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基于GIS的城市地形图更新探讨

摘要:摘 要:某市1∶10 000城市版地形图重点更新工作是某市“十二五”基础测绘项目之一。传统的地图制图和空间数据建库需在同一个时期生产两套数据,数据的重复生产在增加生产成本的同时,也造成了大量数据冗余。该项目将“图库一体、先库后图”应用在1∶10 000城
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  摘 要:某市1∶10 000城市版地形图重点更新工作是某市“十二五”基础测绘项目之一。传统的地图制图和空间数据建库需在同一个时期生产两套数据,数据的重复生产在增加生产成本的同时,也造成了大量数据冗余。该项目将“图库一体、先库后图”应用在1∶10 000城市版地形图更新工程工作中,利用其科学性、现势性和高效性快速实现了线划图数据和基础地理信息数据库之间的双向同步转换。
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  关键词:1∶10 000地形图 图库一体 更新
  中图分类号:P283 诚博娱乐老虎机标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)06(c)-0040-03
  基础地理信息数据是涉及国家安全和经济社会发展的基础性、战略性信息资源,其生命力在于数据的现势性和准确性。为满足该市土地管理及信息化建设的需要,更好地服务于区域规划、国土资源管理、基础设施等建设项目,根据某市“十三五”基础测绘规划方案,需在“十三五”期间完成某市全市域1∶10 000城市版地形图重点更新工作。在同一时期对数据更新时会产生地图制图和空间数据建库两套数据,数据的重复生产在增加生产成本的同时,也造成了大量数据冗余。地图图形数据和空间库数据的分别更新和存储,难以保证数据的一致性。“图库一体,先库后图”是指以点线面地理实体对象数据库为主,几何图形信息和非几何属性信息能实现同步编辑,几何图形信息和地理实体对象数据能够双向转换实时更新,真正改变了过去传统线划图“单向异步”的生产模式,实现了传统数据组织方式下无法实现的数据实时动态连续更新。“图库一体化”作业模式的改变对于该院信息化水平提升以及系列比例尺基本图更新、“一张图”系统维护、地理市情监测等工作都具有重大的意义。
  1 图库一体化更新
  1.1 基本现状
  在“十二五”时期组织实施了“某市1∶10 000地形图市域全覆盖与数据库建设”项目。按照“统筹区域,填补空白,高效利用、服务发展”的原则,为满足某市国民经济建设、规划产业布局在全市域展开对基础图件的迫切需要,满足城镇规划一体化和新农村建设的急需,2014年完成全要素基础地理信息数据库628幅。
  随着经济建设和社会建设的发展, 为保证1∶10 000地形图数据的现势性,提高应用范围与价值,更好地服务于区域规划、国土资源管理、基础设施等建设项目,空间数据的更新显得尤为重要。国际摄影测量与遥感学会有关专家指出,当前的核心己从数据生产转为数据更新,数据更新关系着的可持续发展。“国家科技基础数据库建设与发展的研究报告”提出“持续更新和业务化运行是一个科学数据库存在的根本。”
  1.2 技术路线与工艺流程
  利用最新的1∶2 000地形图数据、1∶5 000卫片正射影像图数据等资料,套合已有1∶10 000地形图数据,获取更新内容和变化区域,结合地名、交通、境界等专业资料,依据要素更新内容与表示要求,完成居民地、交通、水系等主要要素的缩编更新,经数据编辑、属性录入和整理、元数据更新等工序,转换输出AutoCAD(DWG)库数据和制图数据。在此基础上,利用2015版航摄、卫片等资料,完成对主要交通要素的统一时点更新,其作业流程图如图1所示。
  1.2.1 更新总体原则
