劉 彬，張瑞娟 王 薇

黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司測(cè)繪信息工程院，河南 鄭州 450003

1 地形數(shù)據(jù)入庫(kù)處理的意義

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)城市基礎(chǔ)地理信息的規(guī)范化管理及資源的共享需求，將大量的地形數(shù)據(jù)納入城市地理空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，構(gòu)成城市地理空間信息系統(tǒng)，提供給城市中各行業(yè)、各部門實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、直觀及權(quán)威的公共空間地理信息，是對(duì)該應(yīng)用需求的極大滿足，也為城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了科學(xué)的決策以管理依據(jù)。城市地理空間信息系統(tǒng)的建設(shè)中，最基礎(chǔ)的部分就是基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)建設(shè)，主要包含數(shù)據(jù)的采集、加工、應(yīng)用及維護(hù)階段。本文提的地形數(shù)據(jù)入庫(kù)處理也就是數(shù)據(jù)的加工階段，主要意義在于對(duì)采集來的數(shù)據(jù)在GIS數(shù)據(jù)建庫(kù)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行加工處理，從而實(shí)現(xiàn)建立空間信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的目的，服務(wù)于日常地理空間信息應(yīng)用的目的也得以實(shí)現(xiàn)。

2 地形數(shù)據(jù)入庫(kù)處理面臨的問題

在數(shù)據(jù)采集階段，多數(shù)情況下對(duì)地形圖數(shù)據(jù)的采集只考慮到圖的因素，而忽視掉數(shù)據(jù)的要求。當(dāng)然，在數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)不斷發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)的采集在滿足圖的要求后，也對(duì)數(shù)據(jù)的要求越來越重視。目前，數(shù)據(jù)直接滿足數(shù)據(jù)入庫(kù)的要求還不能做到一步到位，還需要在數(shù)據(jù)加工階段進(jìn)行復(fù)雜的加工處理。

GIS數(shù)據(jù)的組織形式是面向?qū)ο蟮?，也就是在?duì)象的基礎(chǔ)上進(jìn)行組織矢量和單位識(shí)別地形圖中的幾何要素，然后根據(jù)點(diǎn)、線、面等幾何特征對(duì)處理對(duì)象進(jìn)行點(diǎn)、線、面的對(duì)象處理。地形圖中的各要素在空間數(shù)據(jù)中并不是孤立存在的，在某種程度上是有一定聯(lián)系的，也就是拓?fù)潢P(guān)系；GIS在對(duì)地理對(duì)象的空間幾何信息進(jìn)行描述的同時(shí)，對(duì)其屬性信息也進(jìn)行描述，這樣就使得地理對(duì)象在應(yīng)用中的范圍更加的廣泛，可以對(duì)空間進(jìn)行查詢、分析?，F(xiàn)階段的地形圖數(shù)據(jù)，還不能滿足GIS數(shù)據(jù)的基本要求，因此對(duì)地形數(shù)據(jù)入庫(kù)處理中所面臨的根本問題還是地形要素的對(duì)象化。

3 地形數(shù)據(jù)入庫(kù)處理過程

3.1 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式

根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)的商業(yè)化地形制圖軟件目前已達(dá)到近三十余種，各類軟件對(duì)數(shù)據(jù)的描述都有其自身的特點(diǎn)，就算都是利用Microstation或者AutoCAD作為軟件的二次開發(fā)，其編碼描述與數(shù)據(jù)格式都是不同的，本文所述的空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)主要是基于GIS軟件平臺(tái)，目前該軟件平臺(tái)的應(yīng)用中主要包括SuperMap、MapInfo、AicGis、MapGis等軟件。所以，地形數(shù)據(jù)入庫(kù)處理過程中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是怎樣無損的、完整的將CAD地形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)格式。

