基于ArcEngine的線狀數(shù)據(jù)實(shí)體化處理＊

金 琳，李嬌嬌

（江蘇省基礎(chǔ)地理信息中心，江蘇 南京 210013）

1 背景介紹

在日常的測(cè)繪工作中實(shí)際使用的數(shù)據(jù)源類型存在多樣性，數(shù)據(jù)質(zhì)量也存在差異。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)處理工作趨于自動(dòng)化，這提高了處理效率，避免了人為誤差。對(duì)矢量數(shù)據(jù)而言，為了更好滿足制圖及建庫(kù)的需要，數(shù)據(jù)采集處理必須嚴(yán)格保證數(shù)據(jù)的規(guī)范性。

2 數(shù)據(jù)情況說(shuō)明

在數(shù)據(jù)整合處理過(guò)程中，一個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)的某層線狀數(shù)據(jù)在交叉處往往會(huì)被其他線層數(shù)據(jù)打斷，數(shù)據(jù)存在同一對(duì)象在一個(gè)圖幅范圍內(nèi)有多段連續(xù)的對(duì)象的情況，而在數(shù)據(jù)入庫(kù)或數(shù)字制圖等實(shí)際情況中這些連續(xù)的對(duì)象應(yīng)為一個(gè)完整的對(duì)象。為保證數(shù)據(jù)規(guī)范統(tǒng)一，需要對(duì)這種同一對(duì)象被打斷為好幾段的情況進(jìn)行處理，使同一圖幅范圍內(nèi)一個(gè)地物對(duì)象對(duì)應(yīng)空間數(shù)據(jù)中的一個(gè)線狀地物。本文就這種數(shù)據(jù)情況進(jìn)行分析，討論此類型數(shù)據(jù)的自動(dòng)化連接處理，尋找解決辦法。我們以交通線層和水系線層數(shù)據(jù)處理為例，分析需處理數(shù)據(jù)特點(diǎn)，并尋找解決辦法，需處理的數(shù)據(jù)情況如圖1所示。

圖1 需處理的數(shù)據(jù)情況舉例

3 解決方法研究

對(duì)交通線層和水系線層的數(shù)據(jù)，需要連接為同一對(duì)象的數(shù)據(jù)應(yīng)是在空間上連續(xù)且為屬性信息一致的一組空間對(duì)象。所以如何選擇滿足統(tǒng)一條件且連貫的一組對(duì)象就成為我們研究的關(guān)鍵。我們把線層數(shù)據(jù)情況簡(jiǎn)化為圖2。

圖2 數(shù)據(jù)處理情況簡(jiǎn)化模型

當(dāng)前地物存在首尾節(jié)點(diǎn)，如果它為其中需要連接的一個(gè)斷線，則與它連接的對(duì)象就成為我們判斷是否為需要連接的一個(gè)對(duì)象。當(dāng)前對(duì)象A起點(diǎn)處與其連接前一對(duì)象B在起點(diǎn)處最鄰近節(jié)點(diǎn)所形成的角度為a，如A與B屬性一致，且角度a大于等于（經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)可以得到較佳的效果，且符合道路和水系的實(shí)際彎曲程度），則A、B可以連接；如屬性不一致則A、B不可以連接。A終點(diǎn)處與其連接的后一對(duì)象有多個(gè)，此處簡(jiǎn)化為C和D，在終點(diǎn)處與C最鄰近節(jié)點(diǎn)所形成的角度為b，與D最鄰近節(jié)點(diǎn)所形成的角度為c，如果A與C和D屬性均一致，則判斷角度c和角度d的大小，此處角度值取0－π的，則兩者走向更為一致。圖中角度c小于角度d，所以在A、C、D屬性一致的情況下，A地物與C地物連接。

在實(shí)際空間道路線層數(shù)據(jù)和水系線層數(shù)據(jù)中，需要一致連接的對(duì)象絕大多數(shù)在斷點(diǎn)處也保持方向統(tǒng)一。為了更好判斷是否需要連接，我們?cè)谧詈缶黾右粋€(gè)角度判斷，所形成的角度a、b在滿足屬性及所成角度最大的情況下應(yīng)保證角度值大于等于，這在一定程度上更保證了數(shù)據(jù)連接的正確性。

4 解決算法

常見(jiàn)的空間數(shù)據(jù)組織格式為shp、mdb、dwg等，在本文討論中擬定中間成果是按圖幅組織的mdb，處理工作是對(duì)所有圖幅的一組mdb進(jìn)行操作，數(shù)據(jù)處理的整體流程如圖3所示。遍歷處理每一個(gè)mdb數(shù)據(jù)庫(kù)，mdb庫(kù)中遍歷其所有數(shù)據(jù)類對(duì)象，尋找需要進(jìn)行斷線連接的線層數(shù)據(jù)，此處為交通線層（LRDL）和水系線層（HYDL）2層。對(duì)需要處理的線層數(shù)據(jù)，為避免重復(fù)處理，應(yīng)先為該層添加“備注”字段，用于記錄該對(duì)象是否已經(jīng)處理。查看該數(shù)據(jù)類中的每一個(gè)對(duì)象pFeature。數(shù)據(jù)處理工作是針對(duì)未做處理的地物對(duì)象，選擇可以與其連接的所有對(duì)象組進(jìn)行對(duì)象合并，完成整個(gè)數(shù)據(jù)的處理工作。

