熊志偉

（黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司測(cè)繪信息工程院，河南 鄭州 450003）

地理空間數(shù)據(jù)庫運(yùn)用模板控制技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化建庫的方法分析

熊志偉

（黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司測(cè)繪信息工程院，河南 鄭州 450003）

本文主要在對(duì)模板控制技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析的基礎(chǔ)上，提出了應(yīng)用模板控制技術(shù)開展自動(dòng)化建庫的地理空間數(shù)據(jù)庫方法，對(duì)于實(shí)際的地理空間數(shù)據(jù)分析的研究具有積極的作用。

模板控制；數(shù)據(jù)建庫；地理空間數(shù)據(jù)庫

地理信息系統(tǒng)即GIS，在地理信息應(yīng)用和管理方面發(fā)揮著重要作用，它可以管理空間數(shù)據(jù)、查詢地理信息、分析空間功能和顯示地圖。但是，GIS對(duì)于數(shù)據(jù)庫的要求很高，目前有的軟件只是用來繪圖，故在地理空間數(shù)據(jù)入庫之前需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)預(yù)處理，使之滿足數(shù)據(jù)建庫的要求。當(dāng)前空間數(shù)據(jù)庫存在以下問題：一是需要開發(fā)新的建庫工具，當(dāng)數(shù)據(jù)源的類型和格式發(fā)生改變時(shí)能適應(yīng)多源數(shù)據(jù)庫的艱苦要求；二是電子數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查未形成體系，影響最終的結(jié)果；三是建庫過程復(fù)雜、自動(dòng)化程度低，影響生成效率，增加建庫成本。

1 模板控制技術(shù)的簡(jiǎn)單分析

1.1 基本概念。地理空間數(shù)據(jù)庫就是把原始制圖數(shù)據(jù)逐步轉(zhuǎn)化成地理空間數(shù)據(jù)的過程，建庫模板是用來規(guī)范這一過程的模具。建庫模板要以技術(shù)設(shè)計(jì)書和規(guī)范要求為準(zhǔn)則，來制作具體的數(shù)據(jù)庫和設(shè)置文檔，以達(dá)到控制數(shù)據(jù)處理、檢查、轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)的自動(dòng)化處理。語義映射模板和質(zhì)量檢查模板是建庫模板的兩種方法。

1.2 語義映射模。按照數(shù)據(jù)庫技術(shù)設(shè)計(jì)書的要求建立空間數(shù)據(jù)庫的首要問題就是怎么處理好源數(shù)據(jù)的多源、異構(gòu)問題，本文將空間數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換過程劃分為源數(shù)據(jù)、目標(biāo)數(shù)據(jù)及語義映射三方面，首先通過源數(shù)據(jù)設(shè)置需要入庫的數(shù)據(jù)，通過目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)轉(zhuǎn)換后需要的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行設(shè)定，然后再通過語義映射將需要放入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)依據(jù)相關(guān)規(guī)則進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)，再執(zhí)行相關(guān)的轉(zhuǎn)換程序，數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)是要素代碼，是區(qū)分不同類型要素的唯一標(biāo)準(zhǔn)。代碼映射是指轉(zhuǎn)換源數(shù)據(jù)與目標(biāo)數(shù)據(jù)間的一種邏輯映射關(guān)系，它是實(shí)現(xiàn)源數(shù)據(jù)的重組與編碼的關(guān)鍵。代碼映射規(guī)則可以是測(cè)繪數(shù)據(jù)屬性、層、顏色及代碼中的一個(gè)或多個(gè)，這是為了使轉(zhuǎn)換過程更加靈活，當(dāng)然用戶還可以根據(jù)不同的情況自定義其他的代碼映射規(guī)則。素分層是一個(gè)將各種要素放置于其各自所屬圖層中的過程，然后通過要素封層規(guī)則開展要素代碼圖層名的設(shè)置就可以實(shí)現(xiàn)要素分層。幾何類型轉(zhuǎn)換規(guī)則是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù)類型之間的幾何轉(zhuǎn)換的通道，比如①通過函數(shù)，如構(gòu)面、注記轉(zhuǎn)點(diǎn)，②設(shè)置兩者之間的幾何對(duì)應(yīng)關(guān)系，這樣就改變了原始幾何類型與模型，重構(gòu)幾何類型。定制坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換規(guī)則是為了適應(yīng)不同坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)庫建立，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中坐標(biāo)系自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

