1：2000地形圖數(shù)據(jù)獲取與建庫的體會

1、 .1：2000 地形圖數(shù)據(jù)獲取與建庫的體會摘 要地形圖數(shù)據(jù)庫是地理信息系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)庫，是數(shù)字城市建設的基礎，本文簡要地介紹了基于數(shù)字攝影測量工作站、MicroStation V8、ArcGIS 等軟件的 1：2000 地形圖數(shù)據(jù)獲取，入庫預處理和數(shù)據(jù)庫入庫建設的過程與體會。關鍵詞數(shù)據(jù)獲??；數(shù)據(jù)編輯；入庫預處理；數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建1.引言地形圖數(shù)據(jù)庫是地理信息系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)庫，是以收集、處理和管理空間數(shù)據(jù)與與地形圖有關的屬性數(shù)據(jù)為主要容的一種空間數(shù)據(jù)管理體系1，是數(shù)字城市建設的基礎，本文結合工作實際簡要介紹了利用 MicroStation V8 和 ArcGIS 軟件平臺進行 1：2000 地形圖數(shù)

2、據(jù)庫的建設過程。2.數(shù)據(jù)獲取與建庫的工作流程根據(jù) GB/T 20257.1-2007國家基本比例尺地圖圖式的第 1 部分：1：500 1：1000 1：2000 地形圖圖式（以下簡稱圖式）、城市基礎地理信息系統(tǒng)技術規(guī)對城市中的各種地類要素進行圖層、編碼與屬性字段的設計，1：2000 地形圖數(shù)據(jù)庫建立的具體工作流程見圖 1。3.數(shù)據(jù)獲取采用全數(shù)字攝影測量工作站 JX-4 或基于 MicroStation V8 環(huán)境的全數(shù)字攝影測量立體采編系統(tǒng)進行立體采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)獲取的技術路線為：業(yè)判繪、調繪、補測、業(yè)立體補測與修改。業(yè)判繪：在數(shù)字攝影測量工作站對原始航空影像進行定向、相對定向和絕對定向后，生成

3、核線立體模型，在此基礎上進行立體測繪，測繪結果按地物類編碼直接儲存在Microstation V8 環(huán)境中。按照 1：2000 比例尺地形圖的要求進行數(shù)據(jù)采集，容包括：交通、水系、居民地、植被、管線等要素。采集的一般原則為：先采集較高的地物再采集較低的地物，先采集居民地后采集水系和交通，最后是植被和管線。采集時要求定位準確，每個要素應賦予正確的代碼、層、線型、顏色等信息，采集時應注意以下幾點：（1）恢復立體模型后，應對立體模型進行巡視檢查，像對間的地物接邊差不應大于地物點平面位置中誤差的兩倍；（2）不能超控制面積測繪；（3）正規(guī)的房子盡量按正交方式采集；（4）單線河流從上游向下游測繪；（5）河

4、流、道路等線狀地物拐角要求圓滑，過渡自然；（6）河流區(qū)分有灘陡岸和無灘陡岸，有灘陡岸時水涯線一般按常水位采集，無灘陡岸時水涯線一般采集在無灘陡岸上棱線位置；（7）湖泊、水庫等水體邊線一般按常水位采集，池塘邊線一般沿塘坎邊緣線采集；（8）圖完整的面狀地物用相應封閉線采集；（9）有向線一般以右傾法則測繪，如圍墻、坎等。調繪：在 MicroStation V8 軟件平臺下，將業(yè)判繪的圖形數(shù)據(jù)與正射影像圖像疊加，打印疊加的圖形，形成外業(yè)調繪底圖，進行全野外調繪，容主要包括：調繪房屋層次，量測房檐改正數(shù)據(jù)，注記在適宜處；調繪管線，對電力線和通信線等進行判讀描繪；調繪道路，量注道路的寬度（包括公路鋪面與路

5、基線之間的距離），核實與補調道路名和道路等級等信息；核實與補調地名、單位名、比高、地物的性質、山上的植被高度等；補繪或改正業(yè)判錯的地物、地貌符號等，刪除實地已拆除或破壞以與不需表示的地物。調繪應注意以下幾點：（1）綜合取舍應符合設計和相應規(guī)要求；（2）外業(yè)調繪完畢后應與時接邊，以便與時發(fā)現(xiàn)問題并處理；（3）為使調繪片清晰易讀，應盡量按圖式中的符號與要求進行清繪和整飾，確保所表示的各類地物地貌準確無誤。補測：對于立體模型上被遮擋的要素和新增地物可以使用全站儀、GPS-RTK 或距離交匯法補測。業(yè)立體補測與修改：外業(yè)調繪和補測完畢以后，在業(yè)根據(jù)調繪的容和補測的數(shù)據(jù)對矢量1 / 3 .圖進行立體補測

