基礎地理信息采集編輯軟件在實際生產中的應用

孫雅思

摘 要：該文以覆蓋市內六區及環城四區部分區域的數據規范為任務背景，任務要求要素齊全、精度較高、現勢性較好。地物要素依據《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖要素分類與代碼》的規定進行分類分層，該數據歷經數年的更新修測，圖廓處存在部分要素圖形不接邊現象，且缺失大量地物的骨架線、框架線及中心線，沒有任何的擴展屬性及關聯關系。在實際生產中，該研究者利用該院自主研發的《天津市基礎地理信息采集編輯軟件》進行數據規范，使之滿足《數據字典》的要求，并為系統數據一鍵通轉換奠定基礎。

關鍵詞：數據規范 1∶500地形圖 采集編輯軟件 基礎地理信息

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（a）-0020-02

廣州開思在天津市測繪院已使用10年之久。在此期間，經過數次修改與升級現已成為天津市測繪院以及整個天津測繪市場測繪采集、編輯主流軟件，使用量在千套以上。但隨著數據需求的不斷更新，廣州開思顯現出以下問題。

（1）更新維護周期長。

（2）個別數據標準不能保證（關聯關系等）。

基于以上問題和該院自身發展的需要立項研發自主的地理信息采集、編輯軟件。

當前測繪領域已經開始了數字化測繪向信息化測繪的轉變。該項目的實施可以使該院根據自身需求更好地適應轉變，更快地實現更新升級工作。同時也提高該院生產核心軟件的自主知識產權，提高基礎測繪的服務保障能力。天津市中心城區1∶500地形圖的數據規范任務，正是采用自有知識產權的《天津市基礎地理信息采集編輯軟件》對現有中心城區1∶500地形圖數據進行規范，以完善天津市基礎地理信息數據。

1 軟件簡介

該系統的主要內容包括：（1）1∶500、1∶2000地形圖數據采集編輯子系統；（2）1∶2000地形圖數據轉換子系統（一版數據字典標準的數據自動轉換為二版數據字典標準的數據）；（3）圖形對比子系統；（4）集成土地、綜合管線、地名地址子系統；（5）數據字典數據庫及管理程序。

該文所述數據規范任務主要利用1∶500、1∶2000地形圖數據采集編輯子系統，該子系統實現了廣州開思的大部分常用功能，還增加了采集、編輯地物的部分常用工具，提高作業效率；內嵌的數據字典數據庫，為系統提供技術參數，還起到在線幫助的作用；實現地物繪制的完整性（按分解表示分步驟繪制），規范作業行為；實現數據的部分在線檢查，保證數據的嚴密性和正確性；集成多信息采集，滿足信息化測繪；實現地物要素之間的關聯關系，為自動縮編、系統數據一鍵通轉換奠定基礎。

2 在實際生產中的應用

該文所敘述的數據規范任務范圍覆蓋市內六區及環城四區的部分區域，要素齊全，精度較高，現勢性較好。地物要素依據《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖要素分類與代碼》的規定進行分類分層。數據歷經數年的更新修測，圖廓處存在部分要素圖形不接邊現象，且缺失大量地物的骨架線、框架線及中心線，沒有任何的擴展屬性及關聯關系。

在實際生產中，運用該采集編輯軟件大大減少了人工作業量，提高作業效率，下面就本次任務中該軟件的一些應用進行探討。

2.1 數據字典數據庫

數據庫具有良好的用戶接口，對數據進行統一管理和控制，提供數據的安全性、完整性以及并發控制。程序和數據具有較高的獨立性。數據冗余小，易修改、擴充，便于數據維護的一致性。

數據字典數據庫錄入了《天津市基礎地理信息要素數據字典第一部分：1∶500、1∶2000》全部內容，實現了數據字典系統化管理。數據字典數據庫是基礎地理信息采集編輯軟件運行的主要技術依據，為數據采集、編輯、檢查提供技術參數，為作業員提供在線幫助（如圖1所示），而此前數據字典僅僅是一本供查閱的工具書。

在該次數據規范過程中，運用該系統實時查詢地物要素的編碼、名稱等屬性，大大減少了作業員翻查數據字典的時間，提高工作效率。

2.2 居民地及設施層的規范

本次數據規范采用新版《數據字典》（V2.0），與現行的數據標準《1∶500 1∶1000 1∶2000地形圖圖式》（GB/T 7929-1995）相比，在圖式符號、地物分類、地物編碼等方面都發生不同程度的變化。以居民地及設施層為例，原始數據中的房屋邊線基本都是Line線，而新版數據字典則要求房屋邊線為獨立閉合的Polyline線。作業過程中，在該系統環境下輸入“TPJMD”命令進行批量處理，該軟件就會根據原圖中的房屋注記，獨立進行拓撲閉合，轉換編碼，并根據閉合范圍內的注記，自動添加相應擴展屬性以及關聯關系。在實際生產應用中，該功能作用效果顯著。試想如果沒有這一功能，那么想將原始數據轉換為標準數據，必須先通過手動編輯，人工地將原始的房屋繪制成為一棟棟互相獨立的房屋，再根據數據字典的要求規范注記，并添加相應擴展屬性以及關聯關系。這樣所產生的工作量是相當巨大的。而運用該軟件則可在幾十秒內迅速完成由原始數據向規范數據的轉換，大大減少作業員的工作量。

