安吉县1:500DLG数据建库的关键技术研究

安吉县1:500DLG数据建库的关键技术研究

张宇坤张伟

（1.安吉县城乡测绘院有限公司，浙江，安吉，313300）

（2.安吉县统驭房产测绘有限公司，浙江，安吉，313300）

【摘要】基础地形数据库是地理空间框架数据库集群的重要数据基础，本文以安吉县1:500DLG数据建库工程为背景,重点讨论了CASS数据的全要素地形图数据入库的方法、流程及关键技术。

【关键字】地形图；数据整理；入库

1引言

近年来，许多城市相继开展了数字地理框架建设项目，2011年8月，浙江省测绘与地理信息局以浙测[2011]87号文件批复同意数字安吉地理空间框架建设试点项目立项，安吉县纳入浙江省2011年度县（市、区）数字城市地理空间框架建设的试点城市。2012年5月，数字安吉地理空间框架建设项目正式启动。

基础地形数据库、3D产品数据库、元数据库和地理实体数据库是地理空间框架数据库集群的重要组成部分，也是本项目建设的重要内容。我院承担基础数据库的建库工作，以安吉县现有1:500DLG数据为数据源，经过建库处理形成基础地形数据。本文结合我院1:500DLG数据建库工作的实际情况，较为详细地探讨了1:500DLG数据建库的工作方法。

2存在问题

目前我国的地理制图系统中，绝大部分地图的存储格式是AutoCAD的数据格式。之前由于缺乏统一的标准规范和技术手段局限等原因，测绘人员在数据采集和成图时，只是按照制图要求进行数据采集，无法满足GIS建库要求。存在的主要问题有：图形数据不规范（如居民地、水系中的面状地物不封闭；道路、河流等线状地物表示不连续等）；属性数据不完整（如地物无代码。只能从图形上判读，属性数据和图形数据不存在关联等）[1]。因此产生的CAD数据并不是按照数据库标准生产的，不能直接转换成GIS入库数据。本文1:500DLG数据入库的数据源是CASS数据，目标地理数据库为ESRI的Geodatabase，所以入库之前的数据整理特别重要，需要采用程序和人工的方式对CASS数据进行整理，保存各要素的空间信息和相关属性信息，最后采用二次开发的软件将CASS数据转换成GIS空间数据库[2]。本文结合工作实践，对CASS数据进行整理剖析，对数据入库的方法和流程进行探讨。

3基于要素编码的数字地形图入库流程

3.1数字地形图预处理

由于外业测量人员在数据采集和成图时，并没有按照GIS建库的标准要求来进行成图，因此图形数据不规范，在入库前要进行数据预处理，主要工作有：1）图层整理。对多余图层、错层数据进行整理；检查一下各图层有无多余的数据。2）图形转换。在数据整理下进行如下操作：①直线三维线转多段线，②圆弧转多段线，③多线（平行线）转多段线，④点转换为块对象，⑤三维面转为面，⑥多行文本转换为单行文本，⑦全角文本转半角文本。3）要素代码转换。要素代码转换后，还没有代码的要素手工赋代码，可以根据要素分类，分别对每类要素进行处理。4）所有图元的坐标Z值置零。等高线标高转换为高程属性。5）对多边形进行封闭，如房屋、水系等；6）各图元注记整体化，如单位名称；7）检查线型要素；8）删除重复要素9）拓扑关系正确性判断，如房屋不能在道路上，房屋、道路、水系不能重叠（水系、道路要保持畅通）等。

3.2要素编码与要素类对照关系的建立

由于源数据成图是CASS数据，编码为CASS编码，而GIS建库数据则按照《安吉县1:500DLG数据建库技术设计书》的标准，对数据要素进行统一的GIS要素编码。因此需要建立编码对照表，以实现编码转化的自动化。为了提高工作效率，在CAD环境下编写要素赋属性程序，使各要素归层后根据要素代码，赋予相应的省标编码，并将图面上的相关信息录入到扩展属性中去。要素编码对照表如表1。本次入库采用的是在AutoCAD环境下二次开发程序基于AutoCAD大比例尺数据整理质检系统软件进行编码转换及入库。

表1要素编码对照表

3.3数据入库的关键技术

3.3.1要素编码批量转换

源数据是CASS数据，按照《安吉县1:500DLG数据建库技术设计书》的标准，利用要素编码对照表，对整个源数据进行批量转换，根据要素代码分图层，每个要素一个图层，并转换为GIS数据库要素编码，对于没有要素编码的，则进行人工输入。

