史克農(nóng)，徐惠寧，喬冬香

(1. 61363部隊(duì)，陜西 西安 710054)

隨著多項(xiàng)國家基礎(chǔ)地理信息測繪工程的建設(shè)，數(shù)字地圖的生產(chǎn)水平得到了很大的提高。在數(shù)字線劃地圖（DLG）數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品受生產(chǎn)單位、作業(yè)軟件、作業(yè)方法、作業(yè)人員等多種因素的影響，相鄰圖幅邊界間要素的幾何位置和屬性信息難免會(huì)出現(xiàn)不一致[1]。如何快速有效地控制地圖數(shù)據(jù)接邊質(zhì)量成為一個(gè)重要的研究課題。質(zhì)量優(yōu)良的DLG數(shù)據(jù)是各類GIS軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)，也是地圖進(jìn)行后期出版印刷的重要質(zhì)量保證。目前，雖然許多GIS軟件在地圖接邊檢查方面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢查、交互檢查等功能，但在接邊檢查過程中還存在著效率低下等問題，特別是對于圖幅多、數(shù)據(jù)量大的大型測繪工程來說檢查效果不夠理想。本文主要對海量DLG數(shù)據(jù)進(jìn)行接邊檢查的方法進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。

1 現(xiàn)有GIS軟件接邊檢查的主要問題

目前有多種GIS軟件發(fā)展都比較成熟，基本都實(shí)現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的無縫漫游等功能，但針對接邊問題進(jìn)行深入研究的并不多，因此接邊檢查存在的主要問題有：

1）接邊檢查往往局限于一次只能進(jìn)行2幅圖的同一邊或同一邊的同一層檢查。這樣在接邊檢查時(shí)需要多次裝入鄰圖數(shù)據(jù)，效率低下。

2）數(shù)據(jù)接邊的細(xì)節(jié)考慮不夠周全，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤遺漏。

3）忽略了數(shù)據(jù)檢查后的問題匯總，針對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查時(shí)效率低下，排查問題費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

DLG數(shù)據(jù)批量接邊檢查主要針對以上問題進(jìn)行了設(shè)計(jì)改進(jìn)，能更大限度地解決接邊效率不高、特殊問題處理困難、接邊質(zhì)量缺乏整體匯總等問題。

2 DLG批量接邊檢查技術(shù)

2.1 基本設(shè)計(jì)流程

本文設(shè)計(jì)的接邊檢查主要流程如圖1所示。其主要有5個(gè)步驟：①數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；②接邊檢查設(shè)置；③圖幅批量檢查；④綜合查詢統(tǒng)計(jì)；⑤錯(cuò)誤信息導(dǎo)出。

圖1 接邊檢查主要流程圖

2.2 Access數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

2.3 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

在通常情況下，地圖數(shù)據(jù)圖幅坐標(biāo)記錄的都是相對坐標(biāo)，并通過元數(shù)據(jù)文件記錄圖幅左下角坐標(biāo)在其投影系統(tǒng)內(nèi)的絕對坐標(biāo)，使用時(shí)再根據(jù)需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

接邊檢查必須在同一參考坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行，為避免數(shù)據(jù)檢查時(shí)同一幅圖需要重復(fù)裝載、坐標(biāo)多次轉(zhuǎn)換的問題，先將所有圖幅坐標(biāo)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換到地理坐標(biāo)系統(tǒng)下，設(shè)定恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)單位，滿足接邊精度需要。

2.4 接邊檢查選項(xiàng)設(shè)置

2.4.1 設(shè)定接邊數(shù)據(jù)目錄

多數(shù)重大測繪工程都具有圖幅多、數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，地圖數(shù)據(jù)受時(shí)間、生產(chǎn)單位、驗(yàn)收批次、生產(chǎn)范圍等諸多條件的影響，存儲(chǔ)目錄很難單一化，因此只有合理的設(shè)定系統(tǒng)當(dāng)前檢查圖幅的鄰接圖幅數(shù)據(jù)存放位置，才能為實(shí)現(xiàn)DLG數(shù)據(jù)自動(dòng)搜索、動(dòng)態(tài)裝載、自動(dòng)檢查提供條件，海量地圖檢查才成為可能。