2 質(zhì)量檢查模板

質(zhì)量檢查的過程就是一次質(zhì)檢任務(wù)，基于模板的質(zhì)量檢查，可分為幾個(gè)步驟：①明確檢查數(shù)據(jù)；②制定檢查方案；③制定相關(guān)的檢查模板；④開展質(zhì)量檢查；⑤質(zhì)量檢查報(bào)告的輸出。在確定檢查方案之后，就能夠依據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，針對(duì)性地開展檢查任務(wù)，確定數(shù)據(jù)檢查的內(nèi)容和應(yīng)該采取的方法，為了指導(dǎo)數(shù)據(jù)檢查模板設(shè)計(jì)和整理了數(shù)據(jù)檢查項(xiàng)，其中檢查項(xiàng)目的實(shí)例則是這些候選檢查項(xiàng)目在特定數(shù)據(jù)產(chǎn)品中的參數(shù)具體化。目前地理空間數(shù)據(jù)采集方式主要是計(jì)算機(jī)輔助采集，因人工參與多，往往會(huì)出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)、操作不規(guī)范等質(zhì)量問題，主要表現(xiàn)為：①圖層分類標(biāo)準(zhǔn)不科學(xué)，比如圖層分層的意義太過含糊、不規(guī)則命名；②人工干預(yù)太多，軟件本身又無修正功能，使數(shù)據(jù)質(zhì)量不過關(guān)，增加了很多垃圾數(shù)據(jù)；③軟件拓?fù)潢P(guān)系功能較弱，拓?fù)鋽?shù)據(jù)質(zhì)量不夠嚴(yán)謹(jǐn)；④邏輯性、規(guī)則性錯(cuò)誤，標(biāo)記、屬性文字性語法錯(cuò)誤等；⑤其他問題：部分?jǐn)?shù)據(jù)出現(xiàn)重復(fù)、重疊現(xiàn)象。

總之，不管地理空間數(shù)據(jù)中存在何種質(zhì)量問題，都可以將其總結(jié)為三個(gè)級(jí)別：產(chǎn)品級(jí)、圖層級(jí)與地物級(jí)，因此數(shù)據(jù)檢查項(xiàng)也可劃分為三項(xiàng)，即①產(chǎn)品級(jí)檢查項(xiàng)：數(shù)據(jù)格式規(guī)范、數(shù)據(jù)命名規(guī)范、圖層是否存在、源數(shù)據(jù)項(xiàng)值合法性等；②圖層級(jí)檢查項(xiàng)：屬性定義是否正確、圖層名稱是否正確等；③地物級(jí)檢查項(xiàng)：字段值是否符合規(guī)范、編碼分層正確性、拓?fù)潢P(guān)系是否正確、數(shù)值一致性、幾何畫法是否符合規(guī)范、幾何依賴性、空間分布性、幾何類型是否正確、幾何接邊、空間包含性、屬性接邊等。

3 基于模板控制的地理信息空間數(shù)據(jù)庫自動(dòng)化建庫

在地理信息空間數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)化建庫工作中應(yīng)用模板控制技術(shù)，能夠使其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程、質(zhì)量檢查過程中及其數(shù)據(jù)庫的建設(shè)流程變得更加的簡(jiǎn)潔、靈活，其建庫的流程主要表現(xiàn)為：數(shù)據(jù)源的準(zhǔn)備、語義映射模板的設(shè)置、數(shù)據(jù)的批量化轉(zhuǎn)換、質(zhì)量檢查模板的制作、對(duì)所生成的GIS格式數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)質(zhì)量檢查、質(zhì)量檢查報(bào)告的輸出、對(duì)不合格數(shù)據(jù)項(xiàng)實(shí)施修改、開展數(shù)據(jù)的入庫。

綜上所述，隨著數(shù)字城市試點(diǎn)工程的開展，地理空間數(shù)據(jù)庫是國家基礎(chǔ)建設(shè)的主要任務(wù)之一，許多城市也開展了建設(shè)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的工作。筆者基于空間數(shù)據(jù)庫的理論知識(shí)分析了目前空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)現(xiàn)狀存在問題，同時(shí)提出了基于模板控制的地理空間數(shù)據(jù)庫自動(dòng)化建庫的方法，主要是通過模板控制技術(shù)，使空間數(shù)據(jù)庫建庫過程的自動(dòng)化水平得以提高，同時(shí)還減少了建庫投入；給出了檢查模板的控制方法，形成了集檢查報(bào)告、檢查模板、檢查方案于一體的空間數(shù)據(jù)質(zhì)檢體系，使建庫過程中質(zhì)量檢查的靈活性和效率得到提高；最后提供了適應(yīng)性更強(qiáng)、更通用的代碼映射規(guī)則、幾何類型轉(zhuǎn)換規(guī)則、坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則和要素分層規(guī)則，使多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的問題得以解決的同時(shí)，還增強(qiáng)了建庫過程的可控、可變性。

[1]梁杰，梁紅，朱紅梅，等.基于GIS的排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)有效性規(guī)則設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2011（7）.

TP208

A

1671-0037（2014）11-97-1

熊志偉（1981.8-），男，工程師，研究方向：地圖制圖與地理信息系統(tǒng)。