測繪成果數據管理研究——以重慶市城鄉測繪綜合管理平臺為例

蔣奔，王春秀

（重慶市勘測院，重慶 400020）

測繪成果數據管理研究
——以重慶市城鄉測繪綜合管理平臺為例

蔣奔，王春秀

（重慶市勘測院，重慶 400020）

為了實現基礎測繪成果數據的統一建庫統一管理，該文對不同屬性、不同比例尺測繪成果數據的處理方法進行了探索，總結出一套對測繪成果數據入庫、整飾、更新和加工的完整方法，為大規模建庫提供了一條可行的技術道路。

數據入庫；數據整飾；圖層；CAD；GIS；人機交互

0 前言

隨著城市化建設進程的不斷加快，海量城鄉測繪成果的保存、管理以及社會化應用被提上了新的議事日程。2011年，重慶市規劃局啟動了重慶市城鄉測繪成果綜合信息管理平臺建設，立足讓測繪成果信息管理工作進一步走向電子化、空間化、網絡化。

但在實際的數據調研中發現，城市測繪成果管理信息量異常龐大，測繪成果涉及地理空間數據、屬性數據、社會經濟、法律法規等，內容多，處理過程復雜，因此，對測繪成果進行科學、合理的組織和高效的數據入庫處理就成為平臺數據建設的關鍵[1]。

本文針對重慶市城鄉測繪成果綜合信息管理平臺建設過程中遇到的數據問題，結合項目實際，對海量而零散的測繪數據入庫錄入、整飾、歸檔和更新的處理流程進行了介紹，并對具體實現的相關方法和技術進行了研究。

1 測繪成果分類編碼概述

在進行數據入庫整理前，經過數據調研，制定了測繪成果分類編碼規范，按照國標對基礎地理信息數據進行分層，分為基礎定位、水系、居民地與建筑物、交通及附屬設施、境界與政區、地貌、植被與土質、管線及附屬設施八大類，每一大類按點、線、面、注記分層；增加“其它”大類保存無法分類的數據[2]。

地理圖要素分類采用線分類要素代碼分類原則，將其分為大類、中類、小類、子類、擴展碼。分類代碼采用8位數字層次碼組成，結構如圖1。

圖1 分類代碼結構

（1）左起第一位為大類碼。

（2）左起第二位為中類碼。

（3）左起第三、四位為小類碼。

（4）左起第五、六位為子類碼。

（5）左起第七、八位為擴展碼。

2 原始CAD數據入庫處理

2.1 原始CAD數據處理

CAD制圖格式數據在測繪成果數據中較為普遍，其與GIS數據格式的主要差異在于：CAD數據是數字線劃圖，只是使用符號形狀、線形、線寬、顏色等來描述不同的地物，且其對象不能包含額外的屬性數據。而GIS數據與CAD數據的最大區別就在于能把空間數據與屬性數據進行關聯，構建完整的空間數據庫[3]。

兩種數據之間的對比關系如圖2所示。

圖2 CAD數據與GIS數據對比

因此，在數據入庫前，就必須制定相應的數據加工流程，將CAD格式的原始測繪成果數據轉換成GIS數據，具體流程如圖3所示。

圖3 數據加工工藝流程

2.2 CAD數據加工工藝流程說明

（1）CAD數據規范化清理：對于提交的需要入庫的CAD格式數據，首先需要對數據進行分析，包括數據范圍、年代、坐標系統等元數據信息予以記錄；然后對數據進行整飾工作，包括按照入庫標準進行分層，確定哪些圖層需要合并，刪除多余的圖層和對象；對CAD數據進行編碼；對能夠錄入Extended data的對象進行擴展數據錄入。

數據規范化清理工作是整個數據入庫工作中工作量最大、耗時最長的工作，其主要步驟包括：地物完整性規范化清理、點完整性規范化清理、線完整性規范化清理、面完整性規范化清理、數據添加規范化清理、數據掛接規范化清理、數據刪除規范化清理。