2.4.2 設(shè)置接邊緩沖區(qū)及接邊精度限差

在設(shè)計(jì)上，多幅圖接邊以接邊線為媒介來確定參與接邊的工程[2]，接邊線一般為需要進(jìn)行接邊檢查的DLG數(shù)據(jù)的內(nèi)圖廓線。接邊緩沖區(qū)是根據(jù)接邊線建立的一定寬度的多邊形?？紤]到圖幅范圍在元數(shù)據(jù)文件內(nèi)填寫時(shí)可能存在不規(guī)范或錯(cuò)誤的情況，圖廓線可根據(jù)圖號(hào)計(jì)算生成。針對非標(biāo)準(zhǔn)分幅的地圖數(shù)據(jù)可以從元數(shù)據(jù)文件內(nèi)獲取圖幅范圍計(jì)算圖廓線，但批量檢查前必須建立地圖之間的位置關(guān)系索引，這樣才能實(shí)現(xiàn)批量自動(dòng)檢查。

地理坐標(biāo)下的接邊緩沖區(qū)由于圖廓為矩形而使接邊檢查算法更為簡單、實(shí)用、運(yùn)行效率高，特別在數(shù)據(jù)量大的情況下尤其明顯。

加強(qiáng)設(shè)計(jì)咨詢企業(yè)成本管控意識(shí)，提高員工的財(cái)務(wù)管理認(rèn)知水平，在企業(yè)中形成成本管控的氛圍，摒棄成本管控?zé)o所謂的錯(cuò)誤觀念。尤其針對企業(yè)高層管理人員，牽頭對項(xiàng)目管理制度進(jìn)行完善，結(jié)合實(shí)際，逐步轉(zhuǎn)變，行成以合同為成本歸集對象的成本管控模式。針對設(shè)計(jì)咨詢企業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)的工作環(huán)節(jié)及流程，行成標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)及標(biāo)準(zhǔn)費(fèi)用，通過工時(shí)管理系統(tǒng)來不斷優(yōu)化相關(guān)工作環(huán)節(jié)的人工工時(shí)，完善工時(shí)管理系統(tǒng)，培養(yǎng)行成對應(yīng)工作后的工時(shí)打卡習(xí)慣，優(yōu)化人員薪酬管理及登記辦法，將人員成本逐項(xiàng)分劈到項(xiàng)目中去。

具體圖內(nèi)要素接邊時(shí)必須要考慮2個(gè)限差問題：圖形到邊限差與圖形接邊限差。圖形到邊限差是根據(jù)圖廓邊線生成接邊緩沖區(qū)的閾值，判斷圖內(nèi)要素是否位于接邊緩沖區(qū)內(nèi)、是否需要進(jìn)行接邊檢查判斷的重要參數(shù)。圖形接邊限差是指位于接邊緩沖區(qū)內(nèi)的相鄰圖幅、同層、同類要素之間是否滿足接邊要求的閾值。屬性接邊則是在圖形能夠滿足接邊條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行屬性比較。

2.5 圖幅接邊檢查

2.5.1 具體接邊問題分析

圖內(nèi)要素接邊問題主要有以下4種情況：①鄰圖沒有相同圖層，②鄰圖沒有關(guān)聯(lián)要素，③與鄰圖有關(guān)聯(lián)要素但屬性不一致，④與鄰圖有關(guān)聯(lián)的有向線要素方向矛盾。

圖幅內(nèi)各種具體問題均存在特殊情況，所以具體問題的確定一定要結(jié)合人工交互進(jìn)行檢查。

2.5.2 接邊算法需注意的問題

數(shù)據(jù)檢查難免產(chǎn)生誤報(bào)、漏報(bào)等問題，關(guān)鍵在于對各種情況進(jìn)行分析，并設(shè)計(jì)優(yōu)化的算法。

1）接邊線要素應(yīng)對首末點(diǎn)進(jìn)行接邊緩沖區(qū)判斷，自閉合特殊情況可忽略，位于圖廓角點(diǎn)處的線要素應(yīng)進(jìn)行特殊處理。

2）面要素應(yīng)考慮面邊線在圖廓處與鄰圖一對多關(guān)聯(lián)的情況。

3）不同等高距的相鄰圖幅接邊時(shí)應(yīng)特殊處理，否則等高線要素圖形的關(guān)聯(lián)與屬性匹配會(huì)產(chǎn)生大量誤報(bào)記錄，給錯(cuò)誤的篩選排查帶來干擾。

2.5.3 接邊檢查的實(shí)現(xiàn)