圖3 數(shù)據(jù)處理整體流程

每一對(duì)象pFeature獲取滿足連接條件的選擇集的過(guò)程如圖4所示。首先定義一個(gè)記錄刪除對(duì)象的數(shù)組用于判斷該地物是否已經(jīng)刪除。若沒(méi)有刪除，獲取該地物屬性值作為屬性匹配的基礎(chǔ)，然后獲得該地物首尾節(jié)點(diǎn)及與首尾節(jié)點(diǎn)最鄰近的節(jié)點(diǎn)，并以此選擇與該地物需要連接的地物對(duì)象，再以新選擇的地物對(duì)象為當(dāng)前地物，搜索其未判斷的另一端點(diǎn)處是否存在需要連接的地物對(duì)象。在每次選擇需要連接的地物對(duì)象后，我們?cè)黾右粋€(gè)判斷，對(duì)已經(jīng)處理過(guò)的地物對(duì)象不作為選擇集中的一員。最終，我們獲得與該地物屬性匹配的、走向一致的所有地物。

圖4 獲取選擇集的流程

當(dāng)前地物端點(diǎn)（起點(diǎn)和終點(diǎn)）處可以連接地物對(duì)象的判斷如圖5所示。我們輸入當(dāng)前對(duì)象pFeature、當(dāng)前端點(diǎn)pPoint和與pPoint最近的節(jié)點(diǎn)以及該層數(shù)據(jù)類，通過(guò)空間關(guān)系選擇與當(dāng)前端點(diǎn)相交的所有對(duì)象，判斷并獲取相交的地物中與pFeature屬性一致且所成角度最大的地物：若最終所選地物與當(dāng)前地物最鄰近節(jié)點(diǎn)所成的角度大于等于0，即為可以選擇連接的地物，否則返回空值。

圖5 判斷是否為選擇集的對(duì)象

5 解決方法實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)處理的算法實(shí)現(xiàn)基于ArcEngine，采用C＃編程語(yǔ)言完成。Engine的SDK用于判斷空間地物關(guān)系和相關(guān)空間對(duì)象的計(jì)算。程序?qū)崿F(xiàn)如圖6所示，瀏覽選擇需要處理的mdb所在文件夾，程序列出該文件夾下所有的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象。填寫(xiě)需要處理的數(shù)據(jù)類名，此處為L(zhǎng)RDL和 HYDL，設(shè)置容差0.001m（數(shù)據(jù)要求精度，根據(jù)實(shí)際情況填寫(xiě)），點(diǎn)擊連接處理按鈕，即可實(shí)現(xiàn)地物斷線連接。

處理后和處理前的數(shù)據(jù)對(duì)比我們可隨機(jī)取一層為例，處理前對(duì)象數(shù)為737個(gè)，處理后對(duì)象為244個(gè)，哪些對(duì)象被處理了可以在處理后的對(duì)象屬性表中看到，“備注”字段為“已處理”的即是經(jīng)過(guò)處理的對(duì)象。

圖6 算法實(shí)現(xiàn)界面

6 結(jié) 語(yǔ)

線狀數(shù)據(jù)實(shí)體化處理程序?qū)υ诮徊纥c(diǎn)處被打斷的線狀地物可以進(jìn)行很好的判斷并可以合并為同一對(duì)象。經(jīng)過(guò)對(duì)水系線層和交通線層對(duì)象的處理，我們將處理結(jié)果進(jìn)行檢查，對(duì)象基本合并正確，平均每一幅圖處理時(shí)間約為1min，極大提高了數(shù)據(jù)的處理效率并最大程度減少了人工干預(yù)，有效提升了省級(jí)基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理水平。

［1］ 歐陽(yáng)霞輝.ArcGIS地理信息系統(tǒng)大全［M］.北京：科學(xué)出版社，2011.

［2］ 樊紅，詹小國(guó).Arc／info應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)［M］.武漢：武漢大學(xué)出版社，200.

［3］ 呂曉艷.城市DLG數(shù)據(jù)加工及其入庫(kù)處理方法的研究［D］.沈陽(yáng)：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2011.

［4］ 壽源源.1∶10000地形要素?cái)?shù)據(jù)整合的實(shí)踐［J］.城市地理，2014（12）：62－63.