□ 袁紅 張文朗

（國(guó)家測(cè)繪地理信息局第四地形測(cè)量隊(duì)，黑龍江哈爾濱150025）

引言

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，產(chǎn)品成果數(shù)據(jù)較以前測(cè)繪項(xiàng)目種類較多，主要是數(shù)據(jù)庫(kù)格式的。過程生產(chǎn)根據(jù)工藝的要求，需要按分幅或在單景正射影像鑲嵌線范圍內(nèi)來制作生產(chǎn)，最終成果數(shù)據(jù)以行政單元匯總提交，這就帶來了成果數(shù)據(jù)庫(kù)的拼合、裁切、數(shù)據(jù)庫(kù)格式的來回轉(zhuǎn)換。處理這些類似的問題一般的操作是將原始數(shù)據(jù)的每一個(gè)層的要素通過ArcMap加載，利用ArcToolBoxd工具在編輯狀態(tài)下進(jìn)行要素的復(fù)制與粘貼、裁切，包括數(shù)據(jù)庫(kù)格式的轉(zhuǎn)換也是逐層完成的。地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目每一個(gè)成果數(shù)據(jù)庫(kù)都有幾十個(gè)層，通過手工操作實(shí)現(xiàn)，帶來很大的工作量，且容易出現(xiàn)漏錯(cuò)。然而通過計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，開發(fā)應(yīng)用程序，可以將這些一系列機(jī)械性的重復(fù)工作，以托管的方式，交給計(jì)算機(jī)處理，既省時(shí)、又省力，提高準(zhǔn)確度。因此需要探討與研究在數(shù)據(jù)庫(kù)處理方面應(yīng)用程序的開發(fā)與應(yīng)用。

1.程序設(shè)計(jì)

1.1 需求分析

為了全面掌握我國(guó)地理國(guó)情現(xiàn)狀，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的需要，提高測(cè)繪地理信息服務(wù)保障能力，更好地服務(wù)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作，國(guó)務(wù)院下發(fā)通知，決定開展地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目綜合運(yùn)用多種現(xiàn)代高新技術(shù)，包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GNSS）、航空航天遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）。主要成果數(shù)據(jù)，包括國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)、地表覆蓋數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)都是在高分正射遙感影像上采集的，成果數(shù)據(jù)多且主要是數(shù)據(jù)庫(kù)形式，整個(gè)生產(chǎn)過程都需要借助計(jì)算機(jī)來完成。計(jì)算機(jī)軟件利用的程度決定著生產(chǎn)的進(jìn)度，因此迫切需要開發(fā)出一些應(yīng)用程序，對(duì)一些重復(fù)性的、繁瑣的、有規(guī)律可循的人工操作讓計(jì)算機(jī)來自動(dòng)來完成。比如開發(fā)衛(wèi)星遙感影像自動(dòng)解譯軟件可以快速完成地表覆蓋分類；開發(fā)一些質(zhì)量監(jiān)督檢查軟件，可有效的控制產(chǎn)品質(zhì)量。

1.2 可行性分析

對(duì)于一些數(shù)據(jù)重復(fù)、批量處理的工序，純手工操作，無疑是一個(gè)技術(shù)含量低、耗時(shí)量大的任務(wù)，當(dāng)我們能利用一些其他手段，能快速、準(zhǔn)確的解決問題，毫無疑問在質(zhì)和量上都能提高一定的高度，減少一些不必要的重復(fù)工作量。

在地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，由于遙感影像需要二次糾正，我們需要將按圖幅號(hào)劃分的數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一進(jìn)行合并，并將其按鑲嵌線的面元裁成對(duì)應(yīng)景號(hào)的各個(gè)子庫(kù)。當(dāng)我們需將大批量的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并時(shí)，通常需要逐一將每一個(gè)子庫(kù)的對(duì)應(yīng)層進(jìn)行合并，一般情況下，我們可以通過ArcMap的追加工具，或者通過加載數(shù)據(jù)逐一層的復(fù)制粘貼數(shù)據(jù)，這樣必然使得工作繁瑣、工作量大。

按景號(hào)裁庫(kù)主要是將合并的大庫(kù)，按每一個(gè)鑲嵌線面元的范圍裁成對(duì)應(yīng)的小庫(kù)，一般情況下，我們需要按照景號(hào)建立對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并將該景號(hào)范圍的要素裁剪到對(duì)應(yīng)的要素層。針對(duì)影像二次糾正的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，若以手工方式操作，投入較大，而且容易出錯(cuò)。涉及到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化，在各個(gè)工序生產(chǎn)過程中，由于軟件的不兼容性，對(duì)讀取的數(shù)據(jù)格式有限制，經(jīng)常需要對(duì)MDB格式的數(shù)據(jù)庫(kù)和GDB格式的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對(duì)于大的行政單元，要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的互換，通過程序設(shè)計(jì)達(dá)到批量處理既快速又準(zhǔn)確。