本次批量转换采用基于AutoCAD大比例尺数据整理质检系统软件，该软件是在AutoCAD环境下二次开发。

3.3.2数据编辑

进行数据编辑入库的作业员必须清楚地形地物的分类情况，正确判读地物信息，作业前熟悉各类要素编码、分层方案、点线面等实体划分及处理方式。

（1）点状要素（如：各种独立符号、植被符号等）的图形均以块（或点）形式存在，不得打碎；使用统一的符号库，对于有向点，除矢量化其位置外，还应确保有向点符号方向的正确性。

（2）线状要素主要包括河流、水渠、道路、地貌土质等。所有线、面状要素的图形中均不得存在圆弧、B样条曲线和Multiline的线串，如果原始数据中存在该类型的线串，则需要在数据处理前转换为与原形状基本一致的多段线类型。

线状要素的图形应采用统一的线型符号库，确保母线与线型符号的一致性；对于有方向的线型，应采用右倾法则确定线型的起止方向。

各结构线应位于水系、道路的概略中心，并处理光滑，不得存在多余节点。结构线需要添加相应的扩展属性，如道路名称、等级、宽度等属性。

有“高程”属性的要素，其图形的Z坐标应与“高程”属性保持一致。

（3）面状要素主要包括居民地、水系、植被等面状要素。根据数据库建库标准，所有的面状建筑物都必须形成相对独立的闭合体，还要加上与之对应的要素代码和扩展属性，如房屋的结构属性和楼层等。这就要求我们对原地图上的所有面状要素进行拓扑构面。本次入库利用基于AutoCAD大比例尺数据整理质检系统软件入库，利用该软件的范围线及其内部点法的工具进行构面，选择要素编码后，直接对该要素进行构面，并利用更新房屋属性程序，统一对房屋添加扩展属性，即房屋结构、楼层。

（4）对象化处理。有名称或编码的交通、有名称的水系和行政境界等数据要进行数据对象化处理，当数据质量不满足对象化要求时，还需对数据进行整理，形成与对象一一对应的图形对象或图形组合对象。如果要素位于图幅结合部，需要在将相邻图幅的同一要素进行接边的基础上进行对象化。

3.3.3数据入库及检查

（1）建立ArcGISgeodatabase数据库，设置投影文件，选择比例尺，并设置数据入库规则；

（2）在CAD中整理好的数据成果直接转换为GDB的数据库格式；

（3）数据完整性检查，通过在ArcGIS下加载CAD数据，对比分析是否存在数据丢失；

（4）拓扑关系检查，各类线、面状要素都不得存在自相交、自重叠的情况，也不能存在不合理的互重叠的情况。在ArcGIS平台下建立拓扑规则，对各同层数据进行拓扑关系处理并修改。

（5）面状要素的图形与原始构面边线应确保节点套合，最大误差不超过0.01米。

（6）属性检查，各要素的属性值应正确无误，当要素属性无属性值时应为空（或NULL）。

基本属性是必填属性，应尽量填写完整；“分类代码”属性应符合DB33/T817-2010规定的图形表达代码；有向点要素应按照北方向顺时针赋“旋转角度”属性：

（7）接边检查

各要素应在接边处进行图形接边和属性接边，数据在入库后，各要素在接边处相同属性的进行接边融合，面状要素全部要求融合，各类管线和有名称的线状要素作融合处理。

4小结

安吉县1:500DLG基础地形数据库的建立是地理空间框架数据库集群建设的重点工程。其1:500DLG数据建库是一项综合性的工程,其工作的关键是CAD数据规范化的整理，如何快速地批量整理同一类型的地形要素，简化数据处理工作,是每个技术人员都在探讨的问题。通过基于AutoCAD大比例尺数据整理质检系统软件的批量地物匹配功能来实现数据图层、要素编码等特征的标准化，实现批量数据转换。本文所论述的数据处理方法和技巧等技术在1:500DLG数据建库项目中已经得到运用,完成了1:500DLG数据建库工作,为今后的基础地理信息数据入库提供技术借鉴和参考。

参考文献：

[1]杜磊。CAD二次开发在地形图入库数据整理中的应用[J]。测绘与空间地理信息，2010，(6)：98-99。

[2]娄丽萍。CASS环境下地形图入库数据整理探讨[J]。科技向导，2012，(18)：405.

[3]刘德儿，兰小机，袁显贵。基于要素编码的基础地理数据库的构建及DLG自动入库的实现[J]。大地测量与地球动力学，2013，（3）:92-96

[4]陈庆，谢亮。基于南方CASS的全要素地形图数据入库整理[J]。矿山测量，2009,（5）:37-39

[5]周晓伟。基于CASS的全要素地形图数据入库方法探讨[J]。北京测绘，2015，（2）:18-20