存量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)

曹文濤，姚垚，陳莎，李海亭

(武漢市測繪研究院，湖北 武漢 430022)

1 引 言

《國務(wù)院關(guān)于全國基礎(chǔ)測繪中長期規(guī)劃綱要(2015-2030年)的批復(fù)》提出：“到2030年新型基礎(chǔ)測繪體系全面建成”[2]。目前，測繪行業(yè)管理部門已陸續(xù)選擇上海、武漢、西安、寧夏、北京和山東[3]等省市作為新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)國家試點(diǎn)，從省市兩級積極探索新型基礎(chǔ)測繪在產(chǎn)品體系、技術(shù)體系、生產(chǎn)組織體系和管理體系等方面的創(chuàng)新升級之路。去年底，全國國土測繪工作會(huì)議提出了新時(shí)期測繪工作“兩服務(wù)、兩支撐”的根本定位，明確要求重點(diǎn)以基礎(chǔ)地理實(shí)體為突破口，加快推進(jìn)體系化的新型基礎(chǔ)測繪早日建成。

基礎(chǔ)地理實(shí)體生產(chǎn)一般分為存量測繪成果數(shù)據(jù)實(shí)體化改造和基于傾斜攝影模型、激光點(diǎn)云等全息采集數(shù)據(jù)直接生產(chǎn)兩條技術(shù)路線，本文以存量測繪成果數(shù)據(jù)實(shí)體化改造技術(shù)路線為切入點(diǎn)，以“繼承和創(chuàng)新”為原則，研究DLG轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)地理實(shí)體的關(guān)鍵技術(shù)和轉(zhuǎn)換流程，包括地理實(shí)體在數(shù)據(jù)內(nèi)容、表達(dá)形式、數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、語義屬性、關(guān)聯(lián)關(guān)系等方面的轉(zhuǎn)換細(xì)節(jié)和要求，并以國家新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)武漢市試點(diǎn)(以下簡稱“武漢試點(diǎn)”)的生產(chǎn)為例，闡述生產(chǎn)轉(zhuǎn)換的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)過程。

2 基礎(chǔ)地理實(shí)體與圖元

地理實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界中占據(jù)一定且連續(xù)的空間位置、單獨(dú)具有同一屬性或完整功能的自然地物、人工設(shè)施及地理單元[4]。作為統(tǒng)一的空間定位框架和空間分析基礎(chǔ)的地理實(shí)體稱為基礎(chǔ)地理實(shí)體[5]，它是新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是構(gòu)建“一庫多能、按需組裝”的地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫的核心內(nèi)容。

圖元表示空間內(nèi)單一、連通和同質(zhì)元素的幾何對象，一般為點(diǎn)、線、面、體，它是根據(jù)基礎(chǔ)地理實(shí)體自身的表達(dá)維度、形態(tài)特征以及實(shí)際應(yīng)用需求設(shè)計(jì)的空間形態(tài)幾何表達(dá)[6]。不同圖元具有不同的作用和特性，為了加以區(qū)分和管理，減少存儲冗余，將基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元分為二維圖元和三維圖元。根據(jù)基礎(chǔ)地理實(shí)體唯一性和整體性的特征，二維圖元又分為根圖元、主體圖元和構(gòu)件圖元[7]；三維圖元主要表現(xiàn)為傾斜三維單體、MAX模型三維單體等，如圖1所示：

圖1 基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元結(jié)構(gòu)

二維圖元根據(jù)基礎(chǔ)地理實(shí)體空間表達(dá)完整性和應(yīng)用特征分為以下三類：

(1)根圖元是指在空間位置、權(quán)屬管理等方面，能夠完整表達(dá)基礎(chǔ)地理實(shí)體空間特征的幾何圖形，與基礎(chǔ)地理實(shí)體一一對應(yīng)。

