蔣奔，王春秀

（重慶市勘測(cè)院，重慶 400020）

測(cè)繪成果數(shù)據(jù)管理研究
——以重慶市城鄉(xiāng)測(cè)繪綜合管理平臺(tái)為例

蔣奔，王春秀

（重慶市勘測(cè)院，重慶 400020）

為了實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)測(cè)繪成果數(shù)據(jù)的統(tǒng)一建庫(kù)統(tǒng)一管理，該文對(duì)不同屬性、不同比例尺測(cè)繪成果數(shù)據(jù)的處理方法進(jìn)行了探索，總結(jié)出一套對(duì)測(cè)繪成果數(shù)據(jù)入庫(kù)、整飾、更新和加工的完整方法，為大規(guī)模建庫(kù)提供了一條可行的技術(shù)道路。

數(shù)據(jù)入庫(kù)；數(shù)據(jù)整飾；圖層；CAD；GIS；人機(jī)交互

0 前言

隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，海量城鄉(xiāng)測(cè)繪成果的保存、管理以及社會(huì)化應(yīng)用被提上了新的議事日程。2011年，重慶市規(guī)劃局啟動(dòng)了重慶市城鄉(xiāng)測(cè)繪成果綜合信息管理平臺(tái)建設(shè)，立足讓測(cè)繪成果信息管理工作進(jìn)一步走向電子化、空間化、網(wǎng)絡(luò)化。

但在實(shí)際的數(shù)據(jù)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，城市測(cè)繪成果管理信息量異常龐大，測(cè)繪成果涉及地理空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、法律法規(guī)等，內(nèi)容多，處理過(guò)程復(fù)雜，因此，對(duì)測(cè)繪成果進(jìn)行科學(xué)、合理的組織和高效的數(shù)據(jù)入庫(kù)處理就成為平臺(tái)數(shù)據(jù)建設(shè)的關(guān)鍵[1]。

本文針對(duì)重慶市城鄉(xiāng)測(cè)繪成果綜合信息管理平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中遇到的數(shù)據(jù)問(wèn)題，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際，對(duì)海量而零散的測(cè)繪數(shù)據(jù)入庫(kù)錄入、整飾、歸檔和更新的處理流程進(jìn)行了介紹，并對(duì)具體實(shí)現(xiàn)的相關(guān)方法和技術(shù)進(jìn)行了研究。

1 測(cè)繪成果分類編碼概述

在進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫(kù)整理前，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)調(diào)研，制定了測(cè)繪成果分類編碼規(guī)范，按照國(guó)標(biāo)對(duì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分層，分為基礎(chǔ)定位、水系、居民地與建筑物、交通及附屬設(shè)施、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)、管線及附屬設(shè)施八大類，每一大類按點(diǎn)、線、面、注記分層；增加“其它”大類保存無(wú)法分類的數(shù)據(jù)[2]。

地理圖要素分類采用線分類要素代碼分類原則，將其分為大類、中類、小類、子類、擴(kuò)展碼。分類代碼采用8位數(shù)字層次碼組成，結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 分類代碼結(jié)構(gòu)

（1）左起第一位為大類碼。

（2）左起第二位為中類碼。

（3）左起第三、四位為小類碼。

（4）左起第五、六位為子類碼。

（5）左起第七、八位為擴(kuò)展碼。

2 原始CAD數(shù)據(jù)入庫(kù)處理

2.1 原始CAD數(shù)據(jù)處理

CAD制圖格式數(shù)據(jù)在測(cè)繪成果數(shù)據(jù)中較為普遍，其與GIS數(shù)據(jù)格式的主要差異在于：CAD數(shù)據(jù)是數(shù)字線劃圖，只是使用符號(hào)形狀、線形、線寬、顏色等來(lái)描述不同的地物，且其對(duì)象不能包含額外的屬性數(shù)據(jù)。而GIS數(shù)據(jù)與CAD數(shù)據(jù)的最大區(qū)別就在于能把空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，構(gòu)建完整的空間數(shù)據(jù)庫(kù)[3]。

