金怡杉，洪濤

(1.廣東南方數(shù)碼科技股份有限公司云南分公司，云南 昆明 650100； 2.昆明市測繪研究院，云南 昆明 650000)

淺談iData數(shù)據(jù)工廠建庫對比ArcGIS建庫的優(yōu)勢

金怡杉1*，洪濤2

(1.廣東南方數(shù)碼科技股份有限公司云南分公司，云南 昆明 650100； 2.昆明市測繪研究院，云南 昆明 650000)

介紹了一款集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)入庫和產(chǎn)品制作于一體的地理信息數(shù)據(jù)處理平臺—iData數(shù)據(jù)工廠，并針對該平臺建庫的總體流程以及部分建庫環(huán)節(jié)與ArcGIS進行對比，突出iData建庫的優(yōu)勢，最后通過實例說明使用iData建庫能夠簡化生產(chǎn)流程，解放人力，提高工作效率，保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

數(shù)據(jù)庫；iData數(shù)據(jù)工廠；SME；ArcGIS

1 前 言

伴隨著計算機技術(shù)進入地理信息產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域，地理信息產(chǎn)業(yè)獲得了空前的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)的功能逐漸強大，并與其他學(xué)科相互滲透，地理信息也逐步進入到社會生活的各個領(lǐng)域[1]，從而產(chǎn)生了大量各種類型、各種標(biāo)準(zhǔn)、各種結(jié)構(gòu)的地理信息數(shù)據(jù)，怎樣有效地把這些紛繁復(fù)雜的空間地理信息、屬性信息進行結(jié)構(gòu)化、拓撲化、標(biāo)準(zhǔn)化重組與加工處理，建立成能夠支持各種GIS應(yīng)用、數(shù)字城市建設(shè)的專項、綜合、標(biāo)準(zhǔn)的空間地理信息數(shù)據(jù)庫，一直是GIS行業(yè)探討的重要課題。針對這個問題出現(xiàn)了大量的地理信息數(shù)據(jù)建庫平臺，包括GeoStar、ArcGIS、MapGIS、SuperMap、EPS等等，各種建庫方式都有各自的優(yōu)勢所在，如何選擇操作方便、適合自身項目特點的建庫工具，是確保項目數(shù)據(jù)高效、安全、準(zhǔn)確生產(chǎn)處理的基礎(chǔ)。本文介紹了一款iData數(shù)據(jù)工廠建庫平臺，并針對該平臺建庫的總體流程以及部分建庫環(huán)節(jié)與當(dāng)前主流的建庫軟件ArcGIS進行對比，探討了iData數(shù)據(jù)工廠建庫的優(yōu)勢，最終以實例說明iData數(shù)據(jù)工廠建庫比ArcGIS建庫在一定程度上更方便更有效，提高了建庫的工作效率。

2 iData數(shù)據(jù)工廠技術(shù)亮點

iData數(shù)據(jù)工廠是一個集測繪數(shù)據(jù)采編成圖、數(shù)據(jù)入庫、產(chǎn)品制作和生產(chǎn)任務(wù)管理于一體的擁有自主產(chǎn)權(quán)的一體化地理信息數(shù)據(jù)處理平臺[8]，它結(jié)合多種數(shù)據(jù)源將“4D”數(shù)據(jù)的生產(chǎn)集成到同一個平臺中，不僅能夠接受和處理多種野外采集數(shù)據(jù)和其他航測遙感軟件生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，支持對CAD數(shù)據(jù)的直接編輯和轉(zhuǎn)換分發(fā)，還能實現(xiàn)與現(xiàn)有GIS 系統(tǒng)之間的無縫數(shù)據(jù)交換和入庫更新一體化。平臺擁有如下幾個技術(shù)亮點：

(1)數(shù)據(jù)模型嚴格采用OGC標(biāo)準(zhǔn)，從根本上保證了iData數(shù)據(jù)處理平臺與空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的平滑和順利；

(2)以ArcGIS的原生空間數(shù)據(jù)庫為存儲格式，直接面向ArcGIS及空間數(shù)據(jù)庫，同時支持直接讀寫多種格式數(shù)據(jù)；

(3)采用骨架線符號化技術(shù)，通過多級嵌套和組合簡單實體來實現(xiàn)復(fù)雜地物符號的繪制，能夠根據(jù)空間要素的幾何結(jié)構(gòu)實時自動進行符號化渲染；