(2)主體圖元是指除根圖元以外，其他能夠完整表達(dá)基礎(chǔ)地理實(shí)體空間特征的幾何圖形。

(3)構(gòu)件圖元是指僅能夠部分表達(dá)基礎(chǔ)地理實(shí)體空間特征的幾何圖形。

根圖元、主體圖元和構(gòu)件圖元均用于構(gòu)建基礎(chǔ)地理實(shí)體，每個(gè)基礎(chǔ)地理實(shí)體必有一個(gè)根圖元，但不一定有主體圖元和構(gòu)件圖元，主體圖元和構(gòu)件圖元是根圖元的補(bǔ)充表達(dá)。例如，道路實(shí)體包括道路中心線和道路面圖元，兩者都能完整表達(dá)基礎(chǔ)地理實(shí)體的幾何特征，為避免基礎(chǔ)地理實(shí)體基本屬性存儲冗余，需從中挑選一個(gè)圖元作為根圖元，如選擇道路面作為根圖元存儲道路實(shí)體的基本屬性(如道路名稱、道路等級)，道路中心線則作為主體圖元，不存儲道路名稱、道路等級等屬性信息；又例如房屋地理實(shí)體包括房屋基底面、第五立面等圖元，房屋基底面能完整表達(dá)房屋地理實(shí)體的空間特征，可作為根圖元，而第五立面(屋頂面)表示房屋的錯(cuò)層信息，僅能部分表達(dá)房屋地理實(shí)體的空間特征，則作為構(gòu)件圖元。

本文主要介紹以DLG為主要數(shù)據(jù)源的存量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體流程，轉(zhuǎn)換生成基礎(chǔ)地理實(shí)體二維圖元，對三維圖元不做詳細(xì)介紹。

3 生產(chǎn)轉(zhuǎn)換流程

存量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體是以DLG數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源進(jìn)行轉(zhuǎn)換生產(chǎn)，具體生產(chǎn)作業(yè)流程包括源數(shù)據(jù)收集分析、源數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換編輯等三個(gè)環(huán)節(jié)[8]：

(1)源數(shù)據(jù)收集分析環(huán)節(jié)包括收集、整理用于轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體的DLG數(shù)據(jù)及各類輔助參考數(shù)據(jù)集，并綜合分析各類數(shù)據(jù)集的特性，規(guī)劃每一類數(shù)據(jù)的最適宜用途；

(2)源數(shù)據(jù)預(yù)處理環(huán)節(jié)是對數(shù)據(jù)源進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化處理；

(3)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換編輯環(huán)節(jié)是DLG轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體作業(yè)流程的核心，首先配置基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，然后制作DLG要素與基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元映射表，再對源數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換編輯，生產(chǎn)出符合要求的基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)。

生產(chǎn)轉(zhuǎn)換流程如圖2所示：

3.1 源數(shù)據(jù)收集分析

源數(shù)據(jù)分析，主要是按基礎(chǔ)地理實(shí)體的類別特征和質(zhì)量要求對源數(shù)據(jù)的類型、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、來源、法定性、特性和用途等進(jìn)行綜合考量，形成數(shù)據(jù)源分析表。

圖2 存量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體流程圖

由于DLG數(shù)據(jù)無法完全覆蓋所有類型的基礎(chǔ)地理實(shí)體，且對于部分基礎(chǔ)地理實(shí)體而言，其權(quán)威性與時(shí)效性存在欠缺，因此除DLG數(shù)據(jù)外，還需要獲取國土調(diào)查、國土空間規(guī)劃、不動(dòng)產(chǎn)登記、地下空間、地下管線、地理國情等數(shù)據(jù)集，作為基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)生產(chǎn)的輔助參考數(shù)據(jù)。

3.2 源數(shù)據(jù)預(yù)處理

源數(shù)據(jù)預(yù)處理包括源數(shù)據(jù)檢查、統(tǒng)一源數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，完整性處理等工作。

(1)源數(shù)據(jù)檢查，主要是對源數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何檢查、拓?fù)錂z查、屬性檢查等，如同層數(shù)據(jù)重疊、懸掛點(diǎn)、線自相交、必填字段完整性、屬性字典值合理性等，對檢查出的錯(cuò)誤進(jìn)行自動(dòng)化批量修改和半自動(dòng)化人工交互修改，從而保證源數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

(2)統(tǒng)一源數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)主要包括統(tǒng)一格式和統(tǒng)一坐標(biāo)系。前者是將DLG以及其他輔助參考數(shù)據(jù)的格式進(jìn)行統(tǒng)一，可選擇dwg、shp、mdb、gdb等常見的矢量數(shù)據(jù)格式作為統(tǒng)一后的數(shù)據(jù)格式；后者主要是將各種數(shù)據(jù)源的空間參考坐標(biāo)系進(jìn)行統(tǒng)一，平面坐標(biāo)系統(tǒng)可選擇基于CGCS2000橢球的3°或6°帶的高斯投影平面坐標(biāo)系或地方獨(dú)立坐標(biāo)系，高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準(zhǔn)。