1.3 程序開發(fā)環(huán)境

程序主要是以VS2010為平臺(tái)，VB.NET為基本編程語(yǔ)言，C#為輔助編程語(yǔ)言。基于ArcObject的二次開發(fā)，對(duì)以開發(fā)語(yǔ)言的選擇，正常C#最優(yōu)，但由于初學(xué)C#，主語(yǔ)言主要以VB.NET為主。

2.代碼設(shè)計(jì)

通過分析問題，找出解決問題的辦法，設(shè)計(jì)程序算法。在保證質(zhì)量的前提下，尋找合適的解決方法，并在一定的程度上進(jìn)行代碼優(yōu)化，提高程序的穩(wěn)定性，以及程序的運(yùn)行速率。

批量合庫(kù)程序的設(shè)計(jì)，主要是在VB.NET+AO環(huán)境下設(shè)計(jì)。由于合并的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)量多，為了保證合并過程中要素類中不丟要素，以及要素不丟屬性信息，設(shè)計(jì)思路主要是將文件夾下的所有數(shù)據(jù)庫(kù)往排序第一的數(shù)據(jù)庫(kù)中，以要素重構(gòu)的方式合并到第一個(gè)庫(kù)中；為了提高程序運(yùn)行的速率，以遍歷第一個(gè)庫(kù)下的要素類的方式，將其他庫(kù)中同名的要素類中的要素在第一個(gè)庫(kù)中的要素類中重構(gòu)。

要素重構(gòu)的主要代碼如下：

WhileNotpFeatCopyIsNothing

DimpFeatZTAsIFeature=pFeatureClass.

CreateFeature

pFeatZT.Shape=pFeatCopy.Shape

Forj=0TopFeatZT.Fields.FieldCount-1

DimpFieldNAsString=pFeatZT.Fields.

Field（j）.AliasName

IfpFieldN<>“OBJECTID”AndpFieldN<>

“SHAPE”AndpFieldN<>“SHAPE_Length”

AndpFieldN<>“SHAPE_Area”Then

Fork=0TopFeatCopy.Fields.FieldCount-1

DimpFCNAsString=pFeatCopy.Fields.

Field（k）.AliasName

IfpFCN=pFieldNThen

pFeatZT.Value（j）=pFeatCopy.Value（k）

ExitFor

EndIf

Next

EndIf

按景號(hào)裁庫(kù)程序設(shè)計(jì)的思路是通過遍歷所使用的鑲嵌線圖層中的要素，根據(jù)該要素的景號(hào)字段值，建立裁切后的子庫(kù)，然后將要素復(fù)制到裁切后子庫(kù)中的CQ層，調(diào)用C#編譯的ClipDo.dll的裁切函數(shù)，以CQ為裁切范圍，將大庫(kù)每一層要素裁切到子庫(kù)中，最后刪除子庫(kù)中的CQ層。

Dim pXKY AsString=System.Windows.Forms.Application.StartupPath+“”&pDH&“.gdb”

DimpNameAsString

DimpXKAsString=“”

Fori=0TopFeature.Fields.FieldCount-1

IfpFeature.Fields.Field（i）.AliasName=“景號(hào)”Then

pName=pFeature.Value（i）

pXK=pPathXk+“”&pName&“.gdb”

DimpChFoldAsFileSystemObject=New FileSystemObject

IfpChFold.FolderExists（pXK）=TrueThen

pChFold.DeleteFolder（pXK）

EndIf

DimpFileOAsFileSystemObject=New FileSystemObject

DimpSfoAsScripting.Folder=pFileO.GetFolder（pXKY）

DimpSflAsScripting.File

ForEachpSflInpSfo.Files

DimpOldAsString=pXKY+“”&pSfl.Name

DimpNewAsString=pXK+“”&pSfl.Name

My.Computer.FileSystem.CopyFile（pOld，pNew，F(xiàn)ileIO.UIOption.AllDialogs，F(xiàn)ileIO.UICancelOption.DoNothing）

裁庫(kù)主要通過調(diào)用C#編寫的ClipDO.Dll。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)思路是將需轉(zhuǎn)格式數(shù)據(jù)庫(kù)的要素在另一種格式的數(shù)據(jù)庫(kù)中以重構(gòu)的方式轉(zhuǎn)換，通過數(shù)據(jù)屬性一一對(duì)應(yīng)寫入要素屬性表，避免了由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致的丟屬性的現(xiàn)象。

3.程序?qū)崿F(xiàn)

在VS2010平臺(tái)下，運(yùn)用內(nèi)置打包發(fā)布工具，把設(shè)計(jì)的代碼生成可安裝的窗體交互式應(yīng)用程序，這種二次開發(fā)的應(yīng)用程序優(yōu)點(diǎn)在于提高程序的可讀性、可移植性和可維護(hù)性。操作界面簡(jiǎn)單，運(yùn)行時(shí)點(diǎn)擊窗口命令按鈕即可，使得程序簡(jiǎn)單易操作；在合庫(kù)程序界面，只需按照提示信息選擇需要合并的庫(kù)所在的文件夾，然后點(diǎn)擊運(yùn)行即可；在按景號(hào)裁庫(kù)的程序界面，根據(jù)命令按鈕提示信息，選擇要裁切的大庫(kù)、鑲嵌線文件、中央經(jīng)線、以及放子庫(kù)的文件夾即可；在GDB轉(zhuǎn)MDB格式的數(shù)據(jù)庫(kù)相互轉(zhuǎn)換的程序中，只需將要進(jìn)行轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)庫(kù)放入對(duì)應(yīng)的文件夾中，然后分別選擇需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)庫(kù)所在的文件夾和放入轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)庫(kù)的文件夾。

