伏文衛(wèi)

(珠海市測(cè)繪院，廣東 珠海 519015)

1 引言

隨著我國(guó)數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)工作的全面開(kāi)展，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)服務(wù)于政府決策、管理和百姓生活的作用日益重要。數(shù)字化地形圖是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的重要數(shù)據(jù)來(lái)源，目前我國(guó)數(shù)字化地形圖有部分是采用南方CASS軟件采集的DWG格式的數(shù)據(jù)［1］，而DWG格式數(shù)據(jù)需對(duì)其轉(zhuǎn)換為GIS入庫(kù)數(shù)據(jù)后方可用于數(shù)字城市地理信息公共平臺(tái)。因此，如何快速有效地對(duì)CASS軟件采集的DWG格式數(shù)字化地形圖快速入庫(kù)為GIS數(shù)據(jù)顯得尤為重要，本文以珠海市中心城區(qū) 1∶500數(shù)字化地形圖入庫(kù)項(xiàng)目為例，介紹CASS軟件采集的DWG格式數(shù)字化地形圖快速入庫(kù)方法。

2 入庫(kù)方法的選擇

經(jīng)筆者實(shí)踐總結(jié)，CASS環(huán)境的數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)可采用以下3種方法:

2.1 CASS直接轉(zhuǎn)換法

CASS直接轉(zhuǎn)換法是不借助第三方軟件，通過(guò)修改CASS配置文件來(lái)實(shí)現(xiàn)AutoCAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)。在CASS安裝目錄system文件夾內(nèi)有兩個(gè)配置文件:圖元索引文件(INDEX．INI)和屬性表文件(AttriBute．def)。圖元索引文件定義了用戶編碼、GIS圖層和每個(gè)圖元的相關(guān)參數(shù);屬性表文件定義了每個(gè)GIS圖層中的屬性表結(jié)構(gòu)［2］。按照數(shù)據(jù)入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)修改圖元索引文件中的用戶編碼、GIS圖層以及屬性表文件的屬性結(jié)構(gòu)后，使用“輸出ARC/INFO SHP格式”命令將CASS格式的AutoCAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的GIS數(shù)據(jù)。

2.2 FME轉(zhuǎn)換法

FME轉(zhuǎn)換法通過(guò)分析DWG格式和入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的GIS數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系，通過(guò)定義數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換映射關(guān)系實(shí)現(xiàn)兩者之間的轉(zhuǎn)換，達(dá)到數(shù)據(jù)入庫(kù)的目的［3］。雖然FME對(duì)DWG格式提供了足夠的支持，但在讀寫(xiě)CASS數(shù)據(jù)時(shí)，尤其處理擴(kuò)展屬性字段，F(xiàn)ME目前還不能直接讀取這些信息。為此可通過(guò)一個(gè)CASS數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的FME Plugin(My FME)來(lái)解決這些問(wèn)題，安裝My FME插件后可直接讀取CASS的擴(kuò)展屬性、CASS圖形樣式、注記等信息。

2.3 CASS和ArcGIS綜合轉(zhuǎn)換法

該方法是利用CASS軟件“輸出ARC/INFO SHP格式”命令將AutoCAD格式數(shù)據(jù)輸出為南方CASS標(biāo)準(zhǔn)的GIS數(shù)據(jù)作為中間過(guò)程數(shù)據(jù)，再利用ArcGIS軟件導(dǎo)入這些中間過(guò)程數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換為入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的GIS數(shù)據(jù)。

三種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，第一種方法操作簡(jiǎn)單，作業(yè)人員容易上手，但是對(duì)配置文件修改工作量大，出錯(cuò)后不易察覺(jué);第二種方法操作靈活、轉(zhuǎn)換效率較高，但是軟件安裝配置較多、定義轉(zhuǎn)換規(guī)則較為復(fù)雜;第三種方法綜合運(yùn)用了CASS和ArcGIS(ArcGIS10.0 SP2版本以上)兩種常用的軟件，作業(yè)人員容易上手，定義轉(zhuǎn)換規(guī)則較第二種方法簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換效率高，本項(xiàng)目采用該方法實(shí)現(xiàn)了珠海市中心城區(qū)約 50 km21∶500數(shù)字化地形圖入庫(kù)工作。

