林志剛

（蘇州市測繪院有限責任公司，江蘇 蘇州 215006）

0 引言

地形圖是基礎測繪成果的重要內容之一，并且只有具備現(xiàn)勢性的地形圖才能更好地為城鄉(xiāng)規(guī)劃、建設服務。要保持地形圖的現(xiàn)勢性，必須根據地形圖的變化情況，及時地對其進行更新。國家對基本比例尺地形圖也提出了“持續(xù)更新”的要求[1]。

傳統(tǒng)模擬地形圖因其受載體形式的限制，均以“幅”為單位進行管理。當前我國的1:500、1:1000數(shù)字地形圖沿襲了傳統(tǒng)模擬測圖時代的分幅方法，一般采用50cm×50cm分幅方法。然而，對于反映地形圖變化狀況的地形圖變化信息和反映地形圖更新狀況的地形圖更新信息而言，其空間分布特征與地形圖的圖幅并無任何關系。因此，對于地形圖信息的管理不能等同于對地形圖的管理，換言之，就是能不以“幅”為單位對地形圖信息進行管理。

本論文以一種比地形圖圖幅更小的劃分單位—“格網”為基礎，研究管理地形圖信息的方法，達到全面、準確、動態(tài)地掌握測區(qū)內地形圖現(xiàn)勢性狀況及其他相關信息的目的。

1 地形圖信息

本文研究的地形圖信息，是指關于地形圖各方面狀況的描述、反映和記錄，而不是指地形圖本身所包含的房屋、道路、等高線等地物、地貌要素。其其主要內容包括地形圖的變化信息、更新信息及相關規(guī)劃信息。這些地形圖信息一般又包括兩個方面：一方面是地形圖信息的空間分布范圍，另一方面是地形圖信息的具體內容。

地形圖變化信息是指地形圖變化的具體內容及其在空間上的分布范圍，此外還包括發(fā)現(xiàn)變化的時間（巡視時間）、發(fā)現(xiàn)變化的人員（巡視者）。

地形圖更新信息是指關于地形圖更新過程及成果具體內容的記錄。本論文所指的地形圖更新信息主要包括更新方法、更新的數(shù)據源信息和更新的過程信息。

相關規(guī)劃信息是指建設工程規(guī)劃放線測量成果。規(guī)劃信息具體包括建設工程規(guī)劃放線測量項目的名稱及編號、項目的完成時間、完成人員和建設工程的規(guī)劃用地紅線范圍等。

2 基于格網的地形圖信息管理方法

2.1 基于格網管理地形圖信息的含義

根據我國國家標準GB/T 20257.1-2007《國家基本比例尺地圖圖式第1部份:1:500 1:1000 1:2000地形圖圖式》的規(guī)定：1:500、1:1000、1:2000地形圖一般采用50cm×50cm正方形分幅和40cm×50cm矩形分幅，10cm×10cm為一個坐標格網。

基于格網管理地形圖信息是指在空間上以格網為最小單位對地形圖信息進行管理。從實現(xiàn)的角度來講，也可以說是將地形圖信息賦予了相應的地形圖格網。在基于格網管理地形圖信息時，格網的空間大小可以根據實際需求情況來合理確定。

2.2 地形圖信息的格網化方法

本文主要以1:500、1:1000地形圖為例進行研究，地形圖格網的劃分在地形圖圖幅的基礎上進行，格網的編號也在地形圖圖號的基礎上確定。以格網編號為關鍵字，建立整個測區(qū)的地形圖格網的索引。

地形圖信息的格網化主要包括兩個方面：

（1）地形圖信息范圍線的格網化

獲取的原始地形圖信息在空間上一般表現(xiàn)為不規(guī)則多邊形范圍線，所謂地形圖信息范圍線的格網化，就是將不規(guī)則多邊形范圍線轉化為規(guī)則的格網范圍。

地形圖信息范圍線的格網化過程如圖1所示，該過程必須滿足以下兩個條件：一是在同一坐標系統(tǒng)下進行，二是規(guī)則的格網范圍必須完全包含不規(guī)則的多邊形地形圖信息范圍線。

圖1 地形圖信息范圍線格網化示意圖

地形圖信息范圍線格網化的同時，根據其坐標值，可以計算相應格網所屬的地形圖圖號，進而得到格網的編號。經過地形圖信息范圍線的格網化，可以得到多個與之對應的格網，這些格網通過編號可在整個測區(qū)范圍內進行統(tǒng)一管理。

（2）地形圖信息內容的格網化

地形圖信息內容的格網化包含兩個步驟，一是將原始獲取的地形圖信息內容作為屬性賦予地形圖信息范圍線，二是將地形圖信息范圍線的屬性以格網編號為關鍵字，賦予相應的每個地形圖格網。為便于管理，不同類型的地形圖信息范圍線可以設置不同的圖層、顏色等。

3.3 地形圖信息數(shù)據庫的建立方法

格網化后的地形圖信息可以通過格網編號在整個測區(qū)內進行統(tǒng)一管理，這種管理主要包括存儲、查詢和統(tǒng)計等。

建立地形圖信息數(shù)據庫是對格網化后的地形圖信息進行管理的最為有效的方法。存儲在數(shù)據庫文件中的地形圖信息，可以利用數(shù)據庫的查詢語言，根據地形圖信息中的某項或者多項具體內容進行單一條件或多重條件的查詢和統(tǒng)計。