  (1)地形图编绘更新主要取舍原则依据《1∶5 000、1∶10 000基础地理信息数字产品更新规范》执行。(2)更新中新增要素编绘要求主要参照《某市主城区利用1∶2 000地形图编绘1∶5 000及1∶10 000地形图工程项目设计书》。(3)利用现有最新的1∶2 000DLG数据依据该设计书的要求,对达到更新指标要素的位置、属性进行缩编更新,主要包括新增和已变化的相关要素。在此基础上,同时利用最新的卫片数据,结合专业资料,进行主要居民地和交通要素的重点更新。(4)更新的顺序为:控制点、水系、道路、居民地、管线垣栅,地貌、境界、植被、等高线、高程点以及各类注记。(5)地物、地形缩编更新应依照从主到次、从高级到低级、从整体到局部的原则,首先保证更新后的主要的、高级的、具有整体意义的地形、地物的完整和位置正确。(6)城镇居民地、街区内房屋的更新,应保持其外围轮廓和街区平面图形的特征以及房屋走向、位置、排列的特点。(7)新增独立地物应根据重要性和分布实际选取,一般具有方位意义的地物应表示。(8)更新地物与原图的地物进行衔接时,要保持要素几何形状和要素位置相互关系的正确性。(9)因地物更新引起的地貌变化,其高差超过1个等高距且图上面积超过100 mm2地物地貌应进行同步更新。更新数据的地物与原始数据的地貌进行衔接时,应处理好地物与地貌的关系,保持地物、地貌相关位置的正确性。(10)更新后的地貌与原图的地貌进行衔接时,若套合差在现行标准规定限差之内,应进行合理过渡;若衔接误差超出现行标准规定的误差,则查找原因,在确认更新数据无误的情况下,修改原图数据。(11)由于新增或地理空间位置发生变化而引起的基础地理信息要素属性的变化,应按照该院数据标准对要素的属性进行更新;地理空间位置变化未达到更新要求但属性发生变化的基础地理信息要素,应对其变化的属性进行更新,但如电压伏数、水库库容等属性信息无相关资料时,可不更新。(12)接边中发现图幅间要素不符时,在确认更新要素数据正确的情况下,以更新数据为准,不再进行接边处理,但应该将发现的问题在图历簿和元数据中记载。
  1.2.2 建库数据编辑
  经编绘嵌合将有一些新有数据和信息追加到原始数据中,根据《某市1∶5 000、1∶10 000地形图要素分类编码及数据库标准》相关要求进行数据编辑、建库并制作元数据文件。
  (1)建库数据的编辑原则。
  根据《某市1∶5 000、1∶10 000地形图要素分类编码及数据库标准》中的相关要求进行建库并制作元数据文件。建库数据编辑要求如下:①参照1∶2 000地形图,对矢量数据进行更新与编辑,根据数据标准中的相关要求进行拓扑处理,线应连续,面应封闭,如房屋、道路、水系、果?@等均应进行构面处理。②不能有要素遗漏、要素多余、几何位移、节点错误、多边形错误、数据提取方向的错误等;不能位移地形图的位置精度。③各种地物要素标识码、编码、几何类型、符号等相关参数严格遵循《某市1∶10 000数字地形图分类编码及数据库结构》,制图数据中编码就是该要素的图层名。④各相关要素在ArcGIS中均应按照符号库进行符号化编辑,并调整相应的压盖顺序;一般情况下,压盖顺序为:水系、道路、居民地、管线垣栅、地貌调绘要素、境界、植被、等高线、高程点。对于不同类要素相互压盖情况,可根据制图需要调整。⑤按规定的要求将矢量数据进行严格分类并对要求的属性项进行赋值;数据的分层组织和命名,数据分幅、坐标系统、数据格式、拓扑关系、属性项及属性值等方面均正确。⑥所有相邻图幅必须进行接边处理(位置接边和属性接边)。⑦库外字以代码进行录入,并记入文档簿,作业中若出现对照表之外的字时,应填写登记表,汇总后统一编码,登记表格式见表1。   (2)建库数据编辑及属性录入。
