顧及頂層線的公路數據相交打斷方法

覃東華

（自然資源部重慶測繪院，重慶 401120）

全球地理信息資源建設與維護更新項目（以下簡稱全球測圖項目）圍繞“一帶一路”建設需求，完成重點地區數字正射影像 （DOM）、數字表面模型（DSM）、數字高程模型（DEM）、核心矢量要素、地表覆蓋、地名等數據的生產。我國已于2016至2019年組織開展了全球測圖試生產及工程化生產，并已在“一帶一路”相關項目中發揮了作用[1-2]。在開展該項目時，如何提高數據成產效率，是保質保量完成該項目的重要內容。在采集公路數據過程中，若同步對其在相交處進行打斷，則效率較低。在公路具有立交關系處需采集頂層線數據，而在頂層線處，公路屬性相同時，公路不能相交打斷。因此，如何在完成公路數據和頂層線數據采集后，統一對公路數據進行批量相交打斷，又能保證在頂層線處同屬性的公路數據保持連續，是道路數據生產的重要內容。

FME（Feature Manipulate Engine）因其具有對地理空間數據幾何和屬性的強大處理能力和快捷的數據處理流程搭建模式，被廣泛地應用于地理空間數據格式轉換[3-4]、不動產數據建庫[5]、第二次全國國土調查中重點地類變化圖斑提取[6]，取得了較好的效果。因此，本文利用FME的地理空間數據處理功能，設計和實現了一種針對全球測圖項目核心矢量要素的公路層快速相交打斷方法，該方法顧及了頂層線，可使公路在頂層線處保持連續，以期為提高核心矢量要素公路數據的生產效率提供參考。

1 算法設計

頂層線幾何位置繼承于公路數據，也即頂層線與公路數據完全重合，如圖1所示，其中：細線段為公路數據，深色線段為頂層線數據。因此可利用二者之間的這種空間關系，設計一種算法，使公路數據在頂層線處屬性相同時保持連續，而在其他情況處相交打斷。算法如下：

1）公路融合。根據指定屬性項，對公路數據（LRDLN）進行融合處理，其結果記為LRDLN1，此步可消除公路的偽節點；

2）公路相交打斷。對（1）中的結果LRDLN0進行相交打斷處理，其結果記為LRDLN2；

3）打斷點位獲取。獲取（2）中的結果LRDLN2的起止點，記為 LRDLN0_P0，通過 LRDLN0_P0與頂層線（ROLLN）空間相交處理，得到公路數據需相交打斷處點位，其結果記為LRDLN_P。

4）公路相交打斷。通過（3）中的結果LRDLN_P對（1）中的結果LRDLN0進行相交打斷處理，即得顧及頂層線的相交打斷后的公路數據，記為LRDLN_NEW。

圖1 頂層線、公路層數據示意圖

顧及頂層線的公路數據相交打斷算法流程如圖2所示。

圖2 顧及頂層線的公路數據相交打斷算法流程圖

2 算法實現

根據標題1（算法設計）中的算法，利用FME函數快速搭建全球測圖項目核心矢量要素公路數據相交打斷工具。首先，設置工具的輸入、輸出；其次，根據標題1（算法設計）中的算法處理過程，調用Intersector、SpatialFilter等相關處理函數，實現公路數據相交打斷處理流程；最后，根據公路數據與頂層線數據之間的空間及屬性特點，對函數的參數進行合理的設置數，從而實現顧忌道路頂層線的公路數據的相交打斷。算法中關鍵步驟與FME函數對照關系見表1，工具實現過程示意圖如圖3所示。

圖3 工具實現過程示意圖

表1 算法流程關鍵步驟與FME函數對照表

3 數據測試

采用模擬數據對本文方法進行測試，同時用手工處理，作為對照。模擬數據中公路數據共215條、頂層線共57條。手工處理分為兩類：一是首先對公路數據進行統一打斷，再在頂層線處對相同屬性的公路數據進行手工連接，這種方法記為手工1；二是逐一在非頂層線處對公路數據進行相交打斷，這種方法記為手工2。測試結果見表2：本文方法的效率和正確率相較于兩種手工處理方法均有優勢，特別是在效率上具有明顯優勢。

表2 檢查工具與手工測試結果

4 結束語

根據頂層線與公路數據之間的幾何關系，基于FME平臺設計和實現了顧及頂層線的公路數據相交打斷算法，該算法可使頂層線處屬性相同的公路數據保持連續，非頂層線處相交打斷。通過測試對比，本文的公路數據相交打斷方法在效率方面較手工方法有較大優勢。該方法應用于重慶測繪院全球地理信息資源建設與維護更新項目的公路數據生產中，取得了較好的效果。