2.3 “重構”功能

在符號繪制過程中，將符號信息以一種簡單的方式記錄到骨架線、框架線或范圍線上，供重構程序讀取必要的符號信息，重繪出地形圖符號。這是一種信息圖形化的工作思路，也是該采集軟件的一個創新點，而此前我們所使用的開思只提供了線符號化。如圖2所示，重構前只需先繪制出噴水池的范圍線，給出正確的圖層及編碼，然后點擊“重構”按鈕，程序即可自動讀取范圍線上的信息，繪制出完整的噴水池符號，并自動添加填充面及相應的關聯關系。在修改符號時，只需改變范圍線的形狀大小，然后進行重構，程序即可自動將原先的填充及關聯等刪除，然后根據新的范圍線生成新的符號（如圖3所示）。運用此功能，能夠大大縮短符號重繪的時間，為地形圖數據的更新維護帶來了極大的便利。

2.4 新關聯關系

全球唯一標識碼（GUID）具有空間上和時間上唯一性，保證同一時間不同地方產生的數字不同，長度固定，適合標識和存儲等特性。新關聯關系采用全球唯一標識碼（GUID）作為關聯關鍵字，包括圖形關聯（TJTX）和屬性關聯（TJSX）。新關聯關系建立操作簡單，關聯牢固。

表1為新舊關聯關系對比，新關聯關系的優勢一目了然。

2.5 拓撲

在SCAS作業環境下，面狀數據需要通過建Boundary構面或者通過人工逐點跟蹤成面狀數據。針對稍顯復雜的數據Boundary會導致邊界不完全重合，甚至會構面失敗，而人工逐點跟蹤效率極低。而利用采集軟件，通過建拓撲構面，即可保證面狀數據完全符合系統數據的要求。從而有效地提高面狀數據的質量，大大提高構面的作業效率，結合關聯關系的建立，可靠地解決面狀數據孤島問題，為實現系統數據“一鍵通”提供有利的條件。以繪制植被框架線為例，拓撲構面只需選擇該植被面周圍能夠將其封閉成面的全部地物邊線，然后進行拓撲，程序即可自動繪制出正確的植被框架線，并自動在其中添加植被符號相應的關聯關系，大大減少了作業員的工作量。

2.6 單元管理

該軟件啟用最新的管理單元管理方式。管理單元界線優先參考地籍街、坊界線、水系中心線、道路中心線等，管理單元界線避讓道路中間的綠化帶、橋墩等地物，最大程度保持地物的完整性，極大限度減小接邊工作量，也方便了外業測繪；較長線狀地物不能坐落在一個管理單元內，被單元界線切斷在相應單元時（如鐵路、電力線等），界線盡量橫切線狀地物，尤其是鐵路，有利于符號表示和接邊；較大面狀地物不能坐落在一個管理單元內時（如橋梁、涵洞等），面狀地物進行單獨維護，有利于數據維護和聯動更新；管理單元劃分在綜合考慮道路、河流等要素以及單元內的地物數量后，可適當放大或縮小范圍，單元范圍比較靈活，有利于數據規范和管理；由于基礎數據在不斷修測更新，可能觸發單元界線的更新，例如某條道路取直，則應修改相應的單元界線，以避免切斷地物。

管理單元的管理方式在天津乃至全國尚屬首次，這一創新也推動了作業模式和管理模式的轉變。圖4所示即為新的管理單元，圖中可以明顯看出一個單元內包含若干幅1∶500地形圖。

3 結語

在該數據規范項目中，基礎地理信息采集編輯軟件還有許多其他方面的應用，如添加＼刪除線節點、多段線跟蹤等。由于篇幅所限，該文不再一一詳述。總的來說，該采集軟件能夠方便快捷地幫助作業人員進行地形圖數據規范，使之滿足《數據字典》的要求，并有效提高生產效率。當前測繪領域已經開始了數字化測繪向信息化測繪的轉變，該項目的實施使得該院能夠根據自身需求更好地適應轉變，更快地實現更新升級工作。同時也提高了該院生產核心軟件的自主知識產權，提升基礎測繪的服務保障能力。

參考文獻

[1] 國家基本比例尺地圖圖式：第一部分：1：500 1：1 000 1：2 000地形圖圖式（GB/T 20257.1-2007）[S].

[2] 天津市基礎地理信息要素數據字典：第一部分：1：500、1：2000（V2.0，2010）[S].

[3] 1：500，1：1 000，1：2 000地形圖圖式GB/T 7929-1995[S].