新型基礎(chǔ)測(cè)繪體系下城市1∶500 DLG更新入庫(kù)方法探索

覃會(huì)玲，喻燕萍

(成都市勘察測(cè)繪研究院，四川 成都 610081)

1 引 言

城市大比例尺地形圖更新是一個(gè)系統(tǒng)、復(fù)雜的工程，其更新的模式和周期受組織管理、采集手段、投入資金、技術(shù)支撐、用戶(hù)需求等多方面的影響。傳統(tǒng)城市大比例尺數(shù)據(jù)庫(kù)更新的數(shù)據(jù)源主要有規(guī)劃竣工測(cè)量、零星補(bǔ)測(cè)、局部修測(cè)[1]等；更新模式上有基于要素增量的更新[2]、基于格網(wǎng)單元的更新[3]、多尺度地形圖聯(lián)動(dòng)更新[4]等；更新技術(shù)手段有內(nèi)外業(yè)一體化、圖屬一體化、圖庫(kù)一體化[5]等。對(duì)于城市 1∶500 DLG數(shù)據(jù)更新來(lái)說(shuō)，間隔周期不會(huì)太長(zhǎng)，一般每年更新一次，成片變化主要集中在城鄉(xiāng)接合部(拆遷、安置)、城市改造(植被、道路、部件)、重點(diǎn)區(qū)域建設(shè)(規(guī)劃竣工)，而建成區(qū)大量變化的要素并不多，因此城市 1∶500 DLG數(shù)據(jù)適合采用以要素更新與局部修測(cè)相結(jié)合的更新模式。

為適應(yīng)傳統(tǒng)基礎(chǔ)測(cè)繪向新型基礎(chǔ)測(cè)繪轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)，按照新型基礎(chǔ)測(cè)繪體系對(duì)實(shí)體地理數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)的要求，用傳統(tǒng)的幾何要素點(diǎn)、線(xiàn)、面來(lái)表達(dá)地理要素，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前用戶(hù)的服務(wù)需求；而用地理實(shí)體來(lái)表達(dá)，一種地理要素同時(shí)包含多個(gè)圖元[6]，且有唯一的地理實(shí)體編碼，這樣能夠完整地描述多種地理實(shí)體的空間關(guān)系，這種按實(shí)體對(duì)象建庫(kù)的模式在實(shí)際應(yīng)用中更加靈活。

當(dāng)前形勢(shì)下，新型基礎(chǔ)測(cè)繪提出面向自然資源“兩統(tǒng)一”的職責(zé)，以實(shí)體化數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)為主攻方向。這就需要數(shù)據(jù)生產(chǎn)部門(mén)能夠充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，即“一個(gè)實(shí)體只測(cè)一次”和“一次采集，實(shí)體派生”，并結(jié)合民政部門(mén)、交通部門(mén)、水務(wù)部門(mén)專(zhuān)題信息對(duì)地理國(guó)情數(shù)據(jù)進(jìn)行融合改造，擴(kuò)充實(shí)體類(lèi)型，完善實(shí)體屬性、深化實(shí)體應(yīng)用。

2 現(xiàn)狀分析

以近年來(lái)成都市郫都區(qū)1∶500 DLG更新入庫(kù)為例，“十三五”期間，郫都區(qū)測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)利用情況良好，區(qū)規(guī)劃和自然資源局提供的測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)利用率及滿(mǎn)意度都在50%以上，但是大比例尺地形圖產(chǎn)品覆蓋率低，尚未實(shí)現(xiàn)全覆蓋；二是數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性差；三是地形圖產(chǎn)品要素還不夠豐富?！笆奈濉睍r(shí)期，郫都區(qū)將加快建設(shè)智慧城市、全面建設(shè)法治郫都、持續(xù)建設(shè)平安郫都、深化城鄉(xiāng)社區(qū)發(fā)展治理，這些都離不開(kāi)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的支撐，需強(qiáng)化地理信息數(shù)據(jù)的儲(chǔ)備和挖掘利用，完善地理信息數(shù)據(jù)的信息化建設(shè)。

