張菊

（成都理工大學地球科學學院，四川成都610059）

一種新GIS數(shù)據(jù)處理平臺
——iData數(shù)據(jù)工廠入庫技術

張菊

（成都理工大學地球科學學院，四川成都610059）

基礎地理信息系統(tǒng)的建立是數(shù)字城市建設過程中的重要任務之一，處理大量的基礎地理數(shù)據(jù)需要采用適宜的數(shù)據(jù)庫軟件。簡單介紹和分析了iData數(shù)據(jù)工廠及其建庫過程，通過與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫入庫技術相比得出了其在數(shù)據(jù)的生產和處理過程中的技術特點。iData數(shù)據(jù)工廠實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集到入庫更新過程中數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，避免了多次數(shù)據(jù)的轉換，采用數(shù)據(jù)處理引擎編寫數(shù)據(jù)處理、質檢方案，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速自動化處理，減少了人為因素對數(shù)據(jù)處理的影響，提高了數(shù)據(jù)質量與建庫的工作效率。

iData數(shù)據(jù)工廠；數(shù)據(jù)庫；數(shù)字城市；數(shù)據(jù)處理

自從數(shù)字城市的概念提出以來，我國對其建設投入了大量的人力、財力支持，比如在“數(shù)字北京”“上海信息港”等數(shù)字城市建設工程中，都取得了重要的進展。目前，各種數(shù)字化信息滲透于人們生活的各個方面，在數(shù)字城市建設過程中，需要對大量的基礎地理信息進存儲與管理，因此，在其建設中最為重要的任務之一就是基礎地理信息系統(tǒng)的建立，如何快速、有效地管理大量的地理信息數(shù)據(jù)，提高地理信息數(shù)據(jù)的處理精度和質量是目前各專家學者的主要研究課題。

國內現(xiàn)階段的地理信息數(shù)據(jù)大部分采用CASS軟件，以AutoCAD的.DWG數(shù)據(jù)格式進行數(shù)據(jù)的存儲時，無法實現(xiàn)相應的空間數(shù)據(jù)管理和分析處理操作等GIS功能，數(shù)據(jù)的質量和形式較難滿足需求，所以，必須將其數(shù)據(jù)存儲格式轉化為適用于.GIS標準的數(shù)據(jù)格式后，才能較好地應用于各個項目。然而，在實際地理數(shù)據(jù)處理過程中，進行數(shù)據(jù)格式轉換工作不僅僅會耗費大量的人力、時間，還容易出現(xiàn)操作失誤，造成數(shù)據(jù)的丟失和屬性信息的錯誤。本文介紹了一款新GIS數(shù)據(jù)處理平臺——iData數(shù)據(jù)工廠，該軟件解決了地理信息數(shù)據(jù)從采集到入庫的多次格式轉換問題，形成了以.PDB數(shù)據(jù)格式為標準的生產流程，利用數(shù)據(jù)處理引擎提供的數(shù)據(jù)處理與質檢方案，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理過程中的自動化管理，提高了數(shù)據(jù)庫入庫的工作效率。

1 現(xiàn)階段數(shù)據(jù)處理技術分析

目前，在對地理數(shù)據(jù)的生產和維護過程中，有選擇直接在AutoCAD軟件中進行數(shù)據(jù)的編輯與修改，該方法的圖形編輯功能較好，但無法進行空間數(shù)據(jù)的處理，后期仍需轉化為GIS數(shù)據(jù)，存在數(shù)據(jù)轉換所面臨的數(shù)據(jù)丟失與屬性信息錯誤的問題；也有采取利用中間軟件對DWG數(shù)據(jù)先進行處理，再導入ArcGIS數(shù)據(jù)庫。該方法解決了AutoCAD軟件在空間數(shù)據(jù)處理上的不足，能較好地對數(shù)據(jù)進行加工處理，但需要進行頻繁的數(shù)據(jù)轉換工作，且中間軟件的開發(fā)難度較大；或利用數(shù)據(jù)庫技術在GIS軟件中進行數(shù)據(jù)處理，該方法雖然減少了數(shù)據(jù)轉換的過程，但數(shù)據(jù)圖形編輯功能較差。上述幾種方法各有優(yōu)缺點，適用于不同的數(shù)據(jù)處理，但大多仍然采用大量人工操作的方式對數(shù)據(jù)進行處理。這種模式不僅安全性不高、數(shù)據(jù)格式雜亂，且數(shù)據(jù)質量也無法得到保障。