建立地形圖信息數(shù)據庫的主要工作就是定義數(shù)據庫表，確定其數(shù)據結構。

本文根據實際需要定義了格網表、格網巡視記錄表、地形圖變化內容表、格網更新記錄表、格網放線記錄表、項目信息表、項目類型表等七種相互關聯(lián)的數(shù)據庫表。

3.4 地形圖信息的入庫

地形圖信息的入庫主要包含兩個方面的工作，一是在圖形編輯軟件中完成地形圖信息范圍線繪制、屬性輸入，地形圖信息范圍線的格網化，二是利用數(shù)據庫應用程序開發(fā)接口，以格網為單位將地形圖信息范圍線的屬性數(shù)據傳輸至數(shù)據庫中相關的數(shù)據庫表中。

3.5 地形圖信息查詢方法與結果輸出

地形圖信息查詢包括地形圖變化信息、更新信息、規(guī)劃放線信息三類信息的查詢。地形圖信息查詢主要在數(shù)據庫中進行，查詢滿足單一條件的地形圖格網，可以數(shù)據庫表中的任一字段為關鍵字進行，查詢滿足多重條件的地形圖格網，可在滿足單一條件的地形圖格網中繼續(xù)查詢，進而得到查詢結果。

從數(shù)據庫中查詢得到的滿足設置條件的所有格網，可在圖形編輯軟件中展繪出來，并根據需要定義圖層，輸出為圖形文件。

4 基于格網的地形圖信息管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

本文以《蘇測院數(shù)字化地形圖現(xiàn)勢性格網化管理系統(tǒng)》（以下簡稱系統(tǒng)）為例，介紹基于格網的地形圖信息管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。

4.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)以AutoCAD 2008為平臺，Microsoft SQL Server 2005為后臺數(shù)據庫， 利用 Microsoft Visual Studio 2005 （Visual C++8.0）和AutoCAD ObjectARX 2008 SDK開發(fā)包進行二次開發(fā)而成。

4.2 系統(tǒng)設計與功能實現(xiàn)

系統(tǒng)從總體上可分為兩大類功能，一是基于AutoCAD 2008平臺的圖形處理功能，二是基于Microsoft SQL Server 2005平臺的數(shù)據庫管理功能。系統(tǒng)參考地理信息系統(tǒng)軟件工程的原理與方法進行設計[2]。

根據系統(tǒng)需實現(xiàn)的功能，將系統(tǒng)分為圖形繪制、格網計算、數(shù)據交互、數(shù)據庫管理、查錯糾錯、成果輸出六個模塊。

4.3 系統(tǒng)應用

4.3.1 利用系統(tǒng)實時掌握測區(qū)內所有地形圖的成圖時間

通過查詢地形圖更新信息，實時掌握測區(qū)內所有地形圖的成圖時間，了解地形圖的新舊程度。

4.3.2 利用系統(tǒng)快速統(tǒng)計測區(qū)內所有地形圖的現(xiàn)勢性情況

通過查詢地形圖變化信息，以格網為單位，快速統(tǒng)計出測區(qū)內所有地形圖的現(xiàn)勢性情況，為地形圖修測項目的立項工作提供客觀、充分并且定量的依據，并可利用系統(tǒng)輸出地形圖現(xiàn)勢性情況統(tǒng)計圖。

4.3.3 快速獲取其他專題信息

利用《蘇測院數(shù)字化地形圖現(xiàn)勢性格網化管理系統(tǒng)》，還可以快速獲取其他專題信息，如某年內利用建設工程竣工圖更新了多少面積的地形圖，某年內地形圖修測項目更新了多少面積的地形圖，某年內完成了多少規(guī)劃放線測量項目，涉及多少個地形圖格網，于是可以預測這些區(qū)域的地形圖即將發(fā)生變化。

5 總結與展望

5.1 總結

基于格網管理地形圖信息是一個效果良好而且切實可行的方法。基于格網管理地形圖信息較之基于圖幅管理地形圖信息，在準確性方面具有明顯優(yōu)勢。根據基于格網的地形圖變化信息、更新信息及相關規(guī)劃信息，測繪管理部門可以編制更加詳細的、有針對性的地形圖修測計劃，從而避免重復測繪，節(jié)約測繪費用。

以AutoCAD 2008為操作平臺，Microsoft SQL Server 2005為后臺數(shù)據庫開發(fā)基于格網的地形圖信息管理系統(tǒng)，可以對地形圖信息進行系統(tǒng)、高效的管理?？梢詫崿F(xiàn)海量地形圖信息的安全存儲和快速查詢，是基于格網管理地形圖信息方法的較好解決方案。

5.2 展望

本文研究了基于格網的地形圖信息管理方法，并介紹了開發(fā)基于格網的地形圖信息管理系統(tǒng)的過程。但該系統(tǒng)中格網大小是在開發(fā)時就被固定的，不能更改。于是就有一個不足之處：格網劃分過大，可能導致對地形圖信息的管理不夠準確，不能滿足用戶要求；格網劃分過小，可能導致數(shù)據庫記錄個數(shù)成倍增加，降低系統(tǒng)運行效率。如果格網大小能夠在系統(tǒng)中自定義，而不是在開發(fā)時事先確定，對于滿足用戶需求和提高系統(tǒng)運行效率來說都是非常有利的，這也是值得進一步研究的一個方向。

［1］陳軍，李志林，蔣捷.基礎地理數(shù)據庫的持續(xù)更新問題[C]//中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會第三次代表大會暨第七屆年會論文集.北京，2003:11-16.

［2］畢碩本，等，編.地理信息系統(tǒng)軟件工程的原理與方法[M].北京：科學出版社，2003.