向晗，於新國，張鵬林

（1.湖北省地圖院，湖北武漢 430070； 2.武漢大學遙感信息工程學院，湖北武漢 430070）

數(shù)字城市大比例尺DLG數(shù)據(jù)快速入庫研究

向晗1?，於新國1，張鵬林2

（1.湖北省地圖院，湖北武漢 430070； 2.武漢大學遙感信息工程學院，湖北武漢 430070）

基于FME軟件對數(shù)據(jù)源分析、構建轉換模型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的結構轉換和內容轉換，并通過調用FME函數(shù)完成要素屬性賦值，建立拓撲關系，最終實現(xiàn)數(shù)字城市大比例尺DLG數(shù)據(jù)入庫。與傳統(tǒng)大比例尺DLG數(shù)據(jù)入庫方式對比，工作效率有很大提高。

數(shù)字城市；DLG數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)入庫；FME

1 引 言

隨著地理數(shù)據(jù)信息化的程度越來越高，特別是近年各地正如火如荼開展數(shù)字城市項目，地理信息數(shù)據(jù)的對象化、實體化已成為當務之急。如何快速對單幅批量DLG數(shù)據(jù)處理，滿足數(shù)字城市平臺需求是開展數(shù)字城市項目測繪單位都在思考的問題。

FME軟件具有空間數(shù)據(jù)轉換處理功能，利用軟件在轉換過程中重構數(shù)據(jù)的功能，可實現(xiàn)多種空間數(shù)據(jù)格式之間的轉換，為快速、高質量、多需求的數(shù)據(jù)轉換應用提供高效可靠的手段。FME能夠實現(xiàn)空間及非空間數(shù)據(jù)的轉換、檢查、重構、入庫、發(fā)布，空間數(shù)據(jù)的遷移，異構數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計等等，使用戶充分挖掘數(shù)據(jù)的最大價值。目前FME支持300多種數(shù)據(jù)格式，包括GIS、CAD、數(shù)據(jù)庫、三維、柵格、點云、BIM、網(wǎng)絡等［2］。本文擬采用FME對空間數(shù)據(jù)進行入庫，以提高空間入庫的效率。

2 傳統(tǒng)入庫流程與基于FME入庫流程對比

在數(shù)字城市大比例尺DLG數(shù)據(jù)傳統(tǒng)入庫流程中，首先要對單幅DLG數(shù)據(jù)按照入庫要素定義分層，再進行數(shù)據(jù)分類轉換，對單幅數(shù)據(jù)完成構面操作，并對要素屬性賦值，待所有圖幅完成后，進行數(shù)據(jù)接邊，融合，最終入庫，流程圖如圖1所示。

基于FME入庫流程中，首先對1∶500 DLG數(shù)據(jù)進行預處理，完成測區(qū)構面曲線封閉、線方向、懸掛與偽節(jié)點的檢查與處理。利用FME Universal Viewer對數(shù)據(jù)分析，找到DLG數(shù)據(jù)中特征參數(shù)對應的字段［7］。然后創(chuàng)建結果庫，并將DLG特征參數(shù)字段與結果庫字段對應，建立轉換關系［4］。在轉換過程中，還可以調用相關函數(shù)，完成數(shù)據(jù)構面、節(jié)點融合、數(shù)據(jù)融合操作［5］。最終對入庫數(shù)據(jù)分層按要素進行檢查，修改，流程圖如圖2所示。

圖1　傳統(tǒng)入庫流程圖

圖2　基于FME入庫流程圖

與傳統(tǒng)入庫流程比較，基于FME入庫流程是針對要素實體入庫，可批量操作，無需針對單幅DLG數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)轉換，構面及屬性賦值，節(jié)省了大量工時。轉換過程只需少量人工干預，避免了傳統(tǒng)入庫流程中由于作業(yè)人員技術水平參差不齊導致的質量問題。轉換模型在同類型的項目中可再次利用，極大提高了工作效率。

? 收稿日期:2015—10—13

作者簡介:向晗（1983—），男，工程師，主要從事航空攝影測量、地理信息數(shù)據(jù)處理等方面的生產管理工作。

基金項目：國家自然科學基金資助項目（41331175）

筆者結合“數(shù)字仙桃”和“數(shù)字天門”1∶500 DLG數(shù)據(jù)入庫項目，對傳統(tǒng)入庫作業(yè)方法和利用FME軟件入庫方法加以比較:傳統(tǒng)入庫方法投入人員多，工期長，質量難以控制，項目管理難度增加；利用FME軟件入庫方式，作業(yè)針對要素實體，不以分幅方式處理數(shù)據(jù)，可節(jié)約人員投入、減少了三分之一工作量，提高項目質量。