2 iData數(shù)據(jù)工廠

針對目前地理數(shù)據(jù)處理過程中存在的各種問題，南方數(shù)碼科技有限公司自主研發(fā)了一款新GIS數(shù)據(jù)處理平臺——iData數(shù)據(jù)工廠，軟件采用與CASS相似的用戶界面，符合操作人員的使用習慣，以開放式的數(shù)據(jù)存儲格式為標準，使用插件式的數(shù)據(jù)讀寫接口實現(xiàn)與GIS無縫結合，可對.PDB、.SHP、.DWG等格式的數(shù)據(jù)直接讀取、編輯，減少了煩瑣的數(shù)據(jù)轉換工作，實現(xiàn)了多格式、多標準的數(shù)據(jù)生產與管理，經(jīng)分析具有以下幾點主要技術特點：①在對復雜地物的符號化過程中，iData數(shù)據(jù)工廠采用了骨架線符號化技術，并在此基礎上，通過添加特征點實現(xiàn)對復雜地物的精簡表達與圖形渲染，同時，擁有跨平臺解析能力，解決了在多個平臺進行符號化效果維護的問題；②采用開放的數(shù)據(jù)存儲格式，可對.PDB及多種.GIS標準格式的數(shù)據(jù)進行直接編輯，實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集、編輯到數(shù)據(jù)入庫與更新過程中的數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，同時，支持將PDB數(shù)據(jù)轉換或采用其他生產模式；③集成了航空立體采編系統(tǒng)，可將航測采編數(shù)據(jù)直接入庫得到與GIS一致的.mdb數(shù)據(jù)成果，省去了航測數(shù)據(jù)在多種軟件、多種數(shù)據(jù)格式之間的轉換過程，簡化了航測采編的流程，實現(xiàn)了航測采編一體化；④集成了入庫更新一體化系統(tǒng)，解決了數(shù)據(jù)的更新問題，實現(xiàn)了基于空間數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理，使入庫更新變得更加簡單；⑤采用面向對象的數(shù)據(jù)處理引擎，使方案編寫過程更加直觀、方便，用戶通過對涵蓋多個數(shù)據(jù)質檢與加工處理內容規(guī)則的組合，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速自動化處理，提升了工作效率；⑥實現(xiàn)了數(shù)據(jù)建庫與地圖成圖的同平臺生產，形成了圖庫一體化的作業(yè)模式。

3 iData數(shù)據(jù)工廠建庫的基本步驟

為了保證圖形數(shù)據(jù)庫在坐標系統(tǒng)、比例尺、屬性數(shù)據(jù)結構等方面的一致性，用戶在新建圖形數(shù)據(jù)庫時需選擇相應的工程模版文件。目前，軟件已有“國家基礎地理500.mdb”“國家基礎地理5000.mdb”“國家基礎地理10000.mdb”三種PDB數(shù)據(jù)源的工程模板，同時，用戶也可以根據(jù)項目的不同需求標準進行自定義模板設置。