兩種數(shù)據(jù)之間的對(duì)比關(guān)系如圖2所示。

圖2 CAD數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)對(duì)比

因此，在數(shù)據(jù)入庫(kù)前，就必須制定相應(yīng)的數(shù)據(jù)加工流程，將CAD格式的原始測(cè)繪成果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GIS數(shù)據(jù)，具體流程如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)加工工藝流程

2.2 CAD數(shù)據(jù)加工工藝流程說(shuō)明

（1）CAD數(shù)據(jù)規(guī)范化清理：對(duì)于提交的需要入庫(kù)的CAD格式數(shù)據(jù)，首先需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包括數(shù)據(jù)范圍、年代、坐標(biāo)系統(tǒng)等元數(shù)據(jù)信息予以記錄；然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整飾工作，包括按照入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分層，確定哪些圖層需要合并，刪除多余的圖層和對(duì)象；對(duì)CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；對(duì)能夠錄入Extended data的對(duì)象進(jìn)行擴(kuò)展數(shù)據(jù)錄入。

數(shù)據(jù)規(guī)范化清理工作是整個(gè)數(shù)據(jù)入庫(kù)工作中工作量最大、耗時(shí)最長(zhǎng)的工作，其主要步驟包括：地物完整性規(guī)范化清理、點(diǎn)完整性規(guī)范化清理、線完整性規(guī)范化清理、面完整性規(guī)范化清理、數(shù)據(jù)添加規(guī)范化清理、數(shù)據(jù)掛接規(guī)范化清理、數(shù)據(jù)刪除規(guī)范化清理。

（2）建立數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)：對(duì)數(shù)據(jù)賦予正確的坐標(biāo)投影系統(tǒng)，必要時(shí)進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換工作。

（3）數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換：把整理完成的CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS格式數(shù)據(jù)。比如：將CAD中的點(diǎn)或塊轉(zhuǎn)換為GIS中的點(diǎn)對(duì)象；CAD中多段線對(duì)象轉(zhuǎn)換為GIS中線對(duì)象；CAD中閉合線對(duì)象轉(zhuǎn)換為GIS中的面對(duì)象。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，需要按照對(duì)象編碼，把對(duì)象存放進(jìn)相應(yīng)的GIS圖層中，并把Extended data以及標(biāo)注等信息作為GIS數(shù)據(jù)的屬性存放。

3 GIS數(shù)據(jù)入庫(kù)處理

3.1 GIS數(shù)據(jù)整飾工作

在CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)后，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)整飾，具體步驟如下。

（1）對(duì)轉(zhuǎn)換完成的GIS數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)的分層是否正確，是否所有對(duì)象都已經(jīng)轉(zhuǎn)換，特別注意圖幅接邊地方的對(duì)象，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中標(biāo)注是否有亂碼情況出現(xiàn)。

（2）提取和舍棄對(duì)象：對(duì)數(shù)據(jù)賦予正確的坐標(biāo)投影系統(tǒng)，必要時(shí)進(jìn)行坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換工作。

（3）屬性表的補(bǔ)充：對(duì)GIS數(shù)據(jù)中的其它必要屬性進(jìn)行補(bǔ)充。

3.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

人機(jī)交互進(jìn)行各個(gè)圖層間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，使數(shù)據(jù)達(dá)到入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)。這里列出主要注意的幾種拓?fù)潢P(guān)系。

空間關(guān)系：道路不能自相交；等高線、道路、水系應(yīng)該為連續(xù)曲線；數(shù)據(jù)層間的對(duì)象不能有遮蓋，即一棟房屋不應(yīng)該與周圍的房屋有重疊部分；行政區(qū)面之間不能有縫隙和壓蓋；骨架線層應(yīng)該與實(shí)物層吻合。

邏輯關(guān)系：房屋不能建筑在道路、水系上（特殊情況特殊處理）；房屋和綠地面相交處應(yīng)該吻合；作為行政區(qū)界的河流與行政區(qū)的關(guān)系；交通附屬設(shè)施在交通線上；水上建筑物在水系上。