(3)完整性處理是將由于分幅整飾、作業(yè)區(qū)域劃分等因素被分割為若干部分的地形圖要素，按照實(shí)際地物表達(dá)重新合并為完整要素的過程。在新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)武漢試點(diǎn)生產(chǎn)實(shí)踐中，完整性處理一方面是將標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)分幅的DLG接邊位置處的線和面要素依據(jù)空間位置和屬性信息進(jìn)行連接、合并等處理；另一方面是將DLG圖幅內(nèi)的圍墻、柵欄、花壇等分段表達(dá)的離散要素按照實(shí)際地物的空間表達(dá)連接成完整的要素。

3.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換編輯

對存量源數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析和預(yù)處理后，即可獲得滿足轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體要求的源數(shù)據(jù)，然后通過轉(zhuǎn)換規(guī)則制定、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換后處理等環(huán)節(jié)，就能夠得到最終的基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)。

(1)轉(zhuǎn)換規(guī)則制定

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則制定主要包括制作DLG與基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元映射表和建立基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。制作基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元與DLG映射表，是規(guī)范數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中DLG要素的圖形、屬性信息與基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元的對應(yīng)關(guān)系，方便利用程序進(jìn)行批量化、自動(dòng)化的轉(zhuǎn)換處理；建立基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)是依據(jù)地理實(shí)體數(shù)據(jù)規(guī)范的內(nèi)容與要求，創(chuàng)建基礎(chǔ)地理實(shí)體所有數(shù)據(jù)圖層與屬性字段，以便轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)能夠規(guī)范存儲。

DLG轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體規(guī)則是DLG要素圖形與圖元圖形、DLG要素屬性信息與圖元屬性信息對應(yīng)關(guān)系的規(guī)定，前者即圖層映射規(guī)則，后者即語義映射規(guī)則。

圖層映射規(guī)則用于規(guī)定源圖層與目標(biāo)圖層之間的對應(yīng)關(guān)系，規(guī)定了源圖層轉(zhuǎn)換至目標(biāo)圖層的過濾條件。通過圖層映射規(guī)則，依據(jù)過濾條件，將DLG源圖層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至基礎(chǔ)地理實(shí)體目標(biāo)圖層中。過濾條件為指定要素編碼、要素名稱或指定屬性值等。

語義映射規(guī)則用于描述源數(shù)據(jù)與目標(biāo)數(shù)據(jù)之間屬性字段及其值的映射關(guān)系，該規(guī)則主要分為通用字段映射規(guī)則和專有字段映射規(guī)則。通用字段映射規(guī)則適用于所有目標(biāo)圖層，專有字段映射規(guī)則適用于某一具體的目標(biāo)圖層。字段映射取值有三種形式：一是源字段映射；二是固定值填寫；三是屬性字典映射。源字段映射一般是存在直接對關(guān)系的字段間進(jìn)行屬性值映射；固定值填寫則主要是在基礎(chǔ)地理實(shí)體及其圖元屬性項(xiàng)中，按照數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，填寫固定的分類編碼、名稱等內(nèi)容；屬性字典映射是指存在對應(yīng)關(guān)系的字段間需要利用屬性字典進(jìn)行針對性的屬性值映射。

(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

依據(jù)DLG與基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元映射表和基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，可以將部分DLG要素直接批量轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元。

此外，由于DLG要素內(nèi)容與基礎(chǔ)地理實(shí)體的內(nèi)容并非完全對應(yīng)，部分DLG要素并無對應(yīng)的基礎(chǔ)地理實(shí)體，如等高線、高程點(diǎn)、注記等要素，所以這部分要素?zé)o法參與轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元，但為了能夠滿足從基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫中派生DLG的應(yīng)用需求，可保留這部分DLG要素原有的屬性結(jié)構(gòu)和空間表達(dá)內(nèi)容，單獨(dú)作為制圖要素?cái)?shù)據(jù)集，保存到基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫中，以便于基于基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫定制派生地圖產(chǎn)品。