目前，數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換主要包括3種方法:1）GIS軟件自帶數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊。該方法在對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)候，能不能達(dá)到預(yù)期的要求，主要根據(jù)GIS軟件的支持范圍決定，如果對(duì)源數(shù)據(jù)格式的支持程度低，那么轉(zhuǎn)換的效果就差，如果對(duì)源數(shù)據(jù)格式支持的高，轉(zhuǎn)換的效果就好，事實(shí)上，該方法在實(shí)際應(yīng)用中的轉(zhuǎn)換效果并不好；2）自編轉(zhuǎn)換工具進(jìn)行轉(zhuǎn)換。該方法在目前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中較為常用，因?yàn)槎鄶?shù)數(shù)據(jù)格式都不是明碼格式，因此需要借助一些軟件提供明碼轉(zhuǎn)換格式來進(jìn)行程序的編寫，當(dāng)然，也可以利用GIS軟件提供更多二次開發(fā)接口直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫；3）第三方工具軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。當(dāng)前，由加拿大某公司開發(fā)的FME平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)100多種數(shù)據(jù)格式進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換的同時(shí)，還可以對(duì)多種空間信息的操作進(jìn)行完成，該軟件除過對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過程可以自定義外，還提供了GIS平臺(tái)訪問的軟件及插件開發(fā)工具包。

3.2 要素編碼轉(zhuǎn)換

在遵循基礎(chǔ)地理信息建設(shè)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上對(duì)城市地理空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行建設(shè)，基礎(chǔ)地理信息要素的代碼及分類標(biāo)準(zhǔn)都按照統(tǒng)一的規(guī)范執(zhí)行。而目前多數(shù)地形數(shù)據(jù)采集與建庫(kù)環(huán)節(jié)與實(shí)際相背離，主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集過程中與數(shù)據(jù)建庫(kù)過程中的要素編碼及分類不一致，甚至缺少要素編碼，所以要在地形數(shù)據(jù)入庫(kù)處理的過程中，對(duì)要素編碼及分了進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

對(duì)要素的編碼進(jìn)行對(duì)位轉(zhuǎn)換主要分為兩種情況:1）在對(duì)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)組織時(shí)，要考慮要素分色、分層等幾何特征，還要進(jìn)行要素編碼，這樣在對(duì)要素編碼進(jìn)行對(duì)位轉(zhuǎn)換的時(shí)候就比較簡(jiǎn)單了；2）在對(duì)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)組織時(shí)，如果僅僅只是考慮了要素的分色、分層等幾何特征，沒有對(duì)其進(jìn)行編碼，那么在進(jìn)行要素編碼對(duì)位轉(zhuǎn)換時(shí)就復(fù)雜了。對(duì)位轉(zhuǎn)換的過程中，首先要詳細(xì)的分析源數(shù)據(jù)，最好在采集方案的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行分析，一般主要根據(jù)色、層、線寬、線型、注記大小及符號(hào)名稱等要素的幾何特征對(duì)各要素進(jìn)行分類，這樣就可以得到一個(gè)要素幾何特征與編碼的對(duì)位表，在此基礎(chǔ)上通過程序進(jìn)行編碼的對(duì)位轉(zhuǎn)換。

3.3 坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換

在入庫(kù)之前，數(shù)據(jù)的空間坐標(biāo)系統(tǒng)與空間信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)是不一致的，因此需要對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換主要包括:坐標(biāo)換帶計(jì)算、投影平面與地理坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換及輔助計(jì)算等方面，坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，可以根據(jù)同名控制點(diǎn)解算。通過對(duì)已知轉(zhuǎn)換坐標(biāo)的同名控制點(diǎn)可以求得在X和Y方向上的尺度、旋轉(zhuǎn)及偏移變化，然后得到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式。

3.4 要素對(duì)象化處理

地形數(shù)據(jù)入庫(kù)的核心工作是地形要素的對(duì)象化處理。在面向?qū)ο蟮脑瓌t下，數(shù)據(jù)編輯中以對(duì)象為組織矢量及單位識(shí)別的幾何要素點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)、線、面進(jìn)行對(duì)象處理。該問題在上文中以詳細(xì)說明，此處不做說明。

4 結(jié)論

地形源數(shù)據(jù)的質(zhì)量好壞與數(shù)據(jù)的組織形式?jīng)Q定了地形數(shù)據(jù)的入庫(kù)處理工作量大小。在GIS技術(shù)與數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)不斷發(fā)展的今天，地形數(shù)據(jù)的采集、入庫(kù)處理等越來越按照GIS數(shù)據(jù)的采集及處理要求進(jìn)行，智能化的處理手段逐步加強(qiáng)，因此，可以看出，數(shù)據(jù)入庫(kù)處理及其過程也會(huì)趨向方便化。

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