1∶50 000 矢量數(shù)據(jù)入庫(kù)處理輔助工具設(shè)計(jì)

周 濤，謝三五，陳 適

（1. 自然資源部第一地理信息制圖院， 陜西 西安 710054）

1∶50 000 矢量數(shù)據(jù)庫(kù)更新具有數(shù)據(jù)量大、要素種類多等特點(diǎn)，生產(chǎn)過(guò)程使用的資料種類多、作業(yè)模式復(fù)雜、參與生產(chǎn)的單位多，需要對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、歸一化、編輯等處理工作[1-2]。測(cè)繪成果質(zhì)量是保證測(cè)繪成果使用的重要保證，測(cè)繪地理信息生產(chǎn)在不同階段產(chǎn)生不同的成果，前階段的成果對(duì)后期成果質(zhì)量有很大的影響[3-5]。

1 1∶50 000地形數(shù)據(jù)庫(kù)更新

本文主要以資源三號(hào)等國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感影像為主，充分利用滿足要求的1∶10 000 省級(jí)基礎(chǔ)測(cè)繪成果、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果、各種專業(yè)資料及現(xiàn)勢(shì)資料、網(wǎng)絡(luò)地理信息等更新資料，采用綜合判調(diào)、協(xié)同更新等技術(shù)方法，進(jìn)行內(nèi)業(yè)變化發(fā)現(xiàn)與更新，結(jié)合外業(yè)調(diào)繪，實(shí)現(xiàn)1∶50 000地形數(shù)據(jù)庫(kù)更新[6]。

1.1 更新方法

1.1.1 利用1∶10 000省級(jí)基礎(chǔ)測(cè)繪成果更新

對(duì)于收集到的符合現(xiàn)勢(shì)性要求的1∶10 000 省級(jí)基礎(chǔ)測(cè)繪成果或中間成果覆蓋區(qū)域，基于最新遙感影像，參考1∶10 000 省級(jí)基礎(chǔ)測(cè)繪成果或調(diào)繪成果、專業(yè)資料和現(xiàn)勢(shì)資料進(jìn)行內(nèi)業(yè)整合，結(jié)合少量外業(yè)調(diào)繪進(jìn)行更新。

1.1.2 與地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目協(xié)同更新

對(duì)于本年度地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目先于本項(xiàng)目開展的區(qū)域，基于最新遙感影像，參考本年度地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果或外業(yè)調(diào)查成果、專業(yè)資料和現(xiàn)勢(shì)資料進(jìn)行內(nèi)業(yè)整合，結(jié)合部分外業(yè)調(diào)繪進(jìn)行更新。

1.1.3 基于影像綜合判調(diào)更新

對(duì)于未收集到1∶10 000 省級(jí)基礎(chǔ)測(cè)繪成果和未與地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目協(xié)同更新的區(qū)域，基于最新遙感影像，利用收集符合要求的專業(yè)資料和現(xiàn)勢(shì)性資料，以及上一年度的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果，進(jìn)行內(nèi)業(yè)變化發(fā)現(xiàn)與更新。

1.2 更新技術(shù)路線

1.2.1 技術(shù)路線

以上一年度1∶50 000地形要素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)為更新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，參考本年度地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果或外業(yè)調(diào)查成果（1∶10 000數(shù)據(jù)成果、最新影像成果），與相應(yīng)區(qū)域的1∶50 000 地形數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，針對(duì)可用于1∶50 000內(nèi)容進(jìn)行更新，同時(shí)基于最新正射影像、專業(yè)資料和現(xiàn)勢(shì)資料，開展交通、地貌、管線、定位基礎(chǔ)、境界與政區(qū)等要素的更新。

1.2.2 更新技術(shù)路線

在上一年度1∶50 000 地形要素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，根據(jù)變化的結(jié)果，利用糾正后符合1∶50 000 精度要求的最新影像、本年度地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果或外業(yè)調(diào)查成果（1∶10 000數(shù)據(jù)成果、最新影像成果），現(xiàn)勢(shì)性好的更新資料，對(duì)變化要素進(jìn)行室內(nèi)更新，并進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪，以實(shí)現(xiàn)對(duì)1∶50 000地形數(shù)據(jù)庫(kù)的更新（圖1）。