3 入庫(kù)過(guò)程中的一些方法和技巧

3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理階段

(1)圖層規(guī)范化整理

CASS數(shù)據(jù)因各種原因經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)圖層不規(guī)范的情況，如多余圖層或者是空?qǐng)D層，可使用“檢查入庫(kù)”－“圖形實(shí)體檢查”－“圖層正確性檢查”進(jìn)行檢查，對(duì)于多余圖層需將圖層內(nèi)的要素轉(zhuǎn)到正確圖層，對(duì)于空?qǐng)D層應(yīng)進(jìn)行刪除，有時(shí)因圖層參照的原因直接使用圖層管理的刪除功能不能刪除圖層時(shí)，可使用purge命令先對(duì)塊進(jìn)行清理然后再清理圖層即可刪除空?qǐng)D層。或者新建cass文件，將所有要素復(fù)制粘貼過(guò)去再進(jìn)行刪除空?qǐng)D層。

(2)要素編碼規(guī)范化整理

要素編碼相當(dāng)于入庫(kù)地形圖數(shù)據(jù)的“身份認(rèn)證碼”，要求每個(gè)要素都具有正確的要素編碼，可使用“編碼正確性檢查”對(duì)地形圖數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，可能存在以下幾方面不規(guī)范的要素編碼:①空編碼，即要素?zé)o編碼。處理辦法:判斷要素類型，使用“數(shù)據(jù)”－“加入實(shí)體編碼”賦予正確的編碼。②編碼錯(cuò)誤。處理辦法:點(diǎn)擊“地物編輯”－“圖形屬性轉(zhuǎn)換”，選擇“編碼一)編碼”中的“單個(gè)處理”，在命令行中輸入要處理的實(shí)體的錯(cuò)誤的編碼，然后再輸入該實(shí)體對(duì)應(yīng)的正確的編碼，即可批量地將錯(cuò)誤的編碼轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)正確的編碼。③特殊編碼，使用CASS 9.1采集的數(shù)據(jù)中建筑物的房屋注記、斜坡頂線、坎頂線、梯間邊線會(huì)在“編碼正確性檢查”檢查中提示編碼不正確，但是上述要素可查到其CASS內(nèi)部編碼但無(wú)用戶編碼和GIS圖層信息。處理辦法:在圖元索引文件(INDEX．INI)中定義上述要素的用戶編碼和GIS圖層。

(3)面不封閉處理方法

入庫(kù)數(shù)據(jù)要求構(gòu)面的要素包括房屋、植被、水系等?？赏ㄟ^(guò)”面狀地物封閉檢查“搜索出圖形中存在的不封閉的面要素，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析確定主要是哪幾類要素存在不封閉的情況。然后采用計(jì)算機(jī)批量構(gòu)面和人工構(gòu)面相結(jié)合的方式對(duì)不封閉面要素進(jìn)行構(gòu)面。以居民地圖層中陽(yáng)臺(tái)不封閉為例，介紹批量構(gòu)面處理方法:經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)大部分面不封閉是由于陽(yáng)臺(tái)按如圖1紅色線繪制而造成的面不封閉，然后將地形圖切換為“以GIS圖層顯示”，雙擊“RESPY”－“3804033－陽(yáng)臺(tái)”批量選擇所有陽(yáng)臺(tái)，右鍵選擇“快速選擇”如圖2設(shè)置參數(shù)便可將整幅圖中所有的未閉合的陽(yáng)臺(tái)提取出來(lái)，最后將特性窗口中閉合屬性修改為“是”便實(shí)現(xiàn)了所有未封閉陽(yáng)臺(tái)的批量化處理［4］。

