陳嘉茵

摘要：本文針對1:500地形圖建立數(shù)據(jù)庫前數(shù)據(jù)整理工作流程進行介紹。外業(yè)數(shù)據(jù)采集即修測補測工作完成后，按照空間數(shù)據(jù)建庫標準的要求，對1:500 數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)進行核查及處理，經(jīng)數(shù)據(jù)構(gòu)面、屬性錄入、建立拓撲關(guān)系、數(shù)據(jù)投影變換、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等工序，整理地形圖數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵字：數(shù)據(jù)構(gòu)面，屬性錄入，建立拓撲關(guān)系，數(shù)據(jù)投影變換，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。

中圖分類號：N37文獻標識碼： A 文章編號：

本文針對1:500地形圖建立數(shù)據(jù)庫前數(shù)據(jù)整理工作流程進行介紹。外業(yè)數(shù)據(jù)采集即修測補測工作完成后，按照空間數(shù)據(jù)建庫標準的要求，對1:500 數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)進行核查及處理，經(jīng)數(shù)據(jù)構(gòu)面、屬性錄入、建立拓撲關(guān)系、數(shù)據(jù)投影變換、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等工序，整理地形圖數(shù)據(jù)。

1.數(shù)據(jù)核查

由于數(shù)據(jù)采集的過程中存在不規(guī)范或錯誤，比如房屋沒有封閉，房屋與房屋中間有重復(fù)多余線，實體沒有屬性或者屬性錯誤，以及存在沒有屬性的實體等等，這些問題對基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的要素構(gòu)面、GIS數(shù)據(jù)庫的入庫是必須避免和消除的，否則將影響到GIS應(yīng)用的可信度，甚至不能進行相關(guān)的GIS應(yīng)用。數(shù)據(jù)核查主要分以下兩步走：

1.1對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理

（1）刪除偽結(jié)點：刪除圖面上偽結(jié)點；

（2）刪除復(fù)合線多余點：刪除圖面中復(fù)合線上的多余點；

（3）刪除重復(fù)實體：刪除完全重復(fù)的實體。

1.2應(yīng)用CASS軟件的“圖形實體檢查”功能檢查圖形數(shù)據(jù)

編碼正確性檢查：檢查地物是否存在編碼，類型正確與否；

圖層正確性檢查：檢查地物是否按規(guī)定的圖層放置，防止錯誤操作。

符號線型線寬檢查：檢查線狀地物所使用的線型是否正確。

線自相交檢查：檢查地物之間是否相交；

高程注記檢查：檢核高程點圖面高程注記與點位實際的高程是否相符；

復(fù)合線重復(fù)點檢查：復(fù)合線的重復(fù)點檢查旨在剔除復(fù)合線中與相鄰點考靠得太近又對復(fù)合線的走向影響不大的點，從而達到減少文件數(shù)據(jù)量，達到提高圖面利用率的目的。設(shè)置“重復(fù)點限差”，執(zhí)行檢查命令后，如果相鄰點的間距小于限差，則程序?qū)蟾驽e誤。

檢查未通過的項目，將錯誤記錄提交至制圖處理，直至所有項目檢查通過。

2．要素構(gòu)面

數(shù)據(jù)核查通過后，空間特征表達為多邊形的要素類型，需要對要素進行構(gòu)面。下面以應(yīng)用CASS軟件的構(gòu)面功能為例作介紹：

手動跟蹤構(gòu)面：將斷斷續(xù)續(xù)的復(fù)合線連接起來構(gòu)成一個面，例如：花壇、道路邊線、房屋邊線等等斷開的線，可以通過手動構(gòu)面，把它們圍成的面域構(gòu)造出來；

搜索封閉房屋：自動搜索某一圖層上復(fù)合線圍成的面域，并把它自動生成房屋面。

要素構(gòu)面完成后，運行“面狀地物封閉檢查”功能。面狀地物封閉檢查是面狀地物入庫前所必須進行的步驟。在此功能下定義“首尾點間限差”，程序自動將沒有閉合的面狀地物將其首尾強行閉合：當首尾點的距離大于限差，則用新線將首尾點直接相連，否則尾點將并到首點，以達到入庫的要求。

3．錄入屬性數(shù)據(jù)

要素構(gòu)面完成后，應(yīng)用CASS軟件的“地物屬性結(jié)構(gòu)設(shè)置”定義屬性數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，然后錄入圖形實體的屬性。

屬性錄入完成后，應(yīng)用“屬性完整性檢查”和“過濾無屬性實體”功能，檢查地物的屬性值是否完整，反復(fù)檢查至圖形實體屬性完備。

4．建立拓撲關(guān)系

4.1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入ArcGIS系統(tǒng)

由于后期將對CASS軟件成果數(shù)據(jù)新建拓撲關(guān)系和檢查拓撲關(guān)系，因此建立ArcGIS GeoDatabase數(shù)據(jù)庫，將CASS軟件成果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入至ArcGIS GeoDatabase數(shù)據(jù)庫。

應(yīng)用CASS軟件的SHP文件接口輸出SHP格式，將CASS軟件的成果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為SHP格式的點、線、面簡單要素類型數(shù)據(jù)，再將SHP格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入ArcGIS GeoDatabase數(shù)據(jù)庫中。