圖1 生產(chǎn)工藝流程圖

在生產(chǎn)作業(yè)中，已有大量的作業(yè)方法和方式可以減輕工作量，提高工作效率，降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度[7-9]。在數(shù)據(jù)完成后的作業(yè)管理中，針對(duì)生產(chǎn)項(xiàng)目的特殊技術(shù)要求，提出并開發(fā)了服務(wù)于項(xiàng)目管理中的技術(shù)人員，用于針對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行批量化處理的適用性軟件，保障項(xiàng)目前期和后期數(shù)據(jù)不出現(xiàn)重大錯(cuò)漏，完善測(cè)繪地理信息管理信息化水平。

2 輔助工具設(shè)計(jì)思路

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，主要針對(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人或者技術(shù)人員在作業(yè)分發(fā)過(guò)程中，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)設(shè)處理，對(duì)分發(fā)的數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行管理和批量操作，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)、資料等進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化處理，對(duì)完成的作業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合和裁切等。同時(shí)還需要對(duì)完成的作業(yè)進(jìn)行基本的檢查，消除A類錯(cuò)誤，滿足生產(chǎn)管理的技術(shù)需要，軟件模塊化設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 軟件模塊化設(shè)計(jì)

本次服務(wù)與生產(chǎn)的軟件主要分為3 個(gè)部分：①數(shù)據(jù)預(yù)處理，滿足項(xiàng)目的技術(shù)負(fù)責(zé)人員基于一定的文檔或者數(shù)據(jù)接合表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行創(chuàng)建、數(shù)據(jù)裁切、融合等，以便于數(shù)據(jù)的下發(fā)和最后數(shù)據(jù)檢查之用。②規(guī)范化處理，滿足將不同來(lái)源數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化、標(biāo)準(zhǔn)化處理，完成對(duì)圖層的批量操作和要素的批量填寫。③數(shù)據(jù)入庫(kù)，出版前后數(shù)據(jù)庫(kù)情況進(jìn)行比對(duì)和屬性統(tǒng)計(jì)，分析數(shù)據(jù)變化情況，保證數(shù)據(jù)的一致性和可追溯性，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，確保沒(méi)有重大錯(cuò)漏。

2.1 預(yù)處理

1∶50 000 矢量數(shù)據(jù)在更新前需要收集大量的數(shù)據(jù)，對(duì)收集的資料需要在制作標(biāo)準(zhǔn)分幅矢量地形圖產(chǎn)品前，進(jìn)行分幅處理，以減輕作業(yè)個(gè)體在生產(chǎn)作業(yè)中的數(shù)據(jù)負(fù)載，加快作業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度。預(yù)處理工作主要由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)處理，根據(jù)指定分幅模式，負(fù)責(zé)人對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行管理的同時(shí)，也對(duì)分幅數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，需要完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行自定義的裁切和整體的拼接操作。在這一進(jìn)程中，我們根據(jù)工作需要進(jìn)行通用模塊化設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)確定標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)單元（分幅單元），進(jìn)行數(shù)據(jù)的拷貝、轉(zhuǎn)移、拆分等整理工作。

2.1.1 數(shù)據(jù)的創(chuàng)建

根據(jù)shp/xls 格式中標(biāo)準(zhǔn)圖式圖號(hào)建立接合表文件，完成各類型數(shù)據(jù)庫(kù)/數(shù)據(jù)文件的建設(shè)。通過(guò)選擇shp/xls格式的接合表文件，并指定數(shù)據(jù)名所在屬性字段，選擇版本和數(shù)據(jù)庫(kù)/數(shù)據(jù)的類型，選擇生成結(jié)果的路徑，生成指定名稱和類型的文件或文件夾。

在工作中將個(gè)人作業(yè)修改的文件批量拷貝或轉(zhuǎn)移到指定的文件夾內(nèi)，減少了逐一操作引起的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，避免花費(fèi)大量的人力和時(shí)間。

2.1.2 接合表管理

根據(jù)已知標(biāo)準(zhǔn)圖式圖號(hào)、指定范圍生成指定參考橢球系下的經(jīng)緯度接合表，同時(shí)基于形成接合表中屬性拆分形成各自的作業(yè)范圍。根據(jù)接合表建立相應(yīng)字段對(duì)生產(chǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，并在后期結(jié)合接合表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總。

2.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)批量拼接與裁切

下發(fā)的整體數(shù)據(jù)庫(kù)需要進(jìn)行裁切，整理入庫(kù)數(shù)據(jù)需要進(jìn)行融合拼接?；诖?，開發(fā)相關(guān)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行自定義的裁切和整體的拼接操作。在前期對(duì)下發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行批量裁切處理，有效的解決管理人員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中短時(shí)間內(nèi)難以完成的大數(shù)據(jù)量裁切操作，提升作業(yè)效率，減少作業(yè)時(shí)間。在對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行批量合并后，要素仍為獨(dú)立個(gè)體，不進(jìn)行融合處理。