(3)轉(zhuǎn)換后處理

由于基礎(chǔ)地理實(shí)體對幾何類型、語義屬性和關(guān)聯(lián)關(guān)系等方面均有特定的要求，這與DLG要素本身的圖形表達(dá)和語義屬性存在較大差異，且DLG要素彼此之間不存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，因此在DLG要素批量轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元數(shù)據(jù)后，還需要對不滿足基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)要求的圖元幾何表達(dá)、語義屬性與關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行編輯，主要包括圖形編輯、屬性編輯、基礎(chǔ)地理實(shí)體與圖元關(guān)聯(lián)三個(gè)部分，通過這三個(gè)方面的編輯處理，便可形成符合數(shù)據(jù)規(guī)范要求的基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)。

圖形編輯是按照基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元的幾何圖形設(shè)計(jì)要求，將DLG中參與表達(dá)基礎(chǔ)地理實(shí)體但無法直接轉(zhuǎn)換生成基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元的要素，通過數(shù)據(jù)加工處理得到能夠真實(shí)、完整表達(dá)地理實(shí)體的空間位置、范圍和形態(tài)的圖元。在DLG轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體轉(zhuǎn)換流程中，常見的圖形編輯處理主要包括圖形勾繪、按屬性合并、跨圖層合并、線切割、按線構(gòu)面、提取中心線、線續(xù)采、構(gòu)建外包面等。

屬性編輯是按照基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元的屬性規(guī)范要求，結(jié)合并參考各類輔助數(shù)據(jù)，對經(jīng)過DLG批量轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體和圖形編輯后得到的基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元數(shù)據(jù)的屬性信息進(jìn)行補(bǔ)充和完善，得到能夠真實(shí)、完整表達(dá)地理實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)。屬性編輯工作主要分為兩種，一種是批量賦值，如通過空間位置關(guān)系將相關(guān)聯(lián)的圖元屬性進(jìn)行批量掛接或賦值；另外一種是人工賦值，對利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)無法再進(jìn)一步完善的屬性信息，采用影像判讀、外業(yè)調(diào)查核實(shí)等方式進(jìn)行屬性補(bǔ)充。

基礎(chǔ)地理實(shí)體與圖元關(guān)聯(lián)是對同一基礎(chǔ)地理實(shí)體的多個(gè)圖元，賦予相同的地理實(shí)體標(biāo)識碼，方便對其進(jìn)行統(tǒng)一的組織管理。

3.4 質(zhì)量檢查

存量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)后，應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查。檢查內(nèi)容包括基本檢查、拓?fù)錂z查、空間檢查、屬性檢查、關(guān)聯(lián)關(guān)系檢查和邏輯一致性檢查，質(zhì)量檢查合格后才可進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫操作?；A(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)檢查項(xiàng)與要求如下：

(1)基本檢查。如檢查基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)分層是否存在錯(cuò)誤層、遺漏層、多余層或重復(fù)層的現(xiàn)象。

(2)空間檢查。如檢查圖元構(gòu)造是否合理性；檢查圖元空間范圍合理性。

(3)拓?fù)錂z查。檢查線圖元是否存在打折線、微短線、懸掛點(diǎn)、偽節(jié)點(diǎn)、自重疊、自相交、無效邊界等現(xiàn)象。

(4)屬性檢查。如檢查基礎(chǔ)地理實(shí)體基本屬性項(xiàng)、專有屬性項(xiàng)是否存在命名錯(cuò)誤、類型錯(cuò)誤、長度錯(cuò)誤、順序混亂、取值不規(guī)范等現(xiàn)象；檢查基礎(chǔ)地理實(shí)體標(biāo)識碼是否正確、重復(fù)。

(5)關(guān)聯(lián)關(guān)系檢查。如檢查基礎(chǔ)地理實(shí)體標(biāo)識碼與其根圖元、主體圖元和構(gòu)件圖元屬性中的地理實(shí)體標(biāo)識碼是否一致。