在設(shè)計(jì)上，單幅地圖檢查時(shí)系統(tǒng)可同時(shí)自動(dòng)裝入周邊上、下、左、右4幅鄰圖進(jìn)行接邊檢查，也可選擇性地裝入左上、右上、左下、右下等圖幅進(jìn)行接邊參考，因此效率更高，在特殊情況的判斷處理上有更多的數(shù)據(jù)加以引用（見圖2）。

圖2 同時(shí)進(jìn)行周邊多幅數(shù)據(jù)檢查的界面

單幅地圖檢查首先要確定當(dāng)前檢查主圖，依次裝入各層的點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)，計(jì)算相鄰地圖圖號(hào)，然后在設(shè)定的接邊目錄中搜索鄰接地圖數(shù)據(jù)并裝載，最后進(jìn)行地圖接邊檢查并記錄錯(cuò)誤信息到數(shù)據(jù)庫。

DLG批量檢查時(shí)需指定待檢查目錄，系統(tǒng)自動(dòng)搜索目錄下的DLG數(shù)據(jù)，依次進(jìn)行檢查（見圖3）。批量檢查將有利于提高數(shù)據(jù)檢查人員的工作效率，更好地保證DLG數(shù)據(jù)接邊質(zhì)量。

圖3 數(shù)據(jù)批處理檢查界面

2.6 綜合查詢統(tǒng)計(jì)

DLG數(shù)據(jù)接邊檢查結(jié)果以常用的辦公軟件Microsoft Access數(shù)據(jù)庫（mdb）為存儲(chǔ)平臺(tái)，能方便地記錄檢查問題結(jié)果與地圖數(shù)據(jù)路徑。通過合理設(shè)計(jì)既可實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)接邊質(zhì)量的宏觀匯總與查詢統(tǒng)計(jì)，又可方便地定位問題地圖數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫記錄的圖幅位置為問題圖幅回訪提供了便利條件，可以在系統(tǒng)環(huán)境下快速裝載數(shù)據(jù)、提取錯(cuò)誤信息進(jìn)行交互檢查，排除誤報(bào)的錯(cuò)誤問題。

數(shù)據(jù)庫訪問采用了結(jié)構(gòu)化查詢語言(Structured Query Language，簡稱SQL)。SQL是一種數(shù)據(jù)庫查詢和程序設(shè)計(jì)語言，用于存取數(shù)據(jù)以及查詢、更新和管理關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的功能和極大的靈活性。系統(tǒng)將接邊問題按圖號(hào)、錯(cuò)誤類型、圖層等條件進(jìn)行分類、組合查詢，以達(dá)到方便用戶查詢、統(tǒng)計(jì)的目的。系統(tǒng)綜合查詢窗口如圖4所示。

圖4 接邊錯(cuò)誤綜合查詢界面

圖4 左側(cè)為條件錯(cuò)誤信息組合查詢區(qū)；右上側(cè)為單條錯(cuò)誤記錄詳細(xì)信息顯示區(qū)，含DLG數(shù)據(jù)信息，可以實(shí)時(shí)裝載地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行問題排查，將誤報(bào)的問題從數(shù)據(jù)庫中剔除；右下側(cè)為錯(cuò)誤信息查詢結(jié)果輸出區(qū)，是DLG數(shù)據(jù)接邊檢查的結(jié)果；同時(shí)提供Excel報(bào)表輸出功能，為宏觀掌握數(shù)據(jù)情況提供信息支持。

2.7 錯(cuò)誤定位信息的導(dǎo)出

錯(cuò)誤信息包含問題要素的基本屬性、位置、錯(cuò)誤分類、錯(cuò)誤等級(jí)、錯(cuò)誤描述等。導(dǎo)出其他軟件可接收的錯(cuò)誤定位文件，可以供其他GIS平臺(tái)或生產(chǎn)軟件修改編輯地圖數(shù)據(jù)。

3 結(jié) 語

如何快速準(zhǔn)確地檢查出DLG數(shù)據(jù)的接邊問題，一直是影響GIS數(shù)據(jù)生產(chǎn)的一大難題。本文結(jié)合地圖接邊的相關(guān)理論，提出了進(jìn)行海量DLG地圖數(shù)據(jù)接邊檢查、接邊特殊問題處理、數(shù)據(jù)質(zhì)量宏觀控制的一套方案，以實(shí)現(xiàn)接邊檢查自動(dòng)化。目前該設(shè)計(jì)的應(yīng)用模塊在多項(xiàng)測繪工程的數(shù)據(jù)檢查驗(yàn)收工作中得以使用，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

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