基于GIS的城市地形圖更新探討

陳藝文

摘 要：某市1∶10000城市版地形圖重點(diǎn)更新工作是某市“十二五”基礎(chǔ)測(cè)繪項(xiàng)目之一。傳統(tǒng)的地圖制圖和空間數(shù)據(jù)建庫(kù)需在同一個(gè)時(shí)期生產(chǎn)兩套數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的重復(fù)生產(chǎn)在增加生產(chǎn)成本的同時(shí)，也造成了大量數(shù)據(jù)冗余。本項(xiàng)目將“圖庫(kù)一體、先庫(kù)后圖”應(yīng)用在1∶10000城市版地形圖更新工程工作中，利用其科學(xué)性、現(xiàn)勢(shì)性和高效性快速實(shí)現(xiàn)了線劃圖數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)之間的雙向同步轉(zhuǎn)換。

關(guān)鍵詞：1∶10000地形圖 圖庫(kù)一體 更新

中圖分類號(hào)：P217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）09（b）-0013-02

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是涉及國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性信息資源，其生命力在于數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性和準(zhǔn)確性。為滿足我市土地管理及信息化建設(shè)的需要，更好地服務(wù)于區(qū)域規(guī)劃、國(guó)土資源管理、基礎(chǔ)設(shè)施等建設(shè)項(xiàng)目，根據(jù)某市“十二五”基礎(chǔ)測(cè)繪規(guī)劃方案，需在“十二五”期間完成某市全市域1∶10000城市版地形圖重點(diǎn)更新工作。在同一時(shí)期對(duì)數(shù)據(jù)更新時(shí)會(huì)產(chǎn)生地圖制圖和空間數(shù)據(jù)建庫(kù)兩套數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的重復(fù)生產(chǎn)在增加生產(chǎn)成本的同時(shí)，也造成了大量數(shù)據(jù)冗余。地圖圖形數(shù)據(jù)和空間庫(kù)數(shù)據(jù)的分別更新和存儲(chǔ)，難以保證數(shù)據(jù)的一致性。“圖庫(kù)一體，先庫(kù)后圖”是指以點(diǎn)線面地理實(shí)體對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)為主，幾何圖形信息和非幾何屬性信息能實(shí)現(xiàn)同步編輯，幾何圖形信息和地理實(shí)體對(duì)象數(shù)據(jù)能夠雙向轉(zhuǎn)換實(shí)時(shí)更新，真正改變了過(guò)去傳統(tǒng)線劃圖“單向異步”的生產(chǎn)模式。實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)組織方式下無(wú)法實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)連續(xù)更新?！皥D庫(kù)一體化”作業(yè)模式的改變對(duì)于我院信息化水平提升以及系列比例尺基本圖更新、“一張圖”系統(tǒng)維護(hù)、地理市情監(jiān)測(cè)等工作都具有重大的意義。

1 圖庫(kù)一體化更新

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)建設(shè)的發(fā)展，為保證1∶10000地形圖數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性，提高應(yīng)用范圍與價(jià)值，更好地服務(wù)于區(qū)域規(guī)劃、國(guó)土資源管理、基礎(chǔ)設(shè)施等建設(shè)項(xiàng)目，空間數(shù)據(jù)的更新顯得尤為重要。國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)有關(guān)專家指出，當(dāng)前的核心己從數(shù)據(jù)生產(chǎn)轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)更新，數(shù)據(jù)更新關(guān)系著的可持續(xù)發(fā)展?！皣?guó)家科技基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)與發(fā)展的研究報(bào)告”提出“持續(xù)更新和業(yè)務(wù)化運(yùn)行是一個(gè)科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)存在的根本。”

1.1 技術(shù)路線與工藝流程

利用最新的1∶2000地形圖數(shù)據(jù)、1∶5000衛(wèi)片正射影像圖數(shù)據(jù)等資料，套合已有1∶10000地形圖數(shù)據(jù)，獲取更新內(nèi)容和變化區(qū)域，結(jié)合地名、交通、境界等專業(yè)資料，依據(jù)要素更新內(nèi)容與表示要求，完成居民地、交通、水系等主要要素的縮編更新，經(jīng)數(shù)據(jù)編輯、屬性錄入和整理、元數(shù)據(jù)更新等工序，轉(zhuǎn)換輸出AutoCAD（DWG）庫(kù)數(shù)據(jù)和制圖數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，利用2015版航攝、衛(wèi)片等資料，完成對(duì)主要交通要素的統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)更新。其作業(yè)流程圖見(jiàn)圖1。