  ①测量控制点按要求利用1∶2 000地形图进行更新,其点名、等级、高程、比高等应在属性项中录入。②水系的名称、水质(湖泊)、库容量(水库)等须在属性中录入,水质按“淡”录入。当面状水域属性不同时,必须各自进行拓扑构面处理,河流、湖泊等遇水闸、滚水坝、拦水坝、堤坝等直接通过。③双线道路编辑时内插中心线应连续,遇桥梁、隧道等附属设施时直接通过;与国、省道、县道路相通的街道赋相应的道路编号;大城镇及县城的次要干道,只编辑处理与外围道路相通构成道路网和能反映街区主要特征的,乡镇、农村居民地编辑处理与居民地外道路构成道路网的次要干道,其余的次要街道可不作处理。④境界应连续,不能断开,与其他线状地物重合时应进行层间拷贝,境界边线输入其行政区域名称及行政区域代码。⑤特殊地区界、开发区界、自然保护区界等直接输入区界的名称,如开发区、保税区等。⑥道路名称按技术依据中《省道路线名称和编号》和GB 917.2-2000《公路路线标识规则国道名称和编号》的简称录入。
  1.2.3 制图数据编辑
  为了满足对外提供图的需要,需将更新后的GIS数据转换成CAD图形数据,应按照规定的分层、颜色等进行编辑处理,编辑时统一使用该院提供的字库、线型、符号库,编辑形成DWG格式数据,文件以图幅为单位按图名存放。
  (1)数据的分层和颜色。
  DWG数据分层和颜色按《某市1∶5 000、1∶10 000地形图要素分类编码及数据库标准》规定的分层、颜色等进行编辑。
  (2)制图数据编辑。
  根据更新后的DLG入库数据,完成制图数据的更新。严格按制图标准,对数据进行符号化编辑,符号和线划要求应符合GB / T 20257.2―2006《1∶5 000 1∶10 000地形图图式》的要求。注记应避免压盖地物,压盖时应将注记消隐(包括文字注记,高程注记)。编辑时必须采用捕捉方式,严格靠点、靠线。
  (3)图廓整饰。
  图廓整饰严格按标准图廓格式进行整理。
  1.2.4 统一更新时点
  为满足更新后地形图的主要交通要素现势性,利用1:2 000地形图数据缩编更新和当年卫片数据更新后,统一时点,结合2015版最新卫片数据及收集的专业资料,对县级以上级别的主要交通要素进行补充更新。
  1.2.5 文档簿的填写和元数据更新
  (1)将每幅图的相关信息根据提供的元数据更新。(2)元数据录入中遇到的库外字以代码录入,并记入文档簿。
  1.2.6 电子图例簿制作
  对于已有数字地形图更新,装载单机版电子图历簿程序,按要求如实填写更新电子图历簿。
  1.2.7 图幅接边
  数据接边包含图形接边和属性街边。(1)更新完成后应进行不同图幅的数据接边工作。接边遵循“查东南,接西北”的原则,若相邻的东、南图幅数据为前期已完成数据时,后期更新的图幅也应负责与前期数据的接边。(2)不同等高距的图幅接边,只接相同高程的等高线。
  2 结语
  利用收集的地理信息成果等资料,对新增和变化区域进行更新的模式,大大减轻了外业调绘和内业采集、编辑的工作量,缩短了更新周期,既保证了现势性,有减少了成本。同时,利用该院开发的ARCGIS符号库、ARCGIS转换模块,在ARCGIS中进行可视化符号修改,实现ARCGIS数据到AutoCAD格式数据的转换编辑。保证了“图”和“库”一致性要求,为数据的更新创造了条件,是1∶10 000地形图更新行之有效的方法。该项目研究和探索了1∶10 000地形图图库一体更新的新思路、新方法,对建立适应需要的地形?D更新模式具有重要的现实意义和推广价值。
  参考诚博娱乐老虎机
  [1] 黄霞林,黎春桥.2009.1∶10 000地形图更新模式研讨[J].测绘与空间地理信息,2009(6):190-192.
  [2] 梁丽芳,王燕云,李红涛,等.汇交成果在1∶10 000地形图更新中的综合应用[J].测绘通报,2014(11):81-83.
  [3] 于桂芹,关天昊,郑春雨.省级1∶10 000地形图数据更新与入库方案设计[J].测绘与空间地理信息,2009(1):83-87.
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