iData數(shù)據(jù)工廠建庫主要流程為在iData數(shù)據(jù)工廠中通過“new”命令輸入新建的圖形數(shù)據(jù)庫名稱，選擇存放路徑實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的建立；選擇工程模板，插入原始CAD數(shù)據(jù)源，將需要處理的數(shù)據(jù)源利用“cass轉換gdb.tsk”數(shù)據(jù)格式轉換方案，在視圖功能菜單下的規(guī)則執(zhí)行器中實現(xiàn)點、線、面、注記等數(shù)據(jù)的轉換以及部分地物類型屬性的自動賦值；利用篩選器對初始數(shù)據(jù)進行的弧線和擬合線的折線化的數(shù)據(jù)預處理操作，根據(jù)相關標準進行圖庫的整理和數(shù)據(jù)質檢方案的編寫與應用，在圖庫整理的過程中，包括植被、房屋、水系等地理要素的構面，懸掛節(jié)點的修復，房屋的縫隙、疊蓋檢查，居民地的閉合檢查，水系的貫通檢查，結構線相交打斷，道路中心線繪制、相應屬性的輸入，比如房屋的結構和層數(shù)等，這些操作都可以通過規(guī)則編輯器編寫相應的數(shù)據(jù)處理方案解決，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化處理，減少了人工操作，避免了人為主觀因素對數(shù)據(jù)處理結果的質量造成影響。

在完成入庫數(shù)據(jù)的整理后，通過SME功能模塊編寫數(shù)據(jù)質檢方案實現(xiàn)對入庫數(shù)據(jù)的空間結構關系、圖形之間拓撲關系、屬性信息等的自動檢查，并對檢查出來的錯誤結果進行自動修復處理，得到符合標準的地理信息數(shù)據(jù)，在完成各項質檢工作后，利用mdb整理工具對數(shù)據(jù)進行整理，刪除多余的圖層和屬性等。

iData數(shù)據(jù)工廠建庫流程圖如圖1所示。

圖1 iData數(shù)據(jù)工廠建庫流程圖

4 iData數(shù)據(jù)工廠與ArcGIS入庫比較

目前，地理信息數(shù)據(jù)管理軟件有ESRI公司的ArcGIS、中國地質大學的MapGIS、中科院的SuperMap等，其中，ArcGIS是使用最為廣泛的GIS軟件，許多大型地理信息應用系統(tǒng)都是建立在ArcGIS平臺基礎上。從兩者的整體入庫流程看，ArcGIS入庫過程中有較多的人工操作部分，必須將上一步操作完成后，才可進行下一步操作，處理的數(shù)據(jù)格式主要為.SHP格式，對.DWG格式的數(shù)據(jù)需要分圖層上傳處理，圖形加載速度較慢。對于數(shù)據(jù)質檢，只能通過編寫SQL語句來實現(xiàn)，難度較大，作業(yè)流程不靈活；iData數(shù)據(jù)工廠可通過SME功能模塊將原本需要人工操作的部分利用計算機自動解決，能直接讀寫.PDB、.SHP、.GDB、.DWG、.DGN等多種數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)處理與質檢方案采用面向對象的網(wǎng)型編輯模式，操作簡單直觀，只需一次編寫便可用于后期的所有地理數(shù)據(jù)入庫操作，對比ArcGIS能有效地提高作業(yè)效率。

5 結束語

數(shù)字城市是我國城市建設的主要發(fā)展方向，豐富的地理信息系統(tǒng)是其基礎但也是極為重要的部分，iData數(shù)據(jù)工廠克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建庫技術中需大量數(shù)據(jù)格式轉換的缺點，通過規(guī)則編輯器編寫入庫與質檢方案進行數(shù)據(jù)自動化處理，減少了大量的人工操作環(huán)節(jié)，提高了數(shù)據(jù)質量與工作效率，能夠更好地為數(shù)字城市基礎地理信息系統(tǒng)建設提供服務。

［1］王志龍，白慶華.數(shù)字城市：現(xiàn)狀及未來［J］.現(xiàn)代城市研究，2001（03）.

［2］熊成利，盛志鵬.基于iData的地形數(shù)據(jù)入庫技術［J］.測繪通報，2014（08）.

［3］劉召芹.城市空間數(shù)據(jù)分布式管理技術研究［D］.青島：山東科技大學，2004.

〔編輯：張思楠〕

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A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.18.108

2095－6835（2017）18－0108－02