長春市大比例尺地形圖縮編方法研究與應用

薄正權，劉建國

(長春市測繪院，吉林 長春 130021)

1 引言

隨著城市的飛速發展，數字長春建設規模也不斷擴大，各種基本比例尺地形圖在城市規劃管理、市政工程建設等方面扮演著越來越重要的角色。長春市1∶2000比例尺地形圖領域仍是空白，如何利用現勢的 1∶500與 1∶1 000比例尺地形圖數據縮編至 1∶2 000地形圖是我們亟須解決的問題。通過縮編可充分利用原有的電子數據，避免了外業不必要的數據重復采集，節約了資源與成本，同時也縮短了成圖周期。

長春市高速公路以內的1∶500與 1∶1 000全要素地形圖約 530 km2，電子數據格式是 DGN。利用MicroStation軟件的開發語言MDL(MicroStation Develop Language)編程來實現自動化縮編，從而提高傳統數字化縮編的成圖質量、精度與工作效率。已有系統是在MicroStation 95下進行二次開發的屏幕數字化系統及基于MGE的長春市基礎地理信息系統，縮編程序已在屏幕數字化系統上運行，并應用于生產。

2 縮編工藝流程

2.1 地物、地貌各種要素的表示方法和取舍原則

按照現行國家標準《1 ∶500、1 ∶1000、1∶2 000地形圖圖式》GB/T 7929與《城市測量規范》CJJ 8－99執行。

2.2 要素類型

地物、地貌各種要素在MicroStation 95中主要用以下幾種類型表示:

(1)單元:Cell

(2)線狀類型的地物:Line、LineString、Chain、Complex Chain

(3)弧:Arc、Circle、Ellipse

(4)文本:Text

(5)無屬性的線:Line、擬合線:Curve

2.3 縮編的原則

保留一些主要的、本質的要素，舍棄一些次要的、不重要的要素。一般要求保持主要特征點的精確度，保持圖形相似、各要素之間關系明確，通過以下方法來實現。

(1)篩選

許多點狀符號，如高程點在1∶500與 1∶1 000地形圖中比 1∶2 000中的密度大，所以在縮編時需要刪除一些多余的高程點。

(2)移位

縮編后一些地物有壓蓋和相接的現象，需要移動一些次要的地物使圖面保持清晰。

(3)夸張

對某些重要的獨立地物，由于尺寸較小可以進行夸大處理。

(4)刪除

把某些不重要的地物在轉換后手工或自動刪掉。(5)數字化

對一些地物需要人工處理的則重新數字化。

2.4 縮編的方法

(1)由于1 ∶500、1 ∶1 000、1 ∶2 000的單元庫與線型庫不同，所以在縮編的過程中需要替換原有的單元庫與線型庫，從而使單元與線型保持正確，這也是我們所要解決的關鍵問題。

(2)在原有的1∶500或1∶1 000環境下打開相應的地形圖，提取縮編所需要的各種要素，自動把要素的各種信息寫到新建的指定的點文件(*.pnt)中。提取層、色信息，通過數據庫中表的信息來判斷各種要素的編碼。

(3)在1∶2 000環境下打開所需的點文件(*.pnt)生成新的(*.dgn)文件，在寫的過程中直接替換為1∶2 000環境下的單元庫與線型庫，使地物的表示正確。

2.5 縮編流程圖及程序主界面

圖1 縮編流程圖

2.6 實用工具

(1)放置圖廓

在當前圖放置一個實地距離長寬為 1 000 m×800 m的 1∶2 000標準圖廓，文件名格式以I字母開始后跟象限號如:IⅣ－2－5。

(2)放置切圖廓

切當前的圖并放置一個1∶2 000標準圖廓。

圖3 標準圖廓

(3)重放單元

從參照圖上提取單元放在當前圖上，單元具有屬性。

(4)抽稀單元:按照選擇的密度對所選單元進行抽稀。具體參數設定如下:

