DLG數據模型自動轉換程序設計

宋祿楷，張鵬，韋通

(山東省國土測繪院，山東 濟南　250000)

DLG數據模型自動轉換程序設計

宋祿楷，張鵬，韋通

(山東省國土測繪院，山東 濟南250000)

基于國家測繪地理信息局試運行的《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》和山東現有數據標準情況，通過研究編碼轉換、數據結構重組等的自動處理方法，開發了基于山東省1∶1萬數字線劃圖(DLG)數據特點的自動模型轉換處理程序，總結了DLG數據模型自動轉換的方法。

DLG;地理模型轉換;編碼轉換;數據重組

引文格式：宋祿楷，張鵬，韋通.DLG數據模型自動轉換程序設計[J].山東國土資源，2015，31(5)：73-75.SONG Lukai, ZHANG Peng, WEI Tong. Design of DLG Data Model Automatic Conversion[J].Shandong Land and Resources,2015，31(5)：73-75.

0　引言

為了實現全國1∶1萬數據庫的規范統一，促進技術共享、數據共享，避免重復建設，提高跨省區域的規劃、應急反應與保障服務能力，實現國家、省級、市級基礎地理信息的互聯互通。國家測繪地理信息局出臺了《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》,要求各省根據實際情況及特點，進行1∶1萬基礎地理信息數據整合，逐步形成全國橫向統一、縱向銜接的全國1∶1萬基礎地理信息數據庫[1]。

山東省現有數據與《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》主要差異在于數據分類編碼不統一，山東省1∶10000DLG數據的要素代碼為7位，前6位碼與《基礎地理信息要素分類與代碼》(GB/T 13923-2006)一致，最后一位為擴展碼，用于區分圖形類型；表達方式不一致、采集指標不相同，存在缺失屬性項與多出屬性項的屬性結構差異和同一類地物采用點、線、面表達方式不同的幾何結構差異。如采用人工處理，由于工作量大，技術要求復雜，很難保證數據質量，必然要消耗大量的人力、物力和財力。為此，總結山東國土測繪院生產整合處理的生產經驗，通過開發軟件來實現“舊規范”到“新規范”的數據自動轉換。

1　編碼轉換的實現

矢量數據編碼轉換的實質，是按某種數據規范的要求，在保持原有坐標信息不變的基礎上，將原有屬性信息讀取后按照新要求進行加工變換重新寫入[2]。由于每種要素都有固定的屬性結構、分類和代碼，所以需要設計標準的編碼對照格式，生成編碼對照表，通過管理編碼對照表，來實現對編碼轉換結果的控制。

1.1編碼對照格式的設計

編碼對照格式的設計要綜合考慮編碼轉換中可能出現的問題。設計的格式要符合所有要素的需求，即不會出現無法用該格式表達對照的情況。分析現有DLG數據的要素分類特點和《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》，設計編碼對照格式時遵循以下需求：

(1)滿足要素換層的需求。由于存在更換分類圖層的情況，且圖層之間屬性結構有差異，所以要求設計編碼對照格式可以靈活處理屬性字段的對照，要基于要素來設計屬性對照而不能基于層來設計。

(2)滿足多對一或一對多對照的需求。原始數據規范編碼為7位編碼，《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》是6位編碼[3]。存在多種圖形類型不同編碼的同種地物向同一編碼對照的情況，也有原有不同類別地物在《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》中歸為一類的情況，還有因表達方式的需要同一地物生成多類地物的情況。即要求在編碼對照表中可以對同一編碼進行多次定義，滿足編碼對照記錄的獨立性。

(3)滿足輸出數據中屬性值的缺省輸入。《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》對一些地物類別進行了合并，通過屬性表中的某一屬性來區分原始類別。在轉換中需要根據原始編碼輸入該屬性值，該值為缺省值，即同一編碼對應同一值。

根據以上的要求所設計編碼對照格式如表1所示。表1的第一行分別表示原始分類編碼、原始數據圖層、輸出數據圖層，要素通過原始分類編碼可快速建立對照，并由輸出數據圖層確定輸出圖層，將幾何信息完整不變地輸入到輸出圖層，屬性信息按照要素屬性對照表進行輸出。要素屬性對照表第一列為原始圖層屬性字段名稱。第二列為輸出圖層屬性字段名稱。第三列為缺省值，當該項為空時表示無缺省值，將按原始數據中的屬性值輸出，當該項不為空時，則按缺省值輸出。要素屬性對照表中，僅需錄入需要進行輸出的項，其中輸出數據的分類編碼作為屬性項在要素屬性對照表中進行對照。

表1　編碼對照格式示例

1.2無對照編碼的處理

原始數據規范中存在無法對照到《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》的要素編碼，分為確認舍棄的要素和不確定要素。針對確認舍棄的要素，建立舍棄編碼列表，與要素匹配確認取舍。根據幾何類型在輸出數據庫中建立點、線、面3個臨時數據層，用來存儲不確定要素，進行人工排查。在臨時數據層中僅儲存不確定要素的原始分類編碼、原始所在圖層、原始圖層ID編號，保留原始幾何信息。