(4)沿襲了CASS的操作習(xí)慣和界面風(fēng)格，在此基礎(chǔ)上還具備了基于空間數(shù)據(jù)庫的拓撲編輯、屬性編輯等功能；

(5)集成了基于網(wǎng)型結(jié)構(gòu)的智能數(shù)據(jù)處理引擎SME，提供可視化的方案編輯界面和豐富的元規(guī)則，能夠廣泛應(yīng)用于不同標(biāo)準(zhǔn)、不同數(shù)據(jù)類型、不同比例尺數(shù)據(jù)的質(zhì)檢和批量處理。

3 iData建庫與ArcGIS建庫對比

3.1 整體建庫流程對比

從整體建庫流程上來說，iData和ArcGIS都是將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ArcGIS數(shù)據(jù)庫shapefile格式的數(shù)據(jù)，之后根據(jù)建庫規(guī)范和要求進行建庫，不同的地方在于，ArcGIS是一個服務(wù)于全球GIS行業(yè)的軟件，功能是針對多數(shù)用戶的需求而設(shè)計制作，功能強大，但卻不能適用于自定義的規(guī)范和需求；iData是基于模塊式構(gòu)架的平臺，功能均可根據(jù)需求進行定制和修改。使用ArcGIS建庫，大部分環(huán)節(jié)需要人工判讀，手動處理，極少數(shù)能實現(xiàn)全自動處理；在iData中自動處理環(huán)節(jié)多余手動處理，且大多數(shù)需要手動處理的環(huán)節(jié)，都可以使用軟件輔助判讀，自動化程度達到70%。如圖1分別顯示了兩種軟件建庫的流程以及流程中自動化的情況，紅色框為自動處理步驟，綠色框為半自動處理步驟，藍色框為手動處理步驟。

圖1 整體建庫流程對比圖

3.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換入庫

(1)DWG數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換主要包括：點、線、面和注記轉(zhuǎn)換以及其編碼信息的提取[3]。ArcGIS的轉(zhuǎn)換方法是根據(jù)在CASS中編碼轉(zhuǎn)圖層，將每一類地物轉(zhuǎn)到單獨的圖層后，再把DWG的數(shù)據(jù)分圖層轉(zhuǎn)入GDB中，然后根據(jù)CASS編碼填入要素代碼，將需要的CASS屬性轉(zhuǎn)入相應(yīng)的字段內(nèi)，最后根據(jù)建庫規(guī)范將各地物放入對應(yīng)的圖層中。這種方法，操作不是很直觀，需要操作人員對數(shù)據(jù)非常熟悉，并且在建庫方面有經(jīng)驗，才能把點、線、面分層有條理的對應(yīng)，如有丟層、錯層，返工修改的工作量會很大。iData數(shù)據(jù)工廠可以通過SME數(shù)據(jù)定制方案的編寫將整理好的DWG和MDB打開，通過運行自定義好的轉(zhuǎn)換規(guī)則，能夠使相應(yīng)的地物附上對應(yīng)的要素代碼、高程、角度等屬性，并放在規(guī)定的圖層內(nèi)。編寫SME方案主要用到的規(guī)則如表1所示。

DWG數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換SME規(guī)則 表1

(2)圖面地物的識別

ArcGIS沒有配圖之前，在圖面上只能以點、線、面三種形式表現(xiàn)地物，若需查詢某個地物的類型，則需要查看屬性得到，如果做了配圖，ArcGIS會像加載DXF圖形一樣，刷新圖面時需要的時間很長，影響作業(yè)效率。iData中有配圖的做法是用Photoshop的渲染技術(shù)，刷新的速度很快。同時，由于與CASS的兼容性，在導(dǎo)入DWG底圖的時候，刷新方式能夠沿用CAD的刷新方式，提升刷新速度。

3.3 數(shù)據(jù)編輯

(1)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后分類步驟

ArcGIS在分步編輯數(shù)據(jù)時，是根據(jù)要素類分別處理的，如圖2所示，這樣處理可能做重復(fù)功，比如房屋面在面處理的步驟已經(jīng)生成了，在執(zhí)行打斷線構(gòu)面的時候在房屋面位置也構(gòu)了面，要在后期人工判讀刪掉重復(fù)實體。iData是根據(jù)地物類分別處理的，比如處理植被就包括了構(gòu)面以及植被的屬性處理，不會出現(xiàn)重復(fù)作業(yè)的情況。

