1：2000地形圖數(shù)據(jù)獲取與建庫(kù)的體會(huì)

1、 .1：2000 地形圖數(shù)據(jù)獲取與建庫(kù)的體會(huì)摘 要地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，是數(shù)字城市建設(shè)的基礎(chǔ)，本文簡(jiǎn)要地介紹了基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站、MicroStation V8、ArcGIS 等軟件的 1：2000 地形圖數(shù)據(jù)獲取，入庫(kù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)庫(kù)入庫(kù)建設(shè)的過(guò)程與體會(huì)。關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)獲?。粩?shù)據(jù)編輯；入庫(kù)預(yù)處理；數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建1.引言地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，是以收集、處理和管理空間數(shù)據(jù)與與地形圖有關(guān)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(shè)的基礎(chǔ)，本文結(jié)合工作實(shí)際簡(jiǎn)要介紹了利用 MicroStation V8 和 ArcGIS 軟件平臺(tái)進(jìn)行 1：2000 地形圖數(shù)

2、據(jù)庫(kù)的建設(shè)過(guò)程。2.數(shù)據(jù)獲取與建庫(kù)的工作流程根據(jù) GB/T 20257.1-2007國(guó)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(jiǎn)稱圖式）、城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)對(duì)城市中的各種地類要素進(jìn)行圖層、編碼與屬性字段的設(shè)計(jì)，1：2000 地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)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?jǐn)z影測(cè)量工作站 JX-4 或基于 MicroStation V8 環(huán)境的全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量立體采編系統(tǒng)進(jìn)行立體采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)獲取的技術(shù)路線為：業(yè)判繪、調(diào)繪、補(bǔ)測(cè)、業(yè)立體補(bǔ)測(cè)與修改。業(yè)判繪：在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站對(duì)原始航空影像進(jìn)行定向、相對(duì)定向和絕對(duì)定向后，生成

3、核線立體模型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行立體測(cè)繪，測(cè)繪結(jié)果按地物類編碼直接儲(chǔ)存在Microstation V8 環(huán)境中。按照 1：2000 比例尺地形圖的要求進(jìn)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(shí)要求定位準(zhǔn)確，每個(gè)要素應(yīng)賦予正確的代碼、層、線型、顏色等信息，采集時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）恢復(fù)立體模型后，應(yīng)對(duì)立體模型進(jìn)行巡視檢查，像對(duì)間的地物接邊差不應(yīng)大于地物點(diǎn)平面位置中誤差的兩倍；（2）不能超控制面積測(cè)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(cè)繪；（5）河

4、流、道路等線狀地物拐角要求圓滑，過(guò)渡自然；（6）河流區(qū)分有灘陡岸和無(wú)灘陡岸，有灘陡岸時(shí)水涯線一般按常水位采集，無(wú)灘陡岸時(shí)水涯線一般采集在無(wú)灘陡岸上棱線位置；（7）湖泊、水庫(kù)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(yīng)封閉線采集；（9）有向線一般以右傾法則測(cè)繪，如圍墻、坎等。調(diào)繪：在 MicroStation V8 軟件平臺(tái)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(diào)繪底圖，進(jìn)行全野外調(diào)繪，容主要包括：調(diào)繪房屋層次，量測(cè)房檐改正數(shù)據(jù)，注記在適宜處；調(diào)繪管線，對(duì)電力線和通信線等進(jìn)行判讀描繪；調(diào)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(shí)與補(bǔ)調(diào)道路名和道路等級(jí)等信息；核實(shí)與補(bǔ)調(diào)地名、單位名、比高、地物的性質(zhì)、山上的植被高度等；補(bǔ)繪或改正業(yè)判錯(cuò)的地物、地貌符號(hào)等，刪除實(shí)地已拆除或破壞以與不需表示的地物。調(diào)繪應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）綜合取舍應(yīng)符合設(shè)計(jì)和相應(yīng)規(guī)要求；（2）外業(yè)調(diào)繪完畢后應(yīng)與時(shí)接邊，以便與時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并處理；（3）為使調(diào)繪片清晰易讀，應(yīng)盡量按圖式中的符號(hào)與要求進(jìn)行清繪和整飾，確保所表示的各類地物地貌準(zhǔn)確無(wú)誤。補(bǔ)測(cè)：對(duì)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(bǔ)測(cè)。業(yè)立體補(bǔ)測(cè)與修改：外業(yè)調(diào)繪和補(bǔ)測(cè)完畢以后，在業(yè)根據(jù)調(diào)繪的容和補(bǔ)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)矢量1 / 3 .圖進(jìn)行立體補(bǔ)測(cè)