根據(jù)前期區(qū)內(nèi)各相關(guān)單位的走訪(fǎng)調(diào)查情況，需要增加 1∶500地形圖覆蓋范圍及重點(diǎn)區(qū)域更新頻率。同時(shí)調(diào)查結(jié)果表明，各部門(mén)在使用的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)時(shí)還很關(guān)心院落單元、院落名稱(chēng)、院落出入口、樓棟性質(zhì)、道路名稱(chēng)、水系名稱(chēng)、綠化面積、綠化品種等要素。由此可見(jiàn)本次 1∶500 DLG采集內(nèi)容除了傳統(tǒng)基礎(chǔ)測(cè)繪的內(nèi)容，還要向自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、人文等屬性上拓展，才能滿(mǎn)足城市的精細(xì)化管理和現(xiàn)代化治理的需求。

3 數(shù)據(jù)組織和技術(shù)路線(xiàn)

本次項(xiàng)目采用內(nèi)、外業(yè)綜合法進(jìn)行，具體流程如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目技術(shù)流程

4 內(nèi)業(yè)技術(shù)要點(diǎn)

4.1 新增要素內(nèi)容

本次項(xiàng)目1∶500 DLG數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)生產(chǎn)中增加的要素有：

(1)院落面：特指城鎮(zhèn)范圍內(nèi)以圍護(hù)物(如圍墻、鐵絲網(wǎng)、柵欄等)或人行道邊界劃分出的具有一定規(guī)模、權(quán)屬和功能相對(duì)獨(dú)立的空間范圍。同時(shí)錄入院落名稱(chēng)、類(lèi)型(如政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、居住小區(qū)、文化設(shè)施、教育科研設(shè)施、體育設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施等)屬性。

(2)院落出入口：每個(gè)院落所有的出入口，以點(diǎn)形式表達(dá)，點(diǎn)的位置位于門(mén)牌號(hào)對(duì)應(yīng)門(mén)內(nèi)側(cè)的中間位置且在相應(yīng)院落面內(nèi)，同時(shí)錄入點(diǎn)的門(mén)牌號(hào)。

(3)樓棟面：以1∶500 DLG房屋的合并或拆分來(lái)表達(dá)，同時(shí)錄入樓棟的棟號(hào)、性質(zhì)(如住宅、商業(yè)、機(jī)關(guān)、教育、醫(yī)療等)。

(4)道路面和道路中心線(xiàn)：除內(nèi)部道路之外、寬度在 1 m以上的雙線(xiàn)道路，提取道路邊線(xiàn)進(jìn)行構(gòu)面處理，并繪制道路中心線(xiàn)，并錄入屬性(如路名、等級(jí)、路寬、路面類(lèi)型)。

(5)綠道面和綠道中心線(xiàn)：采集城市綠道中心線(xiàn)，并對(duì)綠道進(jìn)行構(gòu)面，并錄入屬性(如路名、等級(jí)、路寬、路面類(lèi)型)。

(6)水系面和水系中心線(xiàn)：對(duì)于河流、溝渠等水系要素，寬度在1米以上的雙線(xiàn)水系，提取水系邊線(xiàn)進(jìn)行構(gòu)面處理，并錄入屬性(如名稱(chēng)、級(jí)別)。

4.2 要素改造方法

實(shí)體化改造內(nèi)容包括新增要素構(gòu)面、生中心線(xiàn)、數(shù)據(jù)規(guī)整、屬性賦值、屬性標(biāo)準(zhǔn)化、拓?fù)潢P(guān)系處理等。院落面以國(guó)情資料為底板，國(guó)情數(shù)據(jù)中院落管理單元是基于 1∶2 000 DLG的維護(hù)物(圍墻、柵欄、房屋)、以及地籍?dāng)?shù)據(jù)、最新影像數(shù)據(jù)和控規(guī)等數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、勾畫(huà)?？紤]到精度要求，院落數(shù)據(jù)改造涉及跨尺度改造，需將本次待更新的 1∶500 DLG數(shù)據(jù)與 1∶2 000地理國(guó)情數(shù)據(jù)進(jìn)行套合比對(duì)，并修正；同時(shí)將國(guó)情數(shù)據(jù)的屬性關(guān)聯(lián)到待更新數(shù)據(jù)之中。