6、與修改，容包括：進行房檐改正、對道路進行修改、對管線進行補測與修改、交會新增地物、對補測的數(shù)據(jù)進行合并、添加注記等。為保證成圖的質量，業(yè)修改好的成圖需按設計要求的容進行全面檢查，檢查主要包括以下容：（1）平面和高程精度是否符合規(guī)定要求；（2）圖形表達和符號表示是否符合相應規(guī)定；（3）綜合取舍是否符合相應規(guī)定；（4）要素是否完整，有無差錯漏；（5）各種注記是否正確和符合相應的要求，（6）圖幅接邊是否符合相應的要求。4.數(shù)據(jù)編輯按照圖式、設計書、數(shù)字地形圖要素分類與代碼等的要求，在我院基于 MicroStation V8開發(fā)的數(shù)字地形圖編輯系統(tǒng)上進行編輯。編輯系統(tǒng)的符號庫按以下方法制作：地形圖的符

7、號，一般情況下按圖式劃分為 10 個類目，綜合起來，可以劃分為點、線、面三個大類：（1）點狀符號制作，參照 MicroStation V8 中建立單元的步驟和方法創(chuàng)建，創(chuàng)建后給每一個符號單元一個獨立的名稱，然后存入一個后綴為 cel 的單元庫中，這個單元庫，就是點狀地形圖符號庫。（2）線狀符號在 MicroStation V8 中以自定義線型的形式來制作，線狀符號庫的構成以線型集合為參照。按照圖式具體的要求，每一個線型均有一個特定的名稱，然后存入一個特定的后綴為 rsc 的線型符號庫中。（3）面狀符號可以通過已經(jīng)建立好的點狀符號來進行面域圖案化的生成。因此一般情況，先建立點狀符號庫，然后再按一

8、定的行列間距在一定的面域進行圖案化生成。數(shù)據(jù)編輯的原則是圖面與建庫兼顧。為了不影響地形圖讀圖效果，兼顧圖面美觀，在精度允許圍，按照“次要地物避讓重要地物”的原則進行避讓，各種注記、符號以不壓蓋線狀要素為原則標注。各種要素應按地形圖數(shù)據(jù)庫的要求賦予正確的代碼、屬性等。1：2000 地形圖數(shù)據(jù)編輯總體應滿足以下要求：（1）圖外整飾應符合設計要求。（2）數(shù)據(jù)分類與代碼應滿足要求。（3）圖面的表達應完備、美觀，數(shù)據(jù)承載應合理，能客觀的反映測區(qū)現(xiàn)狀。（4）面狀要素（房屋、水塘、獨立地物邊線等）圖形應封閉，線狀要素線型連續(xù)，連接地物采用捕捉方式，避免出頭和斷開。（5）高程點和等高線的高程值應正確，二者不能

9、產(chǎn)生地理適應性矛盾。（6）編輯后各要素的圖形能正確反映實地地物的形態(tài)特征，無變形扭曲，有好的形狀保真度。（7）各要素相關位置應正確，并能正確反映各要素的分布特點與密度特征；對有方向性的要素其數(shù)字化方向必須正確；需連通的地物應保持連通；各層數(shù)據(jù)間關系處理應正確，保證數(shù)字線劃地形圖數(shù)據(jù)的邏輯一致性。（8）各種名稱注記、說明注記應正確，指示明確，不應有錯誤或遺漏。（9）數(shù)字線劃地形圖其線劃應光滑、自然、清晰，無抖動、重復等現(xiàn)象。（10）符號表示應符合相應比例尺地形圖圖式規(guī)定，符號間應保持規(guī)定的間隔，達到清晰、易讀。5.數(shù)據(jù)庫入庫預處理基礎地理數(shù)據(jù)在制圖和管理方面存在比較大的差異，在獲取基礎地理數(shù)據(jù)時