6、與修改，容包括：進(jìn)行房檐改正、對(duì)道路進(jìn)行修改、對(duì)管線進(jìn)行補(bǔ)測(cè)與修改、交會(huì)新增地物、對(duì)補(bǔ)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并、添加注記等。為保證成圖的質(zhì)量，業(yè)修改好的成圖需按設(shè)計(jì)要求的容進(jìn)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(dá)和符號(hào)表示是否符合相應(yīng)規(guī)定；（3）綜合取舍是否符合相應(yīng)規(guī)定；（4）要素是否完整，有無(wú)差錯(cuò)漏；（5）各種注記是否正確和符合相應(yīng)的要求，（6）圖幅接邊是否符合相應(yīng)的要求。4.數(shù)據(jù)編輯按照?qǐng)D式、設(shè)計(jì)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(jìn)行編輯。編輯系統(tǒng)的符號(hào)庫(kù)按以下方法制作：地形圖的符

7、號(hào)，一般情況下按圖式劃分為 10 個(gè)類目，綜合起來(lái)，可以劃分為點(diǎn)、線、面三個(gè)大類：（1）點(diǎn)狀符號(hào)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(gè)符號(hào)單元一個(gè)獨(dú)立的名稱，然后存入一個(gè)后綴為 cel 的單元庫(kù)中，這個(gè)單元庫(kù)，就是點(diǎn)狀地形圖符號(hào)庫(kù)。（2）線狀符號(hào)在 MicroStation V8 中以自定義線型的形式來(lái)制作，線狀符號(hào)庫(kù)的構(gòu)成以線型集合為參照。按照?qǐng)D式具體的要求，每一個(gè)線型均有一個(gè)特定的名稱，然后存入一個(gè)特定的后綴為 rsc 的線型符號(hào)庫(kù)中。（3）面狀符號(hào)可以通過(guò)已經(jīng)建立好的點(diǎn)狀符號(hào)來(lái)進(jìn)行面域圖案化的生成。因此一般情況，先建立點(diǎn)狀符號(hào)庫(kù)，然后再按一

8、定的行列間距在一定的面域進(jìn)行圖案化生成。數(shù)據(jù)編輯的原則是圖面與建庫(kù)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(jìn)行避讓，各種注記、符號(hào)以不壓蓋線狀要素為原則標(biāo)注。各種要素應(yīng)按地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)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(yīng)滿足以下要求：（1）圖外整飾應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（2）數(shù)據(jù)分類與代碼應(yīng)滿足要求。（3）圖面的表達(dá)應(yīng)完備、美觀，數(shù)據(jù)承載應(yīng)合理，能客觀的反映測(cè)區(qū)現(xiàn)狀。（4）面狀要素（房屋、水塘、獨(dú)立地物邊線等）圖形應(yīng)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(diǎn)和等高線的高程值應(yīng)正確，二者不能

9、產(chǎn)生地理適應(yīng)性矛盾。（6）編輯后各要素的圖形能正確反映實(shí)地地物的形態(tài)特征，無(wú)變形扭曲，有好的形狀保真度。（7）各要素相關(guān)位置應(yīng)正確，并能正確反映各要素的分布特點(diǎn)與密度特征；對(duì)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(yīng)保持連通；各層數(shù)據(jù)間關(guān)系處理應(yīng)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(shuō)明注記應(yīng)正確，指示明確，不應(yīng)有錯(cuò)誤或遺漏。（9）數(shù)字線劃地形圖其線劃應(yīng)光滑、自然、清晰，無(wú)抖動(dòng)、重復(fù)等現(xiàn)象。（10）符號(hào)表示應(yīng)符合相應(yīng)比例尺地形圖圖式規(guī)定，符號(hào)間應(yīng)保持規(guī)定的間隔，達(dá)到清晰、易讀。5.數(shù)據(jù)庫(kù)入庫(kù)預(yù)處理基礎(chǔ)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(chǔ)地理數(shù)據(jù)時(shí)

10、往往將其細(xì)分，并用相應(yīng)的符號(hào)進(jìn)行表達(dá)，為達(dá)到美觀制圖的效果，一般需對(duì)制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行加工；而管理則需要按空間對(duì)象進(jìn)行管理和分析，為此需根據(jù)應(yīng)用要求對(duì)制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，并提取對(duì)象骨架圖形以形成點(diǎn)、線、面來(lái)管理，方便應(yīng)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(duì)數(shù)據(jù)源按空間對(duì)象的點(diǎn)、線、面表達(dá)要求進(jìn)行必要的規(guī)則檢查和編輯，以滿足數(shù)據(jù)建庫(kù)的需要2。數(shù)據(jù)建庫(kù)以前，需要在 MicroStation V8 環(huán)境中對(duì)源數(shù)據(jù)進(jìn)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(yù)處理的源數(shù)據(jù)1：2000 地形圖數(shù)據(jù)處理的主要技術(shù)過(guò)程為：公共邊的處理；懸掛線和重復(fù)線的檢查與處理；拓?fù)錁?gòu)面；點(diǎn)、線、面、