（2）建立數據坐標系統：對數據賦予正確的坐標投影系統，必要時進行坐標系轉換工作。

（3）數據格式轉換：把整理完成的CAD數據轉換為GIS格式數據。比如：將CAD中的點或塊轉換為GIS中的點對象；CAD中多段線對象轉換為GIS中線對象；CAD中閉合線對象轉換為GIS中的面對象。在轉換過程中，需要按照對象編碼，把對象存放進相應的GIS圖層中，并把Extended data以及標注等信息作為GIS數據的屬性存放。

3 GIS數據入庫處理

3.1 GIS數據整飾工作

在CAD數據轉換為GIS數據后，需要進行數據整飾，具體步驟如下。

（1）對轉換完成的GIS數據的完整性進行檢查，檢查內容包括：數據的分層是否正確，是否所有對象都已經轉換，特別注意圖幅接邊地方的對象，在轉換過程中標注是否有亂碼情況出現。

（2）提取和舍棄對象：對數據賦予正確的坐標投影系統，必要時進行坐標系的轉換工作。

（3）屬性表的補充：對GIS數據中的其它必要屬性進行補充。

3.2 數據質量控制

人機交互進行各個圖層間數據質量控制，使數據達到入庫標準。這里列出主要注意的幾種拓撲關系。

空間關系：道路不能自相交；等高線、道路、水系應該為連續曲線；數據層間的對象不能有遮蓋，即一棟房屋不應該與周圍的房屋有重疊部分；行政區面之間不能有縫隙和壓蓋；骨架線層應該與實物層吻合。

邏輯關系：房屋不能建筑在道路、水系上（特殊情況特殊處理）；房屋和綠地面相交處應該吻合；作為行政區界的河流與行政區的關系；交通附屬設施在交通線上；水上建筑物在水系上。

3.3 GIS數據整理入庫

建立空間數據庫，把整理完成的GIS數據入庫，同時導入元數據。在數據入庫時需要注意屬性字段的匹配。

4 部分主要圖層技術分析

4.1 基礎定位

基礎點定位：存儲各種控制點，所有測量控制點存儲為點層。在CAD圖層中，需要確定的點位信息，不能使用注記中心或者注記中小數點位置表示該測量控制點點位。

基礎定位線：存儲圖廓線。需要把圖廓線進行編碼并保持完整性，以便進行數據檢索。

基礎定位面：存儲圖廓面。

4.2 水系

水系點：在處理過程中首先需要保證水系點的地物完整性，比如泉用塊表示，一個泉采用一個塊，不能把泉的符號打散為線進行描述。其次，對于有擴展屬性的地物，需要添加水系地物的擴展屬性，包括編碼、名稱、類型等，特別是有向點，需要把有向點方向角度存儲為屬性。

水系線：該圖層中主要存儲對象為河流和溝渠。

針對河流而言，（1）要保證河流的連續性；（2）需要把水系附屬設施進行抽象化處理，如瀑布、水壩等，建議只保留骨架線，并在屬性中記錄地物類型；（3）為對象添加擴展屬性，把水系注記層中的河流名稱等內容添加到屬性中存儲，并對每一個地物添加相應的編碼，在添加屬性時應該特別注意屬性掛接的對象，雙線河流屬性掛接在河流面數據中，單線河流只需要存儲河流中心線，屬性掛接在河流中心線圖層上；（4）對不必要的符號進行清繪，比如注記、已經被抽象的地物等。如圖4表示了處理前和處理后的對比。

圖4 河流處理結果對比圖

水系面：該圖層中需要存儲對象為雙線河和一些河流附屬設施。對于閉合的河流邊線，系統可以自動轉換為河流面進行存儲。在清繪完成后，同樣需要添加屬性，保存地物的編碼和其他相關內容。在處理雙線河流的過程中，因為河流的寬度不固定，建議首先構建河流邊線，在保證河流邊線連續、閉合的基礎上，再由河流邊線生成河流中心線和河流面，最后掛接河流屬性。