2.2 規(guī)范化處理

規(guī)范化處理主要解決以下兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是對(duì)有規(guī)則特征的缺陷進(jìn)行批量處理，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的圖層、要素進(jìn)行批量化的操作；二是對(duì)數(shù)據(jù)格式、投影坐標(biāo)系進(jìn)行歸一化處理。

2.2.1 圖層處理

對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的同一圖層進(jìn)行批量處理，完成刪除、添加相關(guān)字段，并對(duì)相關(guān)字段定義進(jìn)行指定。省去了逐一進(jìn)行添加刪除的動(dòng)作，保證了同一圖層的操作統(tǒng)一，獲取圖層的標(biāo)準(zhǔn)化。

2.2.2 投影處理

完成對(duì)ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行空間參考的定義，并針對(duì)ArcGIS 數(shù)據(jù)庫(kù)或shp 文件進(jìn)行投影的轉(zhuǎn)換，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)txt坐標(biāo)文件進(jìn)行投影的轉(zhuǎn)換。便于數(shù)據(jù)跨帶操作，解決了檢核點(diǎn)投影轉(zhuǎn)換操作困難的問(wèn)題，也對(duì)ArcGIS自帶投影處理不夠便捷的問(wèn)題進(jìn)行完善。

2.2.3 要素處理

對(duì)多個(gè)或者單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行固定值的屬性賦值，實(shí)現(xiàn)了清空相關(guān)屬性或者對(duì)相應(yīng)屬性的批量賦值。對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的要素進(jìn)行批量處理，解決了多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)為空要素、為指定值要素的處理問(wèn)題。在實(shí)踐中對(duì)傾向性或者針對(duì)性的數(shù)據(jù)處理工作進(jìn)行操作。

2.2.4 數(shù)據(jù)（庫(kù)）格式處理

對(duì)ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行不同版本間的轉(zhuǎn)換，解決數(shù)據(jù)換版本帶來(lái)的難以互讀的難題。同時(shí)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中遇到的數(shù)據(jù)類型，依據(jù)指定的轉(zhuǎn)換方式，完成矢量數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換。

2.3 數(shù)據(jù)入庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)完成生產(chǎn)后，進(jìn)行質(zhì)量的檢查和基本的統(tǒng)計(jì)，完成入庫(kù)。需要對(duì)入庫(kù)前后的數(shù)據(jù)要素進(jìn)行比對(duì)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題，并解決問(wèn)題。

2.3.1 信息統(tǒng)計(jì)比對(duì)

對(duì)同一圖幅的入庫(kù)和出版數(shù)據(jù)進(jìn)行要素的比對(duì)，支持批量的比對(duì)，解決了之前一對(duì)一數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)難的問(wèn)題。同時(shí)對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行要素一個(gè)或多個(gè)屬性的值統(tǒng)計(jì)，便于對(duì)圖面負(fù)載進(jìn)行合理計(jì)劃，提出合理的制圖負(fù)載要求。對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行要素的數(shù)量統(tǒng)計(jì)，便于對(duì)項(xiàng)目中所有數(shù)據(jù)庫(kù)的情況進(jìn)行整體把控，避免同一批數(shù)據(jù)成果的不一致。

2.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)檢查

數(shù)據(jù)組織形式檢查主要是針對(duì)文件目錄組織是否符合要求、數(shù)據(jù)文件是否多余或遺漏、文件命名是否規(guī)范等內(nèi)容進(jìn)行檢查，是進(jìn)行圖內(nèi)要素檢查前的重要環(huán)節(jié)[10]。在設(shè)計(jì)中，可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)內(nèi)容的檢查，也可自定義檢查項(xiàng)。根據(jù)軟件主界面檢查設(shè)置中的DLG檢查設(shè)置，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的檢查。消除數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，并根據(jù)需要對(duì)重點(diǎn)關(guān)注的A、B類問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)把控[11]。

3 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合這幾年1∶50 000 更新項(xiàng)目的實(shí)踐情況，為項(xiàng)目的技術(shù)負(fù)責(zé)人完全解決了原本在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中存在的A類錯(cuò)誤，降低了以往手動(dòng)操作的繁瑣和失誤，取得了很好的結(jié)果，提高了項(xiàng)目成果質(zhì)量，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了工作效率。