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

張菊

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)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(shù)

張菊

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川成都610059）

基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建立是數(shù)字城市建設(shè)過程中的重要任務(wù)之一，處理大量的基礎(chǔ)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(shù)相比得出了其在數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和處理過程中的技術(shù)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(zhuǎn)換，采用數(shù)據(jù)處理引擎編寫數(shù)據(jù)處理、質(zhì)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(zhì)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(shè)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(shè)工程中，都取得了重要的進(jìn)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(shè)過程中，需要對大量的基礎(chǔ)地理信息進(jìn)存儲與管理，因此，在其建設(shè)中最為重要的任務(wù)之一就是基礎(chǔ)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(zhì)量是目前各專家學(xué)者的主要研究課題。

國內(nèi)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(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲時，無法實現(xiàn)相應(yīng)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(zhì)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(zhuǎn)化為適用于.GIS標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式后，才能較好地應(yīng)用于各個項目。然而，在實際地理數(shù)據(jù)處理過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換問題，形成了以.PDB數(shù)據(jù)格式為標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)流程，利用數(shù)據(jù)處理引擎提供的數(shù)據(jù)處理與質(zhì)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(shù)分析

目前，在對地理數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和維護(hù)過程中，有選擇直接在AutoCAD軟件中進(jìn)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(jìn)行空間數(shù)據(jù)的處理，后期仍需轉(zhuǎn)化為GIS數(shù)據(jù)，存在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(jìn)行處理，再導(dǎo)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(jìn)行加工處理，但需要進(jìn)行頻繁的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(shù)在GIS軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，該方法雖然減少了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(jìn)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(zhì)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(xí)慣，以開放式的數(shù)據(jù)存儲格式為標(biāo)準(zhǔn)，使用插件式的數(shù)據(jù)讀寫接口實現(xiàn)與GIS無縫結(jié)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(zhuǎn)換工作，實現(xiàn)了多格式、多標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)生產(chǎn)與管理，經(jīng)分析具有以下幾點主要技術(shù)特點：①在對復(fù)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(shù)，并在此基礎(chǔ)上，通過添加特征點實現(xiàn)對復(fù)雜地物的精簡表達(dá)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(jìn)行符號化效果維護(hù)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(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)進(jìn)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(zhuǎn)換或采用其他生產(chǎn)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(zhuǎn)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?qū)ο蟮臄?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(zhì)檢與加工處理內(nèi)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(chǎn)，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(biāo)系統(tǒng)、比例尺、屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(yīng)的工程模版文件。目前，軟件已有“國家基礎(chǔ)地理500.mdb”“國家基礎(chǔ)地理5000.mdb”“國家基礎(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自定義模板設(shè)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(zhuǎn)換gdb.tsk”數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jìn)行的弧線和擬合線的折線化的數(shù)據(jù)預(yù)處理操作，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圖庫的整理和數(shù)據(jù)質(zhì)檢方案的編寫與應(yīng)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(gòu)面，懸掛節(jié)點的修復(fù)，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(jié)構(gòu)線相交打斷，道路中心線繪制、相應(yīng)屬性的輸入，比如房屋的結(jié)構(gòu)和層數(shù)等，這些操作都可以通過規(guī)則編輯器編寫相應(yīng)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(jié)果的質(zhì)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(zhì)檢方案實現(xiàn)對入庫數(shù)據(jù)的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系、圖形之間拓?fù)潢P(guān)系、屬性信息等的自動檢查，并對檢查出來的錯誤結(jié)果進(jìn)行自動修復(fù)處理，得到符合標(biāo)準(zhǔn)的地理信息數(shù)據(jù)，在完成各項質(zhì)檢工作后，利用mdb整理工具對數(shù)據(jù)進(jìn)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(zhì)大學(xué)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(yīng)用系統(tǒng)都是建立在ArcGIS平臺基礎(chǔ)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(jìn)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(zhì)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(zhì)檢方案采用面向?qū)ο蟮木W(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(jié)束語

數(shù)字城市是我國城市建設(shè)的主要發(fā)展方向，豐富的地理信息系統(tǒng)是其基礎(chǔ)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(shù)中需大量數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的缺點，通過規(guī)則編輯器編寫入庫與質(zhì)檢方案進(jìn)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(zhì)量與工作效率，能夠更好地為數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供服務(wù)。

［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(shù)［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(shù)研究［D］.青島：山東科技大學(xué)，2004.

〔編輯：張思楠〕

P208

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.18.108

2095－6835（2017）18－0108－02