圖4 抽稀單元

①如選擇“使用圍柵”則只對圍柵范圍操作，如不選則對整個文件操作。

②“單元名稱”選擇要抽稀的單元代碼，如高程代碼為831000。

③“抽稀寬度”、“抽稀高度”用來確定抽稀的格網單元，單位為當前圖子單位。

④“格網單元個數”是指每個格網單元中保留的單元個數。

參數設定完后按“抽取”即完成抽稀當前圖所選單元操作。

3 程序實現縮編的具體步驟及遇到的問題

3.1 一般的點狀地物

通常以單元形式存在。單元符號又分為有方向的單元符號和無方向的單元符號。對于沒有方向的單元符號可以通過對照表中轉換前后的代碼與單元名稱的信息來實現自動轉換，而有方向的單元符號轉換需要通過程序提取單元符號的旋轉角度，再經過縮編程序的特殊處理予以轉換。有方向的單元符號通常有方形的雨水篦子、地下室天窗、不依比例的方墩、電纜標、不依比例的電線塔、電線入地口、通信線入地口、不依比例的能走人的水閘、不依比例的不能走人的水閘、河流流向(長箭頭)、示坡線，如圖5所示。

圖5 有方向的單元

圖6 線狀地物

3.2 一般的線狀地物

通常是以線、線串形式存在，見圖6。若沒有左右線型的可以通過對照表使轉換前的代碼、線型與轉換后的代碼、線型相對應來直接進行轉換。普通房屋的邊界線、房屋的附屬設施、城墻、垣柵、工礦設施、公共設施、交通、通訊、管線管道、水系、境界中大部分的線狀地物都是這種情況，如有左右線型或地物的編碼不一致還需通過程序進行處理。對于有左右線型的地物需要在數據庫中的轉換對照表中使 1∶500或 1∶1 000環境中的左線型與1∶2 000環境中的左線型相對應。而右線型則通過程序直接建立對照關系，從而實現轉換的自動化。

3.3 面心點

對于沒有關聯關系的面心點通過程序直接轉換，而有關聯關系的面心點不予轉換。

3.4 待綜合的地物

即1∶500或1∶1 000環境下的多種地物對應于1∶2 000環境的一種地物，如 1∶500或 1∶1 000環境下的依比例的圍墻、不依比例的圍墻、要對應于1∶2 000下的不依比例的圍墻。

3.5 植被符號與填充

1∶500或1∶1 000環境下的植被填充密度比1∶2 000環境下的填充密度大，所以在轉換到1∶2 000環境下時所有的植被填充符號都不轉。這些填充符號只有層、色信息沒有屬性信息，以無屬性的線、線串、弧、圓存在，通過層、色來予以判斷。但有一些以單元形式存在的填充符號，它是有屬性的予以轉換(但稻田符號除外)。

3.6 代碼不一致

1∶500或1∶1000與1∶2 000環境下的同一地物的代碼不一致。需要在對照表中建立正確的對應關系，若有左右線型的地物還需要通過程序進行控制來實現轉換自動化。

3.7 線型代碼不一致

1∶500、1∶1000環境下的一般鐵路、電氣化鐵路、電氣化鐵路電桿與輸電線、窄軌鐵路、建筑中的鐵路、輕便鐵路等的線型代碼與 1∶2 000環境相對應的不一致。

3.8 縮編具有準確性、靈活性的特點

程序在提取數據與重寫數據過程中都是讀取數據庫的，通過表的字段信息剔除多余與不必要的數據。在提取與重寫過程中地物定位點的坐標是精確的，轉換后精度沒有損失。同時可以隨時修改對照表的對應關系，如某一地物轉換后不要，把與之對應的名稱或代碼清空即可，具有一定的靈活性。

3.9 圖廓

不予以轉換，在生成新的DGN文件后再重新放置。

3.10 注記

由于在1∶500、1∶1 000環境下注記的密度較大，而轉換到 1∶2 000環境顯得太密且有些亂，所以注記不予以轉換直接剔除，在 1∶2 000環境下重新注記。

4 結語

長春市大比例尺地形圖的縮編是相同數據格式地形圖的縮編，即把 1∶500或 1∶1 000環境下的DGN數據轉為 1∶2 000環境下的DGN數據，沒有涉及其他文件格式轉為DGN格式。雖然實現了自動化縮編，但仍有部分工作需要人工完成或進行干預。

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