3 基于FME數(shù)字城市大比例尺DLG數(shù)據(jù)入庫技術要點

3.1 可視化建模

可視化建模是整個入庫流程中的關鍵，具體分為兩個部分:結構轉換和內容轉換。其中結構轉換主要是指將源數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式進行拆分、合并、重構轉化為FME內部標準數(shù)據(jù)結構，然后發(fā)送到目標數(shù)據(jù)格式中［8］。內容轉換主要是針對數(shù)據(jù)的幾何特征和屬性值建立映射關系［1］。比如可以用以下模型將CAD數(shù)據(jù)中的湖泊轉換為入庫數(shù)據(jù)，并將其屬性自動填寫。

如圖3所示，湖泊要素簡單的FME轉換模型中，可以將單要素的CAD數(shù)據(jù)通過FME內部的標準數(shù)據(jù)結構轉換為MDB數(shù)據(jù)中的要素類，并構面，同時將存儲于CAD厚度值中的GB碼賦給入庫數(shù)據(jù)。利用預先編好的轉換模型可快速完成由CAD數(shù)據(jù)到MDB要素類的數(shù)據(jù)結構轉換以及由線狀要素轉換為面狀要素的內容轉換，同時還將CAD厚度屬性轉為要素類的GB屬性。

圖3　轉換模型

針對批量數(shù)據(jù)，可建立FME轉換模型同時讀取CAD多種類型數(shù)據(jù)，如點、折線、弧段、塊、文本等。按照入庫要求，將各類型的CAD數(shù)據(jù)分類轉換為點、線入庫數(shù)據(jù)，并記錄其屬性。如圖4所示，分別讀取批量CAD數(shù)據(jù)中的9種數(shù)據(jù)類型，并通過轉換模型轉換為點、線入庫數(shù)據(jù)。

圖4　批量轉換模型

3.2 函數(shù)調用

為規(guī)范原始大比例尺DLG數(shù)據(jù)，在批量數(shù)據(jù)入庫過程前，數(shù)據(jù)預處理是必不可少的一道工序，合理的調用FME函數(shù)，原始數(shù)據(jù)存在部分問題可在轉換過程得以解決，可極大減少數(shù)據(jù)處理工作量［6］。

所有入庫要素實體都可按照點、線、面三類區(qū)分，而面狀實體可直接由閉合線拓撲得到，因此所有入庫實體數(shù)據(jù)均可看成點、線和相應拓撲關系組成。明確各類實體要素之間的拓撲關系，調用對應FME函數(shù)串即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫內各實體間拓撲關系。下面以線狀水系為例說明。實現(xiàn)線狀水系轉換時，需刪掉線狀水系上不合理偽節(jié)點，保留合理偽節(jié)點。此類問題可以通過以下函數(shù)串來實現(xiàn)。如圖5所示，以上函數(shù)串通過調用3個不同的函數(shù)實現(xiàn)了兩大功能。通過LineJoiner函數(shù)保留原方向線融合功能實現(xiàn)了同方向單線水消除偽節(jié)點的目標。通過SubstringExtractor函數(shù)和AttributeFilter函數(shù)的組合對數(shù)據(jù)內部字段的截取和分類，實現(xiàn)了線狀水系的分類［3］。

圖5　線狀水系的融合與分類

4 結 論

本文利用FME實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)的無損轉換入庫，并通過與傳統(tǒng)作業(yè)方式的對比，證明了FME在數(shù)字城市大比例尺DLG數(shù)據(jù)入庫項目中具有高效切實地操作性，為實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉換、重構、入庫以及空間數(shù)據(jù)共享和相互操作提供了新的思路和辦法。

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Research of the DLG Data Fast-storage for Large-scale Digital City

Xiang Han1，Yu Xinguo1，Zhang Penglin2
（1.Hubei Bureau of Surveying and Mapping，Wuhan 430070，China；
2.School of Remote Sensing and Information Engineering，Wuhan University 430070，China）

Based on FME software about analysis of the data sources，building conversion model，achieve structural transformation and content conversion data，and by calling the function and completing FME feature attribute assignment，establishlng topological relations，achieve large-scale DLG data storage eventually.Comparing DLG with the traditional large-scale data storage mode，the work efficiency has greatly improved.

digital city；DLG data；spatial database；FME

1672-8262（2016）02-22-03中圖分類號：P208.1

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