FME在城市更新數據建庫中的運用

李丹峰

（廣州市城市規劃勘測設計研究院，廣州 510250）

1 引言

基礎測繪的應用是順應社會發展優化城市建設進程中不可或缺的重要手段，開展大比例尺基礎測繪和數據建庫，不但屬于現實信息的高度概括，還是非常關鍵的前提性數據資源。為加速我國城鄉發展、強化助力基礎設施在所有地區內部的互通互聯，以此提升社會管理、人民生活質量、公共服務水平等。FME在大比例尺地形圖數據庫中已經擁有較多的完成實例，如今可以批量進行入庫前的綜合分析和檢查。并且可以達到dwg數據向shp格式無阻礙轉換，還可以結合目前南方的CASS（南方CASS9.1，全稱南方地形地籍成圖軟件又稱南方測繪9.1）、ArcGIS（ArcGIS是由ESRI出品的一個地理信息系統系列軟件的總稱）和FME（Feature Mannipulate Engine ，是加拿大Safe Softwar公司開發的空間數據轉換處理系統）3種軟件開展了數據建庫。而這次在該城市更新項目中，主要探索了ArcGIS環境下FME（地理信息系統系列軟件中使用空間數據轉換處理系統）模塊在格式轉換等環節的切實應用。這不僅直接解決了以往依靠人工時的諸多麻煩，還大大提升了工作效率。

2 傳統建庫方法

以往經常使用到的3D成果建庫都是測繪領域經常觸及的基礎軟件，而采用的方法即是人機交互以此針對數據建庫進行展開，例如，CAD、ArcGIS等，這些軟件都具有同樣的特質，即：（1）兼容功能，其常見的容納格式一般都能兼容dwg、shp等而且還能同頻制圖和數據庫的雙重要求[1]。（2）數據可視化，軟件功能將單個的數據成果進行點、線、面等的分類特點進行統計展示，并具有通用的符號庫，以此達到對空間數據和坐標定義實時轉換的高度支持。（3）實現拓撲和屬性檢查，可以在原有基礎進行二次創新開發，例如，在ArcGIS平臺上進行數據建庫，其首要條件就是對CAD地形圖數據進行拓撲和屬性檢查，在一切符合預定目標之后進行后續CAD數據的細化分類處理，成立ArcGIS空間數據符號庫，使得CAD中的各種要素能在其他軟件的配合中存儲數據和達成可視化表達，以此完成2種不同的數據轉化，進行數據核查，最終完成ArcGIS軟件中的建庫。簡單來說，該方法使用的操作流程就是首先確立和制定數據之間存在的邏輯關系，再針對其進行格式之中的過渡轉換，并在該過程中將該邏輯關系進行存儲。但在以往的實際工作中，還可以用Geoway作為中間載體，來完成CAD的數據加工，遵守地形要素數據的分類代碼和屬性表，在經由GIS數據進行入庫，完成其拓撲和數據質量檢測，這種方法的優點在于中間環節和麻煩較少，相對來說流程較為簡單，這也是目前測繪領域內比較常見的一種大比例尺地形圖的建庫方法。

3 FME在大比例尺數據建庫中的應用

大比例尺基礎測繪數據資源建庫工作流程直接采用數據檢查—格式轉換—分類建庫—數據檢查的思路為核心，中間載體為ArcGIS，再度聯合FME進行數據定制轉換，其間全部采用自動化批量處理技術，在很大程度上減少了人工數據分層處理時代煩瑣的中間流程，杜絕了在進行轉化過程中因為邏輯問題造成的誤差，在格式轉換、數據檢索上基本實現自動化生產模式，在數據庫建設的效率上已經不是傳統手段可以比擬的[2]。其中，其他的數據建庫相對簡單，因而本文結合DLG的數據建庫各環節標準，重點闡述FME在DLG數據建庫的過程。DLG數據建庫流程如圖1所示。

3.1 批量數據預處理

圖1 大比例尺基礎測繪DLG數據建庫流程圖

FME可以兼容高達200多種GIS和CAD的數據格式，以此也就相應實現了DXF、dwg、Shapefile、dgn等所有格式之間實現輕松互換，進而達到能可視化定義從原始數據到目標數據的形態和屬性的對照關系，并從原有基礎上實現疊加左邊轉化，屬性整合精密計算，以此可以更加有效說明FME的空間數據轉化功能極為強大。在利用DLG數據建庫過程中，現行使用FME軟件對應配置編碼模型、屬性定義模型等，繼而在按照各種模型的配置規律的可視化方法再度執行，可以保證DLG原始數據在進行目標數據轉化CAD制圖過程中永不丟失，并且完整保存。在完成數據對接邊處理時，因為圖幅和接邊要素的數量非常多，使用傳統人工操作會存在極大隱患。利用FME軟件上述問題迎刃而解，使用傳統人工操作會存在極大錯誤隱患[3]。并且還可以在原有基礎上檢查出不能接邊的情況，做出實時標記。這樣后期人工介入時，就可以極大地提升接邊工作的處理效率和質量。