(6)邏輯一致性檢查。如檢查不同圖元屬性值邏輯是否一致，如房屋根圖元的建筑層數(shù)與房屋構(gòu)件圖元的地上層數(shù)是否一致。

4 生產(chǎn)轉(zhuǎn)換實(shí)例

本文以武漢試點(diǎn)的生產(chǎn)實(shí)踐為例，選擇房屋地理實(shí)體詳細(xì)介紹存量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地理實(shí)體的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

按照指導(dǎo)武漢試點(diǎn)地理實(shí)體數(shù)據(jù)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，房屋地理實(shí)體的二維圖元包括1個(gè)根圖元和若干構(gòu)件圖元，前者表示房屋地理實(shí)體的權(quán)屬基底，需要依據(jù)不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢、建筑信息調(diào)查等數(shù)據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)編輯；后者則主要表示房屋的局部構(gòu)成部分以及附屬物信息，可直接由DLG中的對應(yīng)要素直接轉(zhuǎn)換生產(chǎn)，具體圖元名稱、幾何類型以及圖層如表1所示：

房屋地理實(shí)體圖元編碼、類型與分層要求 表1

房屋地理實(shí)體圖元的屬性包括基本屬性和專有屬性兩個(gè)部分，基本屬性是所有地理實(shí)體圖元都有的屬性項(xiàng)，如圖元標(biāo)識碼、圖元編碼和圖元名稱等；專有屬性則是根據(jù)各個(gè)地理實(shí)體圖元表達(dá)內(nèi)容和特征的不同，規(guī)定的特定屬性字段。房屋地理實(shí)體根圖元、構(gòu)件圖元的屬性表如所2示：

房屋根圖元(G_JMD_FW_A)專有屬性表 表2

第五立面(屋頂面)構(gòu)件圖元(GJ_JMD_FW_A)專有屬性表 表3

4.1 源數(shù)據(jù)收集與分析

由存量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生產(chǎn)房屋地理實(shí)體的主要數(shù)據(jù)源為DLG數(shù)據(jù)中的一般房屋、突出房屋、飄樓、陽臺等房屋類要素，輔助參考數(shù)據(jù)有不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢數(shù)據(jù)、建筑調(diào)查數(shù)據(jù)等。從數(shù)據(jù)來源、法定性、特性、用途和數(shù)據(jù)優(yōu)先級等方面，對主要數(shù)據(jù)源和輔助參考數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，形成數(shù)據(jù)源分析如表4所示：

生產(chǎn)房屋地理實(shí)體數(shù)據(jù)源分析表 表4

其中，DLG中房屋類要素的格式為dwg，幾何類型為面，圖層為RESA，屬性結(jié)構(gòu)如表5所示：

DLG房屋類要素屬性結(jié)構(gòu)表 表5

主要數(shù)據(jù)源可直接轉(zhuǎn)換為房屋地理實(shí)體的對應(yīng)構(gòu)件圖元，但其根圖元的幾何形狀為了表達(dá)實(shí)際房屋權(quán)屬的獨(dú)立性與完整性，需要參考不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢數(shù)據(jù)和建筑信息調(diào)查數(shù)據(jù)來生產(chǎn)，當(dāng)這兩種數(shù)據(jù)不一致時(shí)，優(yōu)先采用不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢數(shù)據(jù)；而房屋類要素的屬性信息可以通過語義映射規(guī)則批量賦值到房屋地理實(shí)體圖元的相應(yīng)字段中。

4.2 制作房屋地理實(shí)體圖元與DLG要素映射表

制作房屋地理實(shí)體圖元與DLG要素映射表，規(guī)范數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中DLG要素的圖形、屬性信息與基礎(chǔ)地理實(shí)體圖元的對應(yīng)關(guān)系。

(1)圖層映射表(表6)

房屋構(gòu)件圖元與DLG要素圖層映射表 表6

(2)語義映射表(表7)

房屋構(gòu)件圖元與DLG要素語義映射表 表7

4.3 生產(chǎn)房屋地理實(shí)體構(gòu)件圖元

根據(jù)房屋地理實(shí)體構(gòu)件圖元與DLG映射表，將DLG數(shù)據(jù)直接批量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的房屋地理實(shí)體構(gòu)件圖元，構(gòu)件圖元的“類型”“結(jié)構(gòu)”字段可根據(jù)相應(yīng)的屬性字典映射關(guān)系賦值，“地上層數(shù)”和“架空層數(shù)”可通過源字段映射賦值，頂部高程和底部高程可分別利用DSM和DEM數(shù)據(jù)由自動(dòng)批量賦值。