3.3 GIS數(shù)據(jù)整理入庫(kù)

建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)，把整理完成的GIS數(shù)據(jù)入庫(kù)，同時(shí)導(dǎo)入元數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)入庫(kù)時(shí)需要注意屬性字段的匹配。

4 部分主要圖層技術(shù)分析

4.1 基礎(chǔ)定位

基礎(chǔ)點(diǎn)定位：存儲(chǔ)各種控制點(diǎn)，所有測(cè)量控制點(diǎn)存儲(chǔ)為點(diǎn)層。在CAD圖層中，需要確定的點(diǎn)位信息，不能使用注記中心或者注記中小數(shù)點(diǎn)位置表示該測(cè)量控制點(diǎn)點(diǎn)位。

基礎(chǔ)定位線：存儲(chǔ)圖廓線。需要把圖廓線進(jìn)行編碼并保持完整性，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索。

基礎(chǔ)定位面：存儲(chǔ)圖廓面。

4.2 水系

水系點(diǎn)：在處理過(guò)程中首先需要保證水系點(diǎn)的地物完整性，比如泉用塊表示，一個(gè)泉采用一個(gè)塊，不能把泉的符號(hào)打散為線進(jìn)行描述。其次，對(duì)于有擴(kuò)展屬性的地物，需要添加水系地物的擴(kuò)展屬性，包括編碼、名稱、類型等，特別是有向點(diǎn)，需要把有向點(diǎn)方向角度存儲(chǔ)為屬性。

水系線：該圖層中主要存儲(chǔ)對(duì)象為河流和溝渠。

針對(duì)河流而言，（1）要保證河流的連續(xù)性；（2）需要把水系附屬設(shè)施進(jìn)行抽象化處理，如瀑布、水壩等，建議只保留骨架線，并在屬性中記錄地物類型；（3）為對(duì)象添加擴(kuò)展屬性，把水系注記層中的河流名稱等內(nèi)容添加到屬性中存儲(chǔ)，并對(duì)每一個(gè)地物添加相應(yīng)的編碼，在添加屬性時(shí)應(yīng)該特別注意屬性掛接的對(duì)象，雙線河流屬性掛接在河流面數(shù)據(jù)中，單線河流只需要存儲(chǔ)河流中心線，屬性掛接在河流中心線圖層上；（4）對(duì)不必要的符號(hào)進(jìn)行清繪，比如注記、已經(jīng)被抽象的地物等。如圖4表示了處理前和處理后的對(duì)比。

圖4 河流處理結(jié)果對(duì)比圖

水系面：該圖層中需要存儲(chǔ)對(duì)象為雙線河和一些河流附屬設(shè)施。對(duì)于閉合的河流邊線，系統(tǒng)可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換為河流面進(jìn)行存儲(chǔ)。在清繪完成后，同樣需要添加屬性，保存地物的編碼和其他相關(guān)內(nèi)容。在處理雙線河流的過(guò)程中，因?yàn)楹恿鞯膶挾炔还潭?，建議首先構(gòu)建河流邊線，在保證河流邊線連續(xù)、閉合的基礎(chǔ)上，再由河流邊線生成河流中心線和河流面，最后掛接河流屬性。

4.3 交通

交通點(diǎn)：存儲(chǔ)不依比例表示的地物，如車站、信號(hào)燈、里程碑等。需要保證地物的完整性，一個(gè)地物用一個(gè)符號(hào)表示，屬性掛接到該地物上即可。

交通線：主要存儲(chǔ)道路線、鐵路線等。（1）保證交通線的完整性，這里的連續(xù)性包括道路中心線和道路邊線，以及鐵路線等。對(duì)于采用建筑物邊線表示的道路邊線需要補(bǔ)充繪出，以保證交通線的完整性，而且需要注意在繪制時(shí)應(yīng)與建筑物邊線吻合。而在立交橋的處理上，情況就比較特殊，對(duì)于被壓蓋的道路邊線可以不連續(xù)，用道路邊線體現(xiàn)道路的上下空間關(guān)系。在繪制時(shí)，如有需要，可以添加影像數(shù)據(jù)作為背景以便參考。（2）輔助線進(jìn)行清除處理。道路邊線只保留骨架線即可，鐵路線只需要用中心線一條直線表示即可，輔助符號(hào)需要?jiǎng)h除，但道路名稱注記需要存儲(chǔ)在該道路屬性表中。（3）掛接屬性數(shù)據(jù)。如圖5所示。