4.程序測(cè)試

硬件方面，當(dāng)前市場(chǎng)上常用的計(jì)算機(jī)硬件配置都能滿足所需要的運(yùn)行環(huán)境；系統(tǒng)方面，對(duì)于XP以上的操作系統(tǒng)都可以運(yùn)行。較高的計(jì)算機(jī)配置，程序運(yùn)行速度相對(duì)較快，對(duì)于面積較大的行政單元數(shù)據(jù)庫(kù)不用分批次操作，一次性可讀取，完成對(duì)成果數(shù)據(jù)庫(kù)的合并、裁切、數(shù)據(jù)庫(kù)格式的轉(zhuǎn)換。在DELL系列，7010型配置的計(jì)算機(jī)上批量合庫(kù)程序可一次性讀取300個(gè)文件（以5萬(wàn)圖幅為單位），能正常運(yùn)行，30分鐘執(zhí)行完畢。裁庫(kù)程序可對(duì)一個(gè)行政單元的數(shù)據(jù)庫(kù)一次性裁切出400個(gè)子庫(kù)，需要運(yùn)行近2個(gè)小時(shí)。對(duì)于不同格式的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理起來較快，一般一個(gè)行政單元的數(shù)據(jù)庫(kù)（按圖幅計(jì)算）幾分鐘就運(yùn)行完畢。

5.程序的應(yīng)用

按照工序的要求，前期國(guó)情數(shù)據(jù)采集和地表覆蓋分類都是在初糾正的影像上進(jìn)行的，外業(yè)獲取像控點(diǎn)成果后，對(duì)遙感影像進(jìn)行了二次糾正。這就需要對(duì)前期生產(chǎn)的矢量數(shù)據(jù)套合正射攝影進(jìn)行二次糾正。這就需要利用合庫(kù)程序先把子數(shù)據(jù)庫(kù)（一般一幅5萬(wàn)圖為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)）拼合到一起，利用裁庫(kù)程序以遙感影像鑲嵌線為范圍創(chuàng)建一個(gè)面元，按其景號(hào)字段值建立數(shù)據(jù)庫(kù)，然后利用面元范圍裁切大庫(kù)。在成果提交時(shí)，是按行政單元，也可以利用合庫(kù)程序把所有子庫(kù)合并成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。包括中間數(shù)據(jù)庫(kù)格式的反復(fù)轉(zhuǎn)換都可以使用轉(zhuǎn)換程序來實(shí)現(xiàn)。目前，新開發(fā)的這幾個(gè)程序，在新疆測(cè)區(qū)、內(nèi)蒙測(cè)區(qū)、西藏測(cè)區(qū)已經(jīng)推廣使用。經(jīng)過實(shí)踐證明，和人工操作對(duì)比，大大節(jié)省時(shí)間，提高數(shù)十倍的效率。

6.結(jié)束語(yǔ)

基于ArcObject開發(fā)的批量合庫(kù)、裁庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)格式轉(zhuǎn)換應(yīng)用程序在幾個(gè)測(cè)區(qū)中的應(yīng)用，既省時(shí)又省力，準(zhǔn)確無誤地完成了對(duì)3個(gè)測(cè)區(qū)海量數(shù)據(jù)的處理。在生產(chǎn)過程中針對(duì)某些問題，尤其在后期質(zhì)量控制檢查方面，要多開發(fā)應(yīng)用程序，能夠提高工作效率，解決時(shí)間緊、任務(wù)重的問題。地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的成果數(shù)據(jù)較多，且都是數(shù)據(jù)庫(kù)形式的，因此多開發(fā)一些數(shù)據(jù)庫(kù)方面的應(yīng)用程序尤為重要。

【1】地理信息系統(tǒng)開發(fā)—ArcObjects方法[M].武漢大學(xué)出版.

【2】GIS程序設(shè)計(jì).基于ArcEngine的C#開發(fā)實(shí)例.浙江大學(xué)出版社.

【3】基于遙感與GIS的城市總體規(guī)劃信息工程[J].測(cè)繪學(xué)報(bào).

【4】地理信息系統(tǒng)理論與應(yīng)用叢書.ArcGIS開發(fā)寶典.科學(xué)出版社.

【5】張富強(qiáng).GIS中多維點(diǎn)數(shù)據(jù)的誤差區(qū)間分析法研究[J].測(cè)繪與空間地理信息，2010，33（2）：65-68.