矢量基础地理数据入库处理技术研究

矢量基础地理数据入库处理技术研究

陈敏兰

陈敏兰

佛山市测绘地理信息研究院广东佛山528000

摘要：在实际应用中，由于DLG数据加工和数据技术相对复杂，在入库中出现问题的可能性较大。本文结合我国DLG数据入库处理技术，对DLG数据存在的问题和解决方法进行了分析。

关键词：DLG数据；矢量数据；数字城市

引言

随着城市建设的高速发展，城市规划管理和社会公众对基础地理数据的现势性要求更高。在数字城市GIS建设中，许多的甚至大部分的DLG数据都是由现有矢量数据加工而成的，矢量数据加工工作通常要占到整个GIS的大部分，因此，应加强对DLG数据入库处理技术的研究。

1.数据入库中存在的问题

（1）数据格式参差不齐，加工预处理工作量巨大，入库后数据丢失严重。据不完全统计，国内已有商业化的地形制图软件20多种，每种软件对数据的描述都不相同，即便同是利用AutoCAD或Microstation作二次开发的软件，其数据格式与编码描述也不一致。即便是同一个单位，都有可能存在几种不同的数据格式，这就导致在数据加工与处理过程中会出现各种各样的情况，导致项目成本增加，在实际工作中数据丢失、数据变形的现象较严重。以前的电子数据不可能充分考虑到当前GIS入库的需要，导致现有数据的质量参差不齐，在数据加工工作中，不可避免地出现入库后部分数据丢失现象[1]。

（2）缺乏统一、系统的专业标准理解与执行。在20世纪80年代，我国刚起步研究和发展地理信息系统时，就吸取了国外一些国家忽视标准化的严重教训，始终将地理信息的标准化和规范化作为GIS发展的重要组成部分，相继出台了一系列国家和行业的相关标准，但在很多地方上，执行过程中并未能结合本城市的实际情况，缺乏富有经验并深入理解GIS专业的专业技术人员，不了解应当基于这些通用的国家或行业标准，制定切合自己城市特点的专用标准，这样就导致已有的标准在实施效果上大打折扣。

（3）专业技术侧重点不一致。在我国很多地方，由于历史或现实的原因，各个部门在专业的应用执行上脱节。不同专业对GIS标准的理解程度不一，专业理解的角度也不尽相同，例如测绘专业技术人员注重的仅仅是地形图的图面表达，城市规划技术人员注重的仅仅只是规划成果，对空间数据的质量并不关注，而GIS专业人员注重的是数据的应用和分析，数据必须具有空间拓扑关系。GIS相关专业提供的数据仅仅对图面的效果作了详尽的考虑，而对于数据后期的应用并无太多的关注，既没有考虑地物的属性、分层、编码等，也没有考虑数据的拓扑关系。再者是不同的专业人员对GIS的理解程度不同，导致数据的标准在实际执行上有很大差异[2]。

2.入库前的数据处理

由于不同格式的现有矢量数据存在差异性，且表达方式和GIS系统所要求的数据描述方式之间存在很大的差异性，因而，数据入库之前需要做大量的准备工作，主要包括：实体元素的错误纠正、地形要素封闭性检测、重复地形要素的清理、道路和河流等某些特殊地形要素的处理、地形要素扩展属性的设置等。对矢量数据的加工与处理主要是为了使输出的地理数据更加符合GIS软件要求，以便能充分利用GIS软件的各种功能，让转换后的数据能发挥更大的效益，体现出GIS软件的优越性。入库前数据处理的主要工作有：

（1）面状定义实体必须是封闭的，如房屋、池塘等；

（2）各图元注记必须是一个整体，如单位名称，如果是逐字注记，在导入时将生成多个点要素；

（3）线型与图元的检查；

（4）各个图元层属性的匹配；

（5）道路、河流等用线描述的面要素的处理；

（6）地形要素编码和扩展属性设置；

（7）重复地形要素的清理。

3.DLG数据加工流程

加工成标准DLG数据具体流程如图1所示：

图1DLG数据加工流程图

3.1地理数据库设计思想

本文采用Shapefile文件来存储地理数据，这种格式的GIS数据能够被目前流行的大多数GIS软件直接读取，可以避免数据转换而丢失部分信息。按照《城市基础地理信息系统技术规范》（CJJ100-2004/J298-2004）标准，地理数据分为10个图层，分别为：测量控制点、居民地和垣栅、工矿建（构）筑物及其他设施、交通及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、境界、地貌和土质、植被、注记，这些图层除测量控制点层和注记层外，其他图层都是由点、线、面要素组成的。这样除控制点、注记、高程点外，每个图层的要素可以用3个Shapefile文件来存储，即：点要素类、线要素类和面要素类。对于控制点、注记、高程点分别只需建立点要素类[3]。

3.2软件模块设计思想

根据笔者的经验，基础地理数据加工与处理系统主要包括以下几个模块：①地形图符号库模块。该模块能够完成常用地形图符号的加工与编辑。②图形垃圾清理与错误纠正模块。该模块能够完成已有矢量数据的实体记录错误纠正及图形在编辑时产生的图形垃圾。③基本属性转换模块。该模块能够完成已有矢量数据的基本属性转换，达到实体初始基本属性统一。④数据加工模块。该模块主要是自动化或半自动化完成点、线、面空间属性及其拓扑关系的标准化。⑤质量控制模块。该模块主要是能够自动监理上述模块加工后的数据质量。⑥数据输出模块。该模块的主要功能是将符合标准的空间数据转换为GIS系统可直接使用的DLG数据。

4.应用实例

某市城市规划勘测设计院针对赣州市现有的基础地理数据，采用上述地理数据库及软件模块设计思想，成功地研发了“GZGISMAP基础地理数据加工与处理系统”。该系统经过实际使用，可以大幅度提高基础地理数据加工与入库的工作效率，与常规的数据入库方法相比不仅可以减少60%～70%的人工工作量，而且可以完成许多人工无法完成的数据质量自动检核，并最终达到了全息数据入库的目的。

5.结束语

综上所述，DLG数据入库处理技术是十分的重要的，其数据质量的好坏直接影响系统的的正常运行，同时，在我们的数据输入以及格式的调整转换上有着很大的作用，因此，我们在今后的研究中一定要对该技术给予充分的重视，使其得到更好更快的发展。

参考文献：

[1]基础地理数据在智慧城市建设中的分析与应用[J].王岳.智能建筑与智慧城市.2018（02）

[2]地理信息科学在智慧城市建设中的作用[J].崔铁军.天津师范大学学报（自然科学版）.2017（03）

[3]网格单元在基础地理数据动态更新中的应用研究[J].吴一杰.工程勘察.2016（08）