圖5 立交橋處理結(jié)果

因?yàn)榈缆返膶挾纫话闶枪潭ǖ模韵壤L出道路中心線，然后由中心線根據(jù)道路等級(jí)建立Buffer緩沖區(qū)，由此生成道路邊線和道路面，最后根據(jù)道路的遮蓋關(guān)系，處理道路邊線和道路面并掛接道路屬性。

交通面：主要存儲(chǔ)高等級(jí)公路面，在構(gòu)建交通面層數(shù)據(jù)時(shí)同樣需要構(gòu)面的邊線閉合，然后對(duì)多余的符號(hào)進(jìn)行清繪最后掛接屬性。

5 結(jié)論及建議

重慶市城鄉(xiāng)測(cè)繪綜合管理平臺(tái)的建立，滿足了城鄉(xiāng)測(cè)繪成果綜合信息管理方面的需求，貫穿了 “數(shù)據(jù)歸檔→應(yīng)用分發(fā)→數(shù)據(jù)發(fā)布”全流程，實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪成果檔案管理的圖文一體化。測(cè)繪成果涉及地理空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、法律法規(guī)等，內(nèi)容多，處理過(guò)程復(fù)雜。采用以GIS技術(shù)和IT技術(shù)為核心的新技術(shù)、新方法對(duì)城市的測(cè)繪成果信息進(jìn)行管理，是測(cè)繪成果及其日常管理工作發(fā)展的趨勢(shì)和現(xiàn)實(shí)可行的選擇[4]。

在城市測(cè)繪中，由于使用測(cè)繪軟件的不同，造成了測(cè)繪成果的多種多樣，這就要求系統(tǒng)能夠?qū)Χ喾N不同數(shù)據(jù)格式的支持[5]。同時(shí)，正是由于數(shù)據(jù)源的多種多樣，不可能在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)把所有的數(shù)據(jù)源都包括進(jìn)來(lái)，所以，系統(tǒng)需要以后能對(duì)其它數(shù)據(jù)源進(jìn)行擴(kuò)展。要達(dá)到多源可擴(kuò)展的目標(biāo)，需要建立一套數(shù)據(jù)接入框架，才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]李煉恒，趙俊三，趙耀龍.城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的功能與總體設(shè)計(jì)研究[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，27（3）.

[2]秦政國(guó)，黃全義，任獻(xiàn)軍.城市基礎(chǔ)地理信息更新與應(yīng)用體系探討〔J〕.地理空間信息，2005，3（3）.

[3]孫怡，陳強(qiáng)，沈玉英，等.基于組件對(duì)象的地圖數(shù)據(jù)管理方法[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):信息科學(xué)版，2008，（S1).

[4]龔健雅.空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的概念與發(fā)展趨勢(shì)[J].測(cè)繪科學(xué)， 2001，（03）.

[5]田茂義，盧秀山，張燕，等.基于oracle的“數(shù)字城市”基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪科學(xué)，2005，30（3）.

Study on Data Management of Surveying and Mapping

To realizeunitary database foundation andmanagementof the data from basic surveying andmapping,treatmentmethodsw ith the dataof differentpropertiesand differentmeasuring scalesare discussed.A setof completemethod with storing,finishing,upgrading and processing the data results isobtained.Itprovidesa feasible technological road for database foundation in a large scale.

inertdatabase;database finishing;map layer;CAD;human-computer interaction

p208

A

1671-9107（2013）06-0052-04

10.3969/j.issn.1671-9107.2013.06.052

2013-05-02

蔣奔（1984-），男，重慶人，碩士，助理工程師，主要從事測(cè)繪數(shù)據(jù)管理工作。

王春秀（1983-），女，重慶人，本科，助理工程師，主要從事測(cè)繪管理工作。

孫蘇，李紅

考場(chǎng)心得