11、注記的層、顏色、線型、符號(hào)、線寬、等要素性質(zhì)的符合性的檢查與處理；其它對(duì)象要素的處理等。在編輯與處理中，應(yīng)嚴(yán)格按實(shí)體的劃分要求將實(shí)體區(qū)分為：點(diǎn)、線、面、注記。數(shù)據(jù)基本滿足制圖需求，但為達(dá)到入庫(kù)要求，需要補(bǔ)充構(gòu)建對(duì)象化的庫(kù)體要素和進(jìn)行屬2 / 3 .性錄入等編輯工作，涉與編輯的要素包括控制點(diǎn)、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(diǎn)、圖廓、單位名稱標(biāo)注點(diǎn)、地名標(biāo)注點(diǎn)和標(biāo)注線。然后對(duì)圖形進(jìn)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(hào)的線型線寬、高程注記、建筑物注記、面狀地物封閉性、復(fù)合線重復(fù)點(diǎn)、接邊檢查等。6.數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建6.1 DGN 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 Geo

12、Database 數(shù)據(jù)將入庫(kù)預(yù)處理后的 DGN 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 ArcGIS 的 GeoDatebase（*.gdb）數(shù)據(jù)，DLG 數(shù)據(jù)分層存儲(chǔ)于 GeoDatebase 的數(shù)據(jù)集（Dateset）中，數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)體與其包含的要素類、各要素類的屬性字段均按相應(yīng)的定義字典進(jìn)行創(chuàng)建。DGN 數(shù)據(jù)到 GDB 是一個(gè)“數(shù)據(jù)變換”的過(guò)程，其涉與數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換（圖形和屬性）、投影轉(zhuǎn)換、代碼體系轉(zhuǎn)換、屬性運(yùn)算賦值、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、異常數(shù)據(jù)識(shí)別與剔除、數(shù)據(jù)自動(dòng)分類和數(shù)據(jù)集重新組織等操作3。轉(zhuǎn)換前的數(shù)據(jù)應(yīng)嚴(yán)格遵守?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立轉(zhuǎn)換關(guān)系時(shí)不應(yīng)隨意修改編碼規(guī)則和要素代碼。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)可以按照地形圖圖式進(jìn)行反

13、演，要求 DLG 將數(shù)據(jù)成果中的各類注記入庫(kù)后轉(zhuǎn)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(jìn)行對(duì)象化處理，名稱注記入庫(kù)后轉(zhuǎn)換為具有相應(yīng)代碼的對(duì)象點(diǎn)和對(duì)象線。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換導(dǎo)入過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)換程序提供的錯(cuò)誤信息，對(duì)數(shù)據(jù)予以檢查，找出分析引起該類錯(cuò)誤的原因，并對(duì)其進(jìn)行重繪或要素類型轉(zhuǎn)換處理。為保證數(shù)據(jù)導(dǎo)入前后要素?cái)?shù)目、類型一致，需對(duì)轉(zhuǎn)換后的 GDB 數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，檢查容主要包括圖層完整性檢查、字段結(jié)構(gòu)與字段值檢查、“飛點(diǎn)”檢查、幾何結(jié)構(gòu)檢查、自相交檢查、邏輯檢查、對(duì)象數(shù)量轉(zhuǎn)換前后對(duì)比檢查、對(duì)象的幾何信息轉(zhuǎn)換前后一致性檢查。6.2 空間要素屬性自動(dòng)賦值將 DLG 數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程中，需根據(jù)要素的屬性信息和預(yù)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(duì)應(yīng)的各個(gè)要素類中；在轉(zhuǎn)入圖形要素的同時(shí)，由程序自動(dòng)提取生產(chǎn)數(shù)據(jù)要素對(duì)應(yīng)的屬性信息，并轉(zhuǎn)入 GeoDatebse 相應(yīng)要素的屬性字段中，實(shí)現(xiàn)空間要素屬性自動(dòng)賦值。為保證數(shù)據(jù)導(dǎo)入后要素屬性信息的正確性，需要對(duì)對(duì)象的屬性信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換前后一致性檢查。7.完畢語(yǔ)本文簡(jiǎn)單介紹了采用基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站、MicroStation V8、ArcGIS 等軟件進(jìn)行1：200