2.2.1 更新總體原則

（1）地形圖編繪更新主要取舍原則依據(jù)《1∶5000、1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品更新規(guī)范》執(zhí)行。（2）更新中新增要素編繪要求主要參照《某市主城區(qū)利用1∶2000地形圖編繪1∶5000及1∶10000地形圖工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)書》。（3）利用現(xiàn)有最新的1∶2000DLG數(shù)據(jù)依據(jù)本設(shè)計(jì)書的要求，對(duì)達(dá)到更新指標(biāo)要素的位置、屬性進(jìn)行縮編更新，主要包括新增和已變化的相關(guān)要素。在此基礎(chǔ)上，同時(shí)利用最新的衛(wèi)片數(shù)據(jù)，結(jié)合專業(yè)資料，進(jìn)行主要居民地和交通要素的重點(diǎn)更新。（4）更新的順序?yàn)椋嚎刂泣c(diǎn)、水系、道路、居民地、管線垣柵，地貌、境界、植被、等高線、高程點(diǎn)以及各類注記。（5）地物、地形縮編更新應(yīng)依照從主到次、從高級(jí)到低級(jí)、從整體到局部的原則，首先保證更新后的主要的、高級(jí)的、具有整體意義的地形、地物的完整和位置正確。（6）城鎮(zhèn)居民地、街區(qū)內(nèi)房屋的更新，應(yīng)保持其外圍輪廓和街區(qū)平面圖形的特征以及房屋走向、位置、排列的特點(diǎn)。（7）新增獨(dú)立地物應(yīng)根據(jù)重要性和分布實(shí)際選取，一般具有方位意義的地物應(yīng)表示。（8）更新地物與原圖的地物進(jìn)行銜接時(shí)，要保持要素幾何形狀和要素位置相互關(guān)系的正確性。（9）因地物更新引起的地貌變化，其高差超過(guò)1個(gè)等高距且圖上面積超過(guò)100mm2地物地貌應(yīng)進(jìn)行同步更新。更新數(shù)據(jù)的地物與原始數(shù)據(jù)的地貌進(jìn)行銜接時(shí)，應(yīng)處理好地物與地貌的關(guān)系，保持地物、地貌相關(guān)位置的正確性。

2.2.2 建庫(kù)數(shù)據(jù)編輯

經(jīng)編繪嵌合將有一些新有數(shù)據(jù)和信息追加到原始數(shù)據(jù)中，根據(jù)《某市1∶5000、1∶10000地形圖要素分類編碼及數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)要求進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯、建庫(kù)并制作元數(shù)據(jù)文件。

（1）建庫(kù)數(shù)據(jù)的編輯原則。

根據(jù)《某市1∶5000、1∶10000地形圖要素分類編碼及數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求進(jìn)行建庫(kù)并制作元數(shù)據(jù)文件。建庫(kù)數(shù)據(jù)編輯要求如下。

①參照1∶2000地形圖，對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行更新與編輯，根據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求進(jìn)行拓?fù)涮幚恚€應(yīng)連續(xù)，面應(yīng)封閉，如房屋、道路、水系、果園等均應(yīng)進(jìn)行構(gòu)面處理。②不能有要素遺漏、要素多余、幾何位移、節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤、多邊形錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)提取方向的錯(cuò)誤等；不能位移地形圖的位置精度。③各種地物要素標(biāo)識(shí)碼、編碼、幾何類型、符號(hào)等相關(guān)參數(shù)嚴(yán)格遵循《某市1∶10000數(shù)字地形圖分類編碼及數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)》，制圖數(shù)據(jù)中編碼就是該要素的圖層名。④各相關(guān)要素在ArcGIS中均應(yīng)按照符號(hào)庫(kù)進(jìn)行符號(hào)化編輯，并調(diào)整相應(yīng)的壓蓋順序；一般情況下，壓蓋順序?yàn)椋核怠⒌缆?、居民地、管線垣柵、地貌調(diào)繪要素、境界、植被、等高線、高程點(diǎn)。對(duì)于不同類要素相互壓蓋情況?？筛鶕?jù)制圖需要調(diào)整。