1.3編碼轉換功能實現

編碼轉換功能實現的過程如圖1所示。首先建立原始數據的要素循環，逐個與編碼對照表匹配。如果與編碼對照表中的一條記錄或多條記錄匹配成功，則按照匹配結果逐條輸出；如果沒有能夠匹配的記錄，則與舍棄編碼列表匹配，匹配成功則直接結束該次循環，匹配不成功則將該要素信息輸出到臨時數據層中。

圖1　編碼轉換功能實現流程

2　幾何模型轉換的實現

矢量數據根據其幾何性質劃分，可以分為點、線、面3種形式。面和線實際上都是由一系列的點集組成[4]。因此，地物集合類型的轉換是可以通過對點集的處理來實現。原始數據規范在一些地物類的表達方式與采集標準上與《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》存在很多差異，這些差異存在良好的規律性，可以用程序實現批量轉換，節省大量人工。幾何模型轉換可分以下幾種類型：

(1)線、面直接轉換。當閉合線狀地物需要轉換為面狀地物，或面狀地物轉換為范圍線時，由于2種地物類型的實際點集一致，因此可不做其他處理直接轉換。

(2)依據拓撲關系建面。確立范圍線編碼，依據標示點搜尋閉合范圍線構建拓撲面。如圖2所示，根據原始數據工礦設施范圍點線和貨棧注記構露天建貨棧面。

圖2　依據拓撲關系構建露天貨棧面

(3)提取中心線或中心點。面狀地物轉點、線地物。提取面狀地物幾何中心點，或幾何方向上的中心線[5]。并對原始面根據要求刪除或與周圍面狀地物融合。如圖3所示，小面積面狀經濟林地轉換為線狀經濟林地或點狀經濟林地。

圖3　提取中心線或中心點

(4)無法自動處理的幾何轉換。過于復雜無法程序實現的幾何轉換，只能人工處理的，將參與轉換的地物要素提取到特定圖層，進行人工處理。

3　數據規范化處理

原始數據規范在有向點角度、屬性數據標準，要素幾何規范上都與《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》存在差異，因此在數據轉換完成前，需要對轉換數據做規范化處理，修正差異，根據山東1∶1萬數據的特點，主要做了以下處理：

(1)注記歸層與規范處理。分離名稱注記與性質注記；根據性質注記與地物要素的位置關系，將性質注記轉入地物屬性；名稱注記預賦拼音，并做關鍵字斷開處理[6]。

(2)有向點轉角度、有向線翻轉。原始數據規范中大部分有向點要素類的起算方向都與《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》存在差異，根據“舊規范”與“新規范”起算方向的角度差，對有向點的方向屬性做加減處理，對存在左行、右行差異的有向線進行翻轉處理。

(3)特殊屬性加工。針對有特殊要求的地物屬性項，依據規范對屬性做加工。如根據中小學地物的“NAME”項屬性給“TYPE”項賦值“小學”或“中學”。

(4)特殊幾何加工。針對有特殊幾何要求的地物，依據規范對幾何進行加工。如根據電力線只在改變方向出有節點，進行節點抽吸；對流向做定長處理。

(5)匹配標準模板。與標準模板做匹配處理，修正層名大小寫，調整屬性字段順序、類型，刪除多余屬性字段，刪除空圖層等。

4　結語

針對《1∶10000(1∶5000)基礎地理信息地形要素數據規范》進行地理模型轉換程序的開發，實現了軟件自動處理為主，輔以人機交互處理的高自動化轉換設計理念，節省了大量人工，提高了數據可靠性。

[1]趙巍,閆會杰,姚樂.全國1∶1萬基礎地理信息數據整合轉換要點[J].測繪技術裝備,2013，(3):57-58.

[2]魏那,段凱.基礎地理信息數據整合研究[J].測繪與空間地理信息,2010,33(2): 163-164.

[3]GB/T13923.基礎地理信息要素分類與代碼[S]. 2006.

[4]王蕾,鄧國臣,鄭培蓓.地理空間數據模型的對比研究[J].遙感信息, 2013, 28(5)：109-117.

[5]陳濤, 艾廷華. 多邊形骨架線與形心自動搜尋算法研究[J].武漢大學學報(信息科學版),2004, 29(5): 443-446.

[6]于立國, 田紀飛, 宋寶國.省級基礎測繪 1∶1 萬比例尺數字測繪產品的質量檢驗[J].山東國土資源, 2007, 23(6): 57-60.

Design of DLG Data Model Automatic Conversion

SONG Lukai, ZHANG Peng, WEI Tong

(Shandong Land Surveying and Mapping Institute, Shandong Jinan 250000, China)

Based on "Terrain Factors Data Specification of Geographic Information with the Scale of 1∶10000(1∶5000) " issued by the National Geographic Information Bureau of Surveying and Mapping and the existing data standards in Shandong province, by studying the automatic processing methods of encoding conversion and data structure restructuring, data automatic model transformation process based on the characteristics of DLG in Shandong province with the scale of 1∶10000 has been developed, and the DLG data model automatic conversion method has been summarized.

Digital Line Graghic(DLG); geographical model transformation; code transformation; data restructuring

2014-07-14；

2014-10-12；編輯：陶衛衛

宋祿楷(1988—)，男，山東濟南人，主要從事GIS相關工作；E-mail：188621492@qq.com

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