圖1 面狀地物封閉檢查結(jié)果

圖2 快速選擇參數(shù)設(shè)置

3.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換階段

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換階段主要完成數(shù)據(jù)組織重構(gòu)和分類代碼轉(zhuǎn)換［5］。數(shù)據(jù)組織重構(gòu)包括數(shù)據(jù)分層命名和屬性結(jié)構(gòu)規(guī)整兩方面的內(nèi)容;分類代碼轉(zhuǎn)換主要實(shí)現(xiàn)源數(shù)據(jù)分類代碼標(biāo)準(zhǔn)向目標(biāo)數(shù)據(jù)分類代碼標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。

采用本文2.3所述方法對(duì)數(shù)據(jù)完成預(yù)處理后輸出為南方CASS標(biāo)準(zhǔn)的GIS數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)導(dǎo)入ARCGIS，使用ARCGIS嵌入的FME Spatial ETL Tool工具(ArcGIS10．0 SP2版本以上)建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換映射關(guān)系實(shí)現(xiàn)南方CASS標(biāo)準(zhǔn)GIS數(shù)據(jù)向目標(biāo)格式GIS數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組織重構(gòu)和分類代碼轉(zhuǎn)換。以珠海市 1∶500數(shù)字化地形圖入庫(kù)項(xiàng)目中的居民地圖層為例，南方CASS標(biāo)準(zhǔn)GIS數(shù)據(jù)和目標(biāo)格式GIS數(shù)據(jù)圖層映射關(guān)系如表1所示，F(xiàn)ME Spatial ETL Tool設(shè)置如圖3所示，分類代碼轉(zhuǎn)換如圖4所示。

數(shù)據(jù)圖層映射關(guān)系 表1

圖3 FME Spatial ETL Tool設(shè)置

圖4 分類代碼轉(zhuǎn)換設(shè)置

4 入庫(kù)成果質(zhì)量控制

質(zhì)量控制是保障空間數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根據(jù)《數(shù)字測(cè)量成果數(shù)據(jù)檢查與驗(yàn)收》(GB/T 18316－2008)要求和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，數(shù)字化地形圖入庫(kù)成果質(zhì)量元素主要包括:空間參考系、位置精度、屬性精度、完整性、邏輯一致性5個(gè)方面。每個(gè)階段檢查的主要內(nèi)容如表2所示。

入庫(kù)成果質(zhì)量檢查項(xiàng)目表 表2

5 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了CASS格式數(shù)字化地形圖入庫(kù)的技術(shù)路線，分析了其中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，簡(jiǎn)單總結(jié)了入庫(kù)成果質(zhì)量控制應(yīng)注意的內(nèi)容，提出了不需要編寫(xiě)代碼和借助其他工具，只通過(guò)常用的軟件進(jìn)行數(shù)字化地形圖入庫(kù)的方法，運(yùn)用該方法順利完成了珠海市中心城區(qū)約 50 km2的 1∶500數(shù)字化地形圖入庫(kù)項(xiàng)目，取得了良好的效果。

［1］孔暉．淺談CASS大比例尺地形圖數(shù)據(jù)的入庫(kù)處理［J］．浙江測(cè)繪，2012(3):66～67．

［2］陳一舞，劉宇軒，倪曉東．CASS 9.0參考手冊(cè)［Z］．廣州:廣東南方數(shù)碼科技有限公司，2010．

［3］ 仇月霞，余志偉，楊曉棟等．一種基于FME的GIS數(shù)據(jù)無(wú)損轉(zhuǎn)換技術(shù)［J］．地理空間信息，2010(1)．

［4］鄒進(jìn)貴，許建雄．南方CASS 6.1在地籍建庫(kù)數(shù)據(jù)預(yù)處理中的應(yīng)用［J］．地理空間信息，2010(1)．

［5］國(guó)家地理信息公共服務(wù)平臺(tái)1∶400萬(wàn)～1∶5萬(wàn)地理實(shí)體數(shù)據(jù)整合技術(shù)要求(20100201:試行稿)［R］．北京:國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心，2010．