（2）建庫(kù)數(shù)據(jù)編輯及屬性錄入。

①測(cè)量控制點(diǎn)按要求利用1∶2000地形圖進(jìn)行更新，其點(diǎn)名、等級(jí)、高程、比高等應(yīng)在屬性項(xiàng)中錄入。②水系的名稱、水質(zhì)（湖泊）、庫(kù)容量（水庫(kù)）等須在屬性中錄入，水質(zhì)按“淡”錄入。當(dāng)面狀水域?qū)傩圆煌瑫r(shí)，必須各自進(jìn)行拓?fù)錁?gòu)面處理，河流、湖泊等遇水閘、滾水壩、攔水壩、堤壩等直接通過(guò)。③雙線道路編輯時(shí)內(nèi)插中心線應(yīng)連續(xù)，遇橋梁、隧道等附屬設(shè)施時(shí)直接通過(guò)；與國(guó)、省道、縣道路相通的街道賦相應(yīng)的道路編號(hào)；大城鎮(zhèn)及縣城的次要干道，只編輯處理與外圍道路相通構(gòu)成道路網(wǎng)和能反映街區(qū)主要特征的，鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村居民地編輯處理與居民地外道路構(gòu)成道路網(wǎng)的次要干道，其余的次要街道可不作處理。④境界應(yīng)連續(xù)，不能斷開(kāi)，與其他線狀地物重合時(shí)應(yīng)進(jìn)行層間拷貝。境界邊線輸入其行政區(qū)域名稱及行政區(qū)域代碼。⑤特殊地區(qū)界、開(kāi)發(fā)區(qū)界、自然保護(hù)區(qū)界等直接輸入?yún)^(qū)界的名稱，如開(kāi)發(fā)區(qū)、保稅區(qū)等。

2.2 制圖數(shù)據(jù)編輯

為了滿足對(duì)外提供圖的需要，需將更新后的GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CAD圖形數(shù)據(jù)，應(yīng)按照規(guī)定的分層、顏色等進(jìn)行編輯處理，編輯時(shí)統(tǒng)一使用我院提供的字庫(kù)、線型、符號(hào)庫(kù)，編輯形成DWG格式數(shù)據(jù)。文件以圖幅為單位按圖名存放。

2.2.1 數(shù)據(jù)的分層和顏色

DWG數(shù)據(jù)分層和顏色按《某市1∶5000、1∶10000地形圖要素分類編碼及數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的分層、顏色等進(jìn)行編輯。

2.2.2 制圖數(shù)據(jù)編輯

根據(jù)更新后的DLG入庫(kù)數(shù)據(jù)，完成制圖數(shù)據(jù)的更新。嚴(yán)格按制圖標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行符號(hào)化編輯，符號(hào)和線劃要求應(yīng)符合GB/T20257.2—2006《1∶5000、1∶10000地形圖圖式》的要求。注記應(yīng)避免壓蓋地物，壓蓋時(shí)應(yīng)將注記消隱（包括文字注記，高程注記）。編輯時(shí)必須采用捕捉方式，嚴(yán)格靠點(diǎn)、靠線。

2.2.3 圖廓整飾

圖廓整飾嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)圖廓格式進(jìn)行整理。

3 結(jié)語(yǔ)

利用收集的地理信息成果等資料，對(duì)新增和變化區(qū)域進(jìn)行更新的模式，大大減輕了外業(yè)調(diào)繪和內(nèi)業(yè)采集、編輯的工作量，縮短了更新周期，既保證了現(xiàn)勢(shì)性，有減少了成本。同時(shí)，利用我院開(kāi)發(fā)的ARCGIS符號(hào)庫(kù)、ARCGIS轉(zhuǎn)換模塊，在ARCGIS中進(jìn)行可視化符號(hào)修改，實(shí)現(xiàn)ARCGIS數(shù)據(jù)到AUTOCAD格式數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換編輯。保證了“圖”和“庫(kù)”一致性要求，為數(shù)據(jù)的更新創(chuàng)造了條件，是1∶10000地形圖更新行之有效的方法。本項(xiàng)目研究和探索了1∶10000地形圖圖庫(kù)一體更新的新思路、新方法，對(duì)建立適應(yīng)需要的地形圖更新模式具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃霞林，黎春橋.1∶10000地形圖更新模式研討[J].測(cè)繪與空間地理信息，2009（6）：190-192.

[2] 梁麗芳，王燕云，李紅濤，等.2014.匯交成果在1∶10000地形圖更新中的綜合應(yīng)用[J].測(cè)繪通報(bào)，2014（11）：81-83.

[3] 于桂芹，關(guān)天昊，鄭春雨.省級(jí)1∶10000地形圖數(shù)據(jù)更新與入庫(kù)方案設(shè)計(jì).測(cè)繪與空間地理信息，2009（1）：83-87.endprint