CASS軟件成果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入ArcGIS數(shù)據(jù)庫后，按《城市地理空間框架數(shù)據(jù)標準 (CJJ 103-2004)》要素類型定義重組分類，CASS軟件成果數(shù)據(jù)與ArcGIS數(shù)據(jù)庫分類映射如表25所示。

表25CASS軟件成果數(shù)據(jù)與ArcGIS數(shù)據(jù)庫分類映射

由于ArcGIS數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)有較高的要求，如圖形實體放錯圖層、代碼值錯誤、面狀地物不封閉即有懸掛點、偽節(jié)點等錯誤均不能轉(zhuǎn)入ArcGIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。因此，還需要進行ArcGIS拓撲關(guān)系檢查。

4.2ArcGIS拓撲關(guān)系檢查

拓撲是 GIS 在數(shù)據(jù)管理和完整性方面的關(guān)鍵要求。通常，拓撲數(shù)據(jù)模型通過將空間對象（點、線和面要素）表示為拓撲原始數(shù)據(jù)（節(jié)點、面和邊）的基礎(chǔ)圖表來管理空間關(guān)系。這些原始數(shù)據(jù)（連同它們彼此之間及其所表示的要素邊界之間的關(guān)系）通過在拓撲元素的平面圖表中表示要素幾何進行定義。拓撲用于確?？臻g關(guān)系的數(shù)據(jù)質(zhì)量并幫助進行數(shù)據(jù)編譯。

利用ArcCatalog中所提供創(chuàng)建拓撲規(guī)則后，應(yīng)用ArcMap軟件進行拓撲錯誤的檢查，其中部分規(guī)則可以在容限內(nèi)對數(shù)據(jù)進行修改調(diào)整。

建立好拓撲規(guī)則后，就可以在ArcMap軟件中打開拓撲規(guī)則，根據(jù)錯誤提示進行修改。

ArcMap軟件拓撲檢查功能有對線拓撲（刪除重復(fù)線、相交線斷點等）、根據(jù)線拓撲生成面、拓撲編輯（如共享邊編輯等）、拓撲錯誤顯示（顯示在ArcCatalog中創(chuàng)建的拓撲規(guī)則錯誤），拓撲錯誤重新驗證（刷新錯誤記錄）。

5．數(shù)據(jù)格式和投影轉(zhuǎn)換

5.1數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

由于采用ArcGIS作為后期地理信息數(shù)據(jù)處理的平臺，因此最終成果的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換非常方便，將ArcGIS GeoDatabase數(shù)據(jù)庫中的要素數(shù)據(jù)按Feature Dataset 或 Feature Class導(dǎo)出為SHP格式文件，即完成最終成果數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換。

5.2投影

投影的方法可以使帶某種坐標信息數(shù)據(jù)源進行向另一坐標系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)換，并對源數(shù)據(jù)中的X和Y值進行修改。

一般情況下地理數(shù)據(jù)庫（如GeoDatabase 的 Feature DataSet 、Shape File等）在創(chuàng)建時都具有空間參考的屬性，空間參考定義了該數(shù)據(jù)集的地理坐標系統(tǒng)或投影坐標系統(tǒng)，沒有坐標系統(tǒng)的地理數(shù)據(jù)在生產(chǎn)應(yīng)用過程中是毫無意義的，但由于在數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)庫過程中可能造成坐標系統(tǒng)信息丟失，或創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時忽略了坐標系統(tǒng)的定義，因此需要對沒有坐標系統(tǒng)信息的數(shù)據(jù)集進行坐標系統(tǒng)定義。坐標系統(tǒng)的定義是在不改變當前數(shù)據(jù)集中特征X Y值的情況下，對該數(shù)據(jù)集指定坐標系統(tǒng)信息。

6．數(shù)據(jù)檢查

為保證得到最佳質(zhì)量的1/500地形圖數(shù)據(jù)，最后進行數(shù)據(jù)檢查，確保各方面標準一致，完整精確。

數(shù)學(xué)基礎(chǔ)檢查：檢查數(shù)據(jù)的平面坐標基準、高程基準、投影、分幅和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)覆蓋范圍、要素、數(shù)據(jù)層與內(nèi)部文件是否完整。

邏輯一致性檢查：檢查數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系、概念、格式是否一致。

位置精度檢查：將ArcGIS數(shù)據(jù)庫圖形節(jié)點成果表與dwg文件圖形坐標對比，分析圖形坐標輸入精度，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)庫屬性數(shù)據(jù)成果以規(guī)范表格形式輸出，與原始資料相應(yīng)表格進行對比檢查，分析屬性數(shù)據(jù)輸入的準確性，完成數(shù)據(jù)屬性質(zhì)量的檢查。

參考文獻：

[1] 《城市地理空間框架數(shù)據(jù)標準 (CJJ 103-2004)》

[2]吳秀芹、張洪巖、張正祥、李瑞改、董貴華.ArcGIS9地理信息系統(tǒng)應(yīng)用與實踐.北京.清華大學(xué)出版社.2007

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。