圖2 ArcGIS分步驟

(2)自動和手動構(gòu)面

ArcGIS的手動構(gòu)面必須為繪制方式，即有多少個節(jié)點就要捕捉多少個節(jié)點并點擊鼠標(biāo)；自動構(gòu)面需要打斷相交線才能繪制。iData提出了新穎的構(gòu)面方法，即內(nèi)部點構(gòu)面，即使需要構(gòu)面的是細小狹長的面，和此面相鄰可以是多種地物類形，只要各個邊線間沒有間縫，無論是手動構(gòu)面或是自動構(gòu)面，只需選擇在內(nèi)部點擊一下鼠標(biāo)即可生成面。相比ArcGIS手動繪制的方式，大大節(jié)省了人工處理的時間，如圖3所示為iData框選一個區(qū)域，軟件自動判斷可以構(gòu)面的實體，并且高亮顯示統(tǒng)一自動構(gòu)面。

圖3 自動構(gòu)面效果圖

(3)屬性信息批量填寫

iData可以結(jié)合數(shù)據(jù)字典和實際作業(yè)需求，編寫SME方案，對實體屬性信息批量賦值，還能將注記內(nèi)容批量賦值，例如水系面上經(jīng)常會有 “塘”、“荷”等注記，這些注記通常需要寫入面內(nèi)的“名稱”字段，在ArcGIS寫數(shù)據(jù)時，需要人工搜索所有的這類注記，然后逐一填入。使用iData的“點在面上檢查”規(guī)則可寫出方案，將面內(nèi)有文字注記的篩選出來，批量填入相對應(yīng)面的“名稱”字段。整個過程耗時很短，大大提高屬性填寫時的作業(yè)生產(chǎn)效率。方案實例如表2所示。

屬性批量賦值SME方案 表2

(4)居民地處理

①ArcGIS在構(gòu)面時居民地能夠與其他面分開處理，是由于在數(shù)據(jù)整理的時候做了閉合檢查，所以ArcGIS在構(gòu)居民地的時候會有重疊面，如圖4上半部分所示，圖面有這樣的半層樓時，會產(chǎn)生構(gòu)面重疊，圖中顏色深處為重疊處。iData中所有的構(gòu)面都是在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后實現(xiàn)的，其構(gòu)面規(guī)則經(jīng)過修改后，不會出現(xiàn)一般房屋的重疊，大大減少了后期拓撲檢查的手動工作量。

圖4 居民地實例圖

②DWG數(shù)據(jù)的樓層注記有時會寫在結(jié)構(gòu)注記的編碼內(nèi)，如圖4下半部分所示，“混2”，按照CASS作圖規(guī)則來說應(yīng)該是分開的“混”帶141161-1結(jié)構(gòu)注記編碼，“2”帶141161-2樓層注記編碼，但很多數(shù)據(jù)會是“混2”帶141161-1結(jié)構(gòu)注記編碼，在處理這樣的數(shù)據(jù)時，ArcGIS只能人工篩選出帶有后綴的文字再手動修改。iData的SME規(guī)則中包含文字拆分功能，可將“混2”中前一個字節(jié)填入“房屋結(jié)構(gòu)”字段，之后的字節(jié)填入“層數(shù)”字段，這樣操作完全自動化，不僅減少人工判讀的時間和工作量，還能保證數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性和正確性。3.4 數(shù)據(jù)質(zhì)檢

在數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查與處理方面，ArcGIS和iData都提供了多種豐富的點、線、面拓撲檢查規(guī)則，可以直接使用，區(qū)別在于ArcGIS對屬性數(shù)據(jù)質(zhì)檢沒有直接可用的規(guī)則，只能通過編寫SQL語句來實現(xiàn)，而iData可以根據(jù)項目需求，對空間數(shù)據(jù)分層分類的編寫數(shù)據(jù)檢查方案，同時對于屬性數(shù)據(jù)也提供了可以直接使用的規(guī)則，通過有針對性的檢查大大提高質(zhì)檢的效率和準(zhǔn)確性。iData質(zhì)檢方案實例如表3所示。