3.2 實體要素提取

實體要素提取就是對真實存在的物質進行要素提取，對道路、房屋、水系、植被等面狀要素都要進行提取，提取內容可包括定位和標注點。在一般情況下，房屋和水系要素的構面邊界較為清晰，大多都處于固定的圖層之上，并且能夠形成封閉面，利用簡單的操作轉換即可完成面狀提取。但是有些要素就會相對復雜，如植被，其邊界一般都是經由地類輪廓線等構成，具有多個實際要素，也就是說圖層會相對增多。因此，提取植被需要先行處理地類界和其他多個圖層之間的集合拓撲關系，保證其可以形成封閉區間。之后還要根據植被點類型和相關性質分類，對各類植被要素進行屬性賦值。再提取路面，如果道路邊線存在其他要素，如圍墻等，則需要就道路邊線和其他圖層線等拓撲關系進行判斷定奪，將其轉化為道路邊線屬性，才能進一步參與構面，最終形成道路面。

3.3 特殊拓撲問題處理

在對所有實體要素提取完畢之后，才能進行拓撲的檢查。在實際工作中，經常會出現節點懸掛、點不落線等常見問題，針對這些情況下，就可以利用Geoway中的拓撲檢查功能快速排除錯誤點，及時進行改良。但是也存在較為特殊的拓撲問題難以被檢測出來，繼而出現大量修改問題，此時就利用FME定制來對這種特殊屬性的拓撲問題，進行處理，例如，在數據接邊合并的進程中，如果相鄰要素同屬一類，但是其屬性不同，那么就需要對相鄰的地物進行審核之后再行判斷，如若確定為錯誤，就需要按照原本流程再度進行賦值[4]。還有部分實物如橋梁、懸崖等在圖框邊線上在相間之中存在不同圖幅的實體要素合并接邊，就會相繼出現節點錯亂的現狀，因此，根據制圖的需要和便準，就必須對節點再度進行調整，來滿足制圖的相關表達，以此杜絕建庫后出現制圖表達上的重大錯誤。

4 基于FME平臺的城市更新基礎調查數據檢核

4.1 實現了多源數據并行處理

城市更新基礎數據中的基礎地形圖，房產圖、房屋面積明細表的數據格式都是不盡相同的，包含MDB數據庫、CAD矢量圖形、EXCEL表等數據源。數據檢核工作需要完成基礎地形圖和房產圖建筑物的檢查，包括外輪廓、分層線空間圖形、房產圖中建筑面積、細表中實測面積的一致性和邏輯性。利用FME中AttributeExposer轉換器和match轉換器可以進行多源數據的轉換，以此實現不同格式數據間的檢查核對，從根本上突破了數據源格式的限制。

4.2 自定義檢查流程

多源數據的格式和標準都不是統一的。通常情況下，程序設計人員需要不斷地修改調整源代碼來適應數據結果，而FME平臺的功能是通過轉換器進行智能轉化的，檢查人員只需要就城市更新基礎調查成果的變化隨時變化，進行刪減或者改動轉換器的設置即可[5]。快捷又便捷的組合符合調查數據格式的流程模板，進而實現成果數據核驗方案。并且在成果數據檢查過程中，需要匯總每條檢查路線，同步數據處理，以便檢查人員可以直觀地發現每一處情況，隨時進行干預。

4.3 批量化自動檢查

城市更新基礎數據調查涉及海珠灣片區眾多村社和村民，調查數據量龐大，如果僅依靠人工手段，調查數據工作不僅工期長而且極易出現錯誤[6]。而使用FME，選擇并定義好處理流程，就可以將檢查工作交給計算機終端進行批量自動化處理，以此大量減少人工計算流程，杜絕誤差的出現，保障檢查工作和質量內容都可以在工期內達到雙重標準線以上，切實提升產生效率，為相關工作人員減輕工作強度和壓力，也使得在經濟效益方面對比原來基礎上得到明顯增收。

5 結語

本文立足于廣州市海珠灣片區的城市更新項目，發現使用FME可實現多種數據的并行處理和批量自動化檢查，極大程度上縮短了測繪工期，提升了建庫工作的完成效率。文中還列舉了傳統建庫方式與之進行對比，事實說明FME軟件在兼容性、轉化功能、數據分析處理等方面確實具備絕佳優勢，為大比例尺基礎測繪工作提供了大量思路和途徑。