10、往往將其細分，并用相應的符號進行表達，為達到美觀制圖的效果，一般需對制圖數(shù)據(jù)進行加工；而管理則需要按空間對象進行管理和分析，為此需根據(jù)應用要求對制圖數(shù)據(jù)進行綜合，并提取對象骨架圖形以形成點、線、面來管理，方便應用。因此需確定空間數(shù)據(jù)的分層和編碼組織方式，然后對數(shù)據(jù)源按空間對象的點、線、面表達要求進行必要的規(guī)則檢查和編輯，以滿足數(shù)據(jù)建庫的需要2。數(shù)據(jù)建庫以前，需要在 MicroStation V8 環(huán)境中對源數(shù)據(jù)進行編輯與檢查、要素屬性的錄入與檢查。編輯檢查修改好的數(shù)據(jù)作為預處理的源數(shù)據(jù)1：2000 地形圖數(shù)據(jù)處理的主要技術過程為：公共邊的處理；懸掛線和重復線的檢查與處理；拓撲構面；點、線、面、

11、注記的層、顏色、線型、符號、線寬、等要素性質的符合性的檢查與處理；其它對象要素的處理等。在編輯與處理中，應嚴格按實體的劃分要求將實體區(qū)分為：點、線、面、注記。數(shù)據(jù)基本滿足制圖需求，但為達到入庫要求，需要補充構建對象化的庫體要素和進行屬2 / 3 .性錄入等編輯工作，涉與編輯的要素包括控制點、雙線道路中心線、居民地與工礦建筑面、水域面、植被面和等高線、高程點、圖廓、單位名稱標注點、地名標注點和標注線。然后對圖形進行檢查，檢查的容包括：編碼正確性、屬性完整性、圖層正確性、符號的線型線寬、高程注記、建筑物注記、面狀地物封閉性、復合線重復點、接邊檢查等。6.數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建6.1 DGN 數(shù)據(jù)轉換成 Geo

12、Database 數(shù)據(jù)將入庫預處理后的 DGN 數(shù)據(jù)轉換為 ArcGIS 的 GeoDatebase（*.gdb）數(shù)據(jù)，DLG 數(shù)據(jù)分層存儲于 GeoDatebase 的數(shù)據(jù)集（Dateset）中，數(shù)據(jù)庫庫體與其包含的要素類、各要素類的屬性字段均按相應的定義字典進行創(chuàng)建。DGN 數(shù)據(jù)到 GDB 是一個“數(shù)據(jù)變換”的過程，其涉與數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)格式轉換（圖形和屬性）、投影轉換、代碼體系轉換、屬性運算賦值、數(shù)據(jù)質量控制、異常數(shù)據(jù)識別與剔除、數(shù)據(jù)自動分類和數(shù)據(jù)集重新組織等操作3。轉換前的數(shù)據(jù)應嚴格遵守數(shù)據(jù)轉換的對應關系，建立轉換關系時不應隨意修改編碼規(guī)則和要素代碼。為實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫可以按照地形圖圖式進行反

13、演，要求 DLG 將數(shù)據(jù)成果中的各類注記入庫后轉換為 Annotation 類型。為了便于 GIS 查詢各類名稱注記，名稱注記需要進行對象化處理，名稱注記入庫后轉換為具有相應代碼的對象點和對象線。數(shù)據(jù)轉換導入過程中，應根據(jù)轉換程序提供的錯誤信息，對數(shù)據(jù)予以檢查，找出分析引起該類錯誤的原因，并對其進行重繪或要素類型轉換處理。為保證數(shù)據(jù)導入前后要素數(shù)目、類型一致，需對轉換后的 GDB 數(shù)據(jù)進行檢查，檢查容主要包括圖層完整性檢查、字段結構與字段值檢查、“飛點”檢查、幾何結構檢查、自相交檢查、邏輯檢查、對象數(shù)量轉換前后對比檢查、對象的幾何信息轉換前后一致性檢查。6.2 空間要素屬性自動賦值將 DLG 數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)庫的過程中，需根據(jù)要素的屬性信息和預先定義的要素歸類法則，將 Point、Polyline、Polygon 類型的要素提取分類歸入到對應的各個要素類中；在轉入圖形要素的同時，由程序自動提取生產(chǎn)數(shù)據(jù)要素對應的屬性信息，并轉入 GeoDatebse 相應要素的屬性字段中，實現(xiàn)空間要素屬性自動賦值。為保證數(shù)據(jù)導入后要素屬性信息的正確性，需要對對象的屬性信息進行轉換前后一致性檢查。7.完畢語本文簡單介紹了采用基于數(shù)字攝影測量工作站、MicroStation V8、ArcGIS 等軟件進行1：200