圖2 院落實(shí)體化改造步驟

為提高生產(chǎn)效率，在FME平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了批量拓?fù)錁?gòu)面，在dwg格式下以程序處理為主，人工處理為輔，人機(jī)交互式處理。構(gòu)面之后的dwg數(shù)據(jù)沒(méi)有任何屬性，利用改造成果數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)之間的空間關(guān)系，進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理，實(shí)現(xiàn)批量屬性?huà)旖?，自?dòng)屬性賦值。

4.3 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

根據(jù)本次項(xiàng)目情況，規(guī)整好的CAD數(shù)據(jù)還需要解決以下問(wèn)題，才能最終形成最終標(biāo)準(zhǔn)格式的dwg數(shù)據(jù)：

①南方CASS軟件版本更新所導(dǎo)致的舊數(shù)據(jù)與更新數(shù)據(jù)的圖示、符號(hào)、線(xiàn)性等不一致；

②由于新、舊數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)不一致，造成CAD擴(kuò)展屬性的字段及其屬性值的不規(guī)范。

在現(xiàn)有CAD成圖軟件的基礎(chǔ)上，根據(jù)項(xiàng)目建庫(kù)技術(shù)規(guī)定和常規(guī)流程，完成交互平臺(tái)開(kāi)發(fā)，包括圖層轉(zhuǎn)換、屬性轉(zhuǎn)換、要素名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)化等。

項(xiàng)目的成果有兩種基本數(shù)據(jù)格式：dwg格式和mdb格式。不同格式的數(shù)據(jù)的互轉(zhuǎn)著重關(guān)注兩個(gè)方面的內(nèi)容：

①格式轉(zhuǎn)換后確保兩者之間的幾何要素一致[7]。

②格式轉(zhuǎn)換后確保數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(包括圖層結(jié)構(gòu)、圖層名稱(chēng)、字段名稱(chēng)、別名等)符合本次建庫(kù)技術(shù)規(guī)定的要求，以及數(shù)據(jù)的編碼是否正確、要素分類(lèi)是否正確、要素是否閉合、環(huán)島處理等，同時(shí)對(duì)缺省值進(jìn)行完善，確保數(shù)據(jù)組織的正確性。

圖3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程

4.4 質(zhì)量控制及檢查工具

本項(xiàng)目主要通過(guò)人機(jī)交互檢查和程序自動(dòng)檢查等方式來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的正確性、屬性的完整性、邏輯的一致性、拓?fù)潢P(guān)系、接邊等方面進(jìn)行檢查。生產(chǎn)過(guò)程中的dwg數(shù)據(jù)質(zhì)在南方CASS軟件平臺(tái)中執(zhí)行.tsk質(zhì)檢和處理方案，逐項(xiàng)檢查，逐個(gè)修改。成果數(shù)據(jù)通過(guò)FME地形圖質(zhì)檢平臺(tái)，定制質(zhì)檢模板，檢查dwg、mdb格式的成果，并逐項(xiàng)改正，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。

本次項(xiàng)目對(duì)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理每個(gè)步驟進(jìn)行質(zhì)量控制，數(shù)據(jù)成果實(shí)行質(zhì)量“三級(jí)檢查”，作業(yè)小組對(duì)完成的成果進(jìn)行100%詳查，質(zhì)檢部門(mén)對(duì)成果進(jìn)行100%內(nèi)業(yè)詳查和100%外業(yè)巡查，30%外業(yè)詳查；質(zhì)量管理部門(mén)對(duì)成果進(jìn)行100%內(nèi)業(yè)詳查，30%外業(yè)巡查，5%外業(yè)詳查。

圖4 CAD質(zhì)檢方案

圖5 FME質(zhì)檢模板

5 結(jié) 論

本次成都市郫都區(qū)1∶500 DLG更新入庫(kù)項(xiàng)目中，更新單元上以院落為最小區(qū)間，改造方式上融合利用了地理國(guó)情數(shù)據(jù)，技術(shù)支持上實(shí)現(xiàn)了新、舊版本數(shù)據(jù)以及dwg格式、mdb格式之間的相互轉(zhuǎn)換，提高了生產(chǎn)效率，降低了人力成本。生產(chǎn)實(shí)踐表明，本次 1∶500 DLG更新入庫(kù)方法對(duì)于避免重復(fù)建設(shè)、提高地理國(guó)情數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)、探索大比例尺地形圖更新的方法、提高基礎(chǔ)測(cè)繪的服務(wù)意識(shí)上有一定的借鑒意義。