4.4 生產(chǎn)房屋地理實(shí)體根圖元

(1)圖形來源

將房屋地理實(shí)體構(gòu)件圖元(GJ_JMD_FW_A)中圖元名稱為第五立面(屋頂面)的圖形導(dǎo)入房屋面根圖元所在圖層(G_JMD_FW_A)，作為圖形基礎(chǔ)。

(2)圖形處理

考慮到DLG房屋類要素精度高但不體現(xiàn)權(quán)屬信息，而不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢或建筑信息調(diào)查數(shù)據(jù)精度低但包含權(quán)屬信息，因此房屋地理實(shí)體根圖元的圖形處理原則為：每一個(gè)不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢或建筑信息調(diào)查圖形對應(yīng)一個(gè)房屋地理實(shí)體根圖元，對落入同一自然幢的房屋地理實(shí)體構(gòu)件圖元進(jìn)行圖形合并，形成一個(gè)完整的房屋地理實(shí)體根圖元。具體圖形編輯步驟如下：

①首先，以不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢數(shù)據(jù)為依據(jù)，自然幢數(shù)據(jù)中是一棟房屋的，將多個(gè)房屋地理實(shí)體構(gòu)件圖元合并為一個(gè)面，作為房屋地理實(shí)體根圖元。(表現(xiàn)為房屋基底面，不包括陽臺、雨罩、檐廊、挑廊、廊房等，破壞房屋不參與合并)；

②不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢數(shù)據(jù)尚未覆蓋的范圍，將建筑基礎(chǔ)調(diào)查數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)房屋地理實(shí)體根圖元的參考依據(jù)，方法與步驟(1)相同；

③刪除代表地下建筑出入口、公交車站、地鐵出入口的棚房。

房屋地理實(shí)體根圖元生產(chǎn)的DLG數(shù)據(jù)、不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢參考數(shù)據(jù)、經(jīng)過圖形處理后的房屋實(shí)體根圖元如圖3所示：

圖3 房屋地理實(shí)體根圖元圖形處理示意圖

(3)屬性填寫

首先根據(jù)DLG要素以及不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢、建筑信息調(diào)查等參考數(shù)據(jù)，為房屋地理實(shí)體根圖元和構(gòu)件圖元的基本屬性項(xiàng)與專有屬性項(xiàng)進(jìn)行賦值。

①建筑類型

根據(jù)DLG中要素名稱自動(dòng)批量填寫，如表8所示：

房建筑類型屬性字段對應(yīng)表 表8

②建筑結(jié)構(gòu)

建筑結(jié)構(gòu)由參與構(gòu)成根圖元的相關(guān)構(gòu)件圖元建筑面積值來確定。首先，計(jì)算構(gòu)件圖元的建筑面積，即構(gòu)件圖元的幾何面積與地上層數(shù)的乘積，然后挑選建筑面積值最大的構(gòu)件圖元建筑結(jié)構(gòu)作為根圖元的建筑結(jié)構(gòu)屬性值。

如果挑選出建筑面積最大的構(gòu)件圖元為簡易房屋、棚房、破壞房屋、建筑中的房屋等，則根圖元無須填寫建筑結(jié)構(gòu)。

③建筑層數(shù)

與建筑結(jié)構(gòu)賦值步驟相似，根據(jù)所選取的建筑面積最大的構(gòu)件圖元的“地上層數(shù)”字段。

④建筑狀態(tài)

建筑中的房屋填“02”(在建)，拆遷區(qū)范圍內(nèi)的填“03”(待拆)，其他已建成的填“01”(已建成)。

⑤其他屬性字段

依據(jù)建筑信息調(diào)查數(shù)據(jù)中的建筑用途、外形特征、行政區(qū)屬、建筑年代屬性字段來對應(yīng)賦值。若建筑狀態(tài)為“02”，則建筑用途、外形特征、建筑年代不填寫。

除了房屋地理實(shí)體根圖元和構(gòu)件圖元的相關(guān)屬性項(xiàng)外，還需要對房屋地理實(shí)體的名稱、地址、所有者/管理者、產(chǎn)生時(shí)間等基本屬性項(xiàng)賦值。