數(shù)據(jù)質(zhì)檢SME方案 表3

4 運用實例對比

在某個數(shù)字城市的項目中，試用一塊測區(qū) 5 km21∶500的DWG原始數(shù)據(jù)作為實例驗證兩種方法的建庫效果，對比情況如表4所示。

實例建庫對比情況 表4

首先采用ArcGIS建庫，ArcGIS的建庫流程趨向于縱向思維，即在某些時候只有做完規(guī)定的步驟，才能處理下一個環(huán)節(jié)，會出現(xiàn)作業(yè)人員空等的情況。建庫過程中很多環(huán)節(jié)需要人工判讀和手動處理。采用這種作業(yè)方式，完成 5 km2的DWG數(shù)據(jù)建庫，熟練的5個人作業(yè)組用了5天時間。

其次使用iData數(shù)據(jù)工廠對實驗數(shù)據(jù)進行建庫，iData建庫流程模式趨向于橫向思維，通過SME的方案直接將DWG數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到MDB格式，在同一平臺上實現(xiàn)了快速入庫。DWG數(shù)據(jù)整理結(jié)束之后的環(huán)節(jié)可以多人同時進行，處理構(gòu)面和屬性錄入也同步進行，屬性通過方案批量賦值，不需要更多的人工干預(yù)，最后將每個人處理的數(shù)據(jù)整合即可得到最后結(jié)果，不會出現(xiàn)作業(yè)員等待的情況。iData從操作上繼承了CASS的作業(yè)習(xí)慣，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過程中可根據(jù)CASS的6位編碼生成數(shù)據(jù)庫規(guī)范中要求位數(shù)的編碼，并在繪制新地物時，能直接生成要素編碼，不需要再次寫入。相比第一種作業(yè)方式，用iData建庫，完成 5 km2的DWG數(shù)據(jù)建庫，熟練的5個人作業(yè)組只用了3天的時間，相比之下提高了近三倍的工作效率。

5 結(jié) 語

隨著數(shù)字城市、智慧城市的發(fā)展以及測繪信息化進程的不斷加快，如何提高原始CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換整理入庫和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建庫效率成為各測繪單位的主要研究議題之一[7]。本文通過對比iData和ArcGIS兩種建庫方式，提出了iData數(shù)據(jù)工廠建庫的優(yōu)勢，主要包括：iData高效地實現(xiàn)了CAD數(shù)據(jù)到ArcGIS數(shù)據(jù)的無縫對接；iData的線型符號與CASS完全吻合，繼承了CASS的屬性，數(shù)據(jù)加載流暢，編輯方便；iData通過SME方案的編寫，能夠自動化批量處理很多問題；iData數(shù)據(jù)工程建庫流程模式趨向于橫向思維，節(jié)省了空等時間。采用iData建庫最終能夠簡化處理過程，解放人力，提高數(shù)據(jù)處理的效率以及數(shù)據(jù)產(chǎn)品的精度和質(zhì)量，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化管理和生產(chǎn)。

[1] 崔洪波，丁明柱. 幾種基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建庫方式的比較[J]. 東北測繪，2002(2：25).

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[8] 南方iData數(shù)據(jù)工廠技術(shù)方案[R]. 南方數(shù)碼.

On the Advantages of iDatadata Factorybuild Database than ArcGIS

Jin Yishan1，Hong Tao2

(1.South Digital Co. Yunnan Branch，Yunnan 650100，China； 2.Kunming Institute of Surveying and Mapping，Yunnan 650000，China)

In today's world，the rapid development of science and technology，The new technology brings about the change of production mode，which greatly improves the production efficiency. This paper introduces a data processing platform-iData data factory which integrates data acquisition，data processing，data storage and product production，And compared to the platform construction of the overall flow and part of building links with ArcGIS，Outstanding advantage of iData database，F(xiàn)inally，through the example of the use of iData database to simplify the production process，the liberation of human resources，improve work efficiency，ensure the quality of the data.

database；iData Data factory；SME；ArcGIS

1672-8262(2017)02-69-05

P208.1

B

2017—01—18

金怡杉(1983—)，女，碩士，工程師，主要從事測繪信息化、地理信息系統(tǒng)運用等工作。