率分等級(jí)的評(píng)分方法，按照?qǐng)D幅的錯(cuò)誤率對(duì)圖幅進(jìn)行優(yōu)良、合格等級(jí)的劃分。利用兩次檢查完的問題數(shù)據(jù)與提交的DLG數(shù)據(jù)量進(jìn)行對(duì)比，利用質(zhì)檢軟件自帶的評(píng)分功能，進(jìn)行錯(cuò)誤問題統(tǒng)計(jì)和打分。具體方法是對(duì)一檢錯(cuò)誤率、二檢錯(cuò)誤率做一個(gè)加權(quán)平均，然后得到最終錯(cuò)誤率。

加權(quán)平均公式如式（1）所示:

式（1）中，a為最終錯(cuò)誤率；x1為一檢問題個(gè)數(shù)；x2為二檢問題個(gè)數(shù)；z為圖幅要素總個(gè)數(shù)。一檢錯(cuò)誤率占比為40%，二檢錯(cuò)誤率占比為60%。

圖4圖幅錯(cuò)誤率

最終得到圖幅的錯(cuò)誤率表格如圖4所示。

3.結(jié)束語

由于采用了全新的數(shù)據(jù)庫更新方法，尤其是前期數(shù)據(jù)整合時(shí)已經(jīng)把很多可以批處理進(jìn)行的工作都進(jìn)行了批處理，大大減輕了作業(yè)員的工作量，后期的打分方法是為了提高作業(yè)員對(duì)工作的認(rèn)真負(fù)責(zé)態(tài)度，也是一個(gè)全新的嘗試。這些在第四代1∶10 000 DLG的快速更新中起到了至關(guān)重要的作用。在實(shí)際作業(yè)中也證明，在人員不變的情況下，作圖效率提高了兩到三倍，由原來的進(jìn)程緩慢到現(xiàn)在的快速更新，是一個(gè)量和質(zhì)的飛躍，也為以后的DLG快速更新提供了有力的技術(shù)支持。