①地理實(shí)體名稱

將建筑名稱作為地理實(shí)體名稱屬性填寫，參考DLG數(shù)據(jù)文字注記、不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢數(shù)據(jù)等，并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)地圖查詢搜索與實(shí)地調(diào)查的相關(guān)情況填寫。

②地址

房屋的地址來源于不動(dòng)產(chǎn)登記宗地?cái)?shù)據(jù)的坐落、建筑基礎(chǔ)調(diào)查的地址及互聯(lián)網(wǎng)地圖的查詢結(jié)果等。

③所有者/主要管理者

通過院落的“所有者/主要管理者”字段進(jìn)行掛接，同一個(gè)院落內(nèi)的房屋所有者相同院落的所有者/主要管理者來源于不動(dòng)產(chǎn)登記宗地?cái)?shù)據(jù)中的權(quán)利人。

④產(chǎn)生時(shí)間

產(chǎn)生時(shí)間代表房屋建筑竣工年代，采用建筑基礎(chǔ)調(diào)查數(shù)據(jù)中的建筑年代屬性字段。產(chǎn)生時(shí)間字段為年月日8位的日期型，如：19991231

⑤地理實(shí)體分類碼、圖元名稱、圖元編碼

按照武漢試點(diǎn)地理實(shí)體數(shù)據(jù)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范填寫：房屋地理實(shí)體根圖元的地理實(shí)體分類碼為01010100，圖元名稱為房屋，圖元編碼為01010100A01。

⑥測取時(shí)間、存續(xù)時(shí)間

測取時(shí)間按DLG要素中的測取時(shí)間自動(dòng)批量填寫；如果根圖元是由多個(gè)不同測取時(shí)間的構(gòu)件圖元合并生成，根圖元的測取時(shí)間采用其中最早的測取時(shí)間。

存續(xù)時(shí)間填寫數(shù)據(jù)生產(chǎn)的當(dāng)前時(shí)間。

(4)圖元關(guān)聯(lián)

根據(jù)空間關(guān)系識別同一房屋地理實(shí)體的房屋根圖元與第五立面(屋頂面)、第五立面(屋頂面)與其鄰接的廊房、飄樓、雨罩、陽臺等房屋構(gòu)件圖元，將其進(jìn)行關(guān)聯(lián)，標(biāo)記為相同的地理實(shí)體。

最后經(jīng)過質(zhì)量檢查，便可生成符合數(shù)據(jù)規(guī)范要求的基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)。

綜上，以房屋為例，通過對需要轉(zhuǎn)換生產(chǎn)房屋地理實(shí)體的DLG要素、不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢等源數(shù)據(jù)進(jìn)行收集分析，制定房屋圖元與DLG要素的圖層和語義映射表，實(shí)現(xiàn)從DLG要素到房屋地理實(shí)體圖元的圖形、語義轉(zhuǎn)換，并參考建筑信息調(diào)查等數(shù)據(jù)房屋地理實(shí)體及其圖元的屬性項(xiàng)進(jìn)行信息補(bǔ)充和完善，從而實(shí)現(xiàn)DLG中房屋類要素向房屋地理實(shí)體的快速轉(zhuǎn)換生產(chǎn)。

5 結(jié) 語

本文首先介紹了新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)的背景、基礎(chǔ)地理實(shí)體的構(gòu)成以及圖元的具體內(nèi)容，詳細(xì)說明了存量DLG等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)地理實(shí)體的具體流程與方法，最后以房屋為例，具體敘述了基于DLG房屋等要素、不動(dòng)產(chǎn)登記自然幢以及建筑信息調(diào)查等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生產(chǎn)房屋地理實(shí)體的實(shí)現(xiàn)步驟，系統(tǒng)地闡述了存量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)過程。

存量DLG等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)地理實(shí)體不僅實(shí)現(xiàn)了對傳統(tǒng)基礎(chǔ)測繪成果的有效利用，還在對生產(chǎn)成本有效控制的基礎(chǔ)上大大縮短了新型基礎(chǔ)測繪建設(shè)的周期，從而有利于全國范圍內(nèi)基礎(chǔ)測繪事業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和服務(wù)變革，為自然資源管理和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展盡快提供全方位、多層次的定制化服務(wù)[8～10]。