4.3 交通

交通點：存儲不依比例表示的地物，如車站、信號燈、里程碑等。需要保證地物的完整性，一個地物用一個符號表示，屬性掛接到該地物上即可。

交通線：主要存儲道路線、鐵路線等。（1）保證交通線的完整性，這里的連續性包括道路中心線和道路邊線，以及鐵路線等。對于采用建筑物邊線表示的道路邊線需要補充繪出，以保證交通線的完整性，而且需要注意在繪制時應與建筑物邊線吻合。而在立交橋的處理上，情況就比較特殊，對于被壓蓋的道路邊線可以不連續，用道路邊線體現道路的上下空間關系。在繪制時，如有需要，可以添加影像數據作為背景以便參考。（2）輔助線進行清除處理。道路邊線只保留骨架線即可，鐵路線只需要用中心線一條直線表示即可，輔助符號需要刪除，但道路名稱注記需要存儲在該道路屬性表中。（3）掛接屬性數據。如圖5所示。

圖5 立交橋處理結果

因為道路的寬度一般是固定的，所以先繪出道路中心線，然后由中心線根據道路等級建立Buffer緩沖區，由此生成道路邊線和道路面，最后根據道路的遮蓋關系，處理道路邊線和道路面并掛接道路屬性。

交通面：主要存儲高等級公路面，在構建交通面層數據時同樣需要構面的邊線閉合，然后對多余的符號進行清繪最后掛接屬性。

5 結論及建議

重慶市城鄉測繪綜合管理平臺的建立，滿足了城鄉測繪成果綜合信息管理方面的需求，貫穿了 “數據歸檔→應用分發→數據發布”全流程，實現了測繪成果檔案管理的圖文一體化。測繪成果涉及地理空間數據、屬性數據、社會經濟、法律法規等，內容多，處理過程復雜。采用以GIS技術和IT技術為核心的新技術、新方法對城市的測繪成果信息進行管理，是測繪成果及其日常管理工作發展的趨勢和現實可行的選擇[4]。

在城市測繪中，由于使用測繪軟件的不同，造成了測繪成果的多種多樣，這就要求系統能夠對多種不同數據格式的支持[5]。同時，正是由于數據源的多種多樣，不可能在系統設計時把所有的數據源都包括進來，所以，系統需要以后能對其它數據源進行擴展。要達到多源可擴展的目標，需要建立一套數據接入框架，才能保證系統的穩定運行。

[1]李煉恒，趙俊三，趙耀龍.城市基礎地理信息系統的功能與總體設計研究[J].昆明理工大學學報，2002，27（3）.

[2]秦政國，黃全義，任獻軍.城市基礎地理信息更新與應用體系探討〔J〕.地理空間信息，2005，3（3）.

[3]孫怡，陳強，沈玉英，等.基于組件對象的地圖數據管理方法[J].吉林大學學報:信息科學版，2008，（S1).

[4]龔健雅.空間數據庫管理系統的概念與發展趨勢[J].測繪科學， 2001，（03）.

[5]田茂義，盧秀山，張燕，等.基于oracle的“數字城市”基礎地理空間數據庫的實現[J].測繪科學，2005，30（3）.

Study on Data Management of Surveying and Mapping

To realizeunitary database foundation andmanagementof the data from basic surveying andmapping,treatmentmethodsw ith the dataof differentpropertiesand differentmeasuring scalesare discussed.A setof completemethod with storing,finishing,upgrading and processing the data results isobtained.Itprovidesa feasible technological road for database foundation in a large scale.

inertdatabase;database finishing;map layer;CAD;human-computer interaction

p208

A

1671-9107（2013）06-0052-04

10.3969/j.issn.1671-9107.2013.06.052

2013-05-02

蔣奔（1984-），男，重慶人，碩士，助理工程師，主要從事測繪數據管理工作。

王春秀（1983-），女，重慶人，本科，助理工程師，主要從事測繪管理工作。

孫蘇，李紅

考場心得