1:500地形图入库前数据整理流程

陈嘉茵

摘要：本文针对1:500地形图建立数据库前数据整理工作流程进行介绍。外业数据采集即修测补测工作完成后，按照空间数据建库标准的要求，对1:500 数字化地形图数据进行核查及处理，经数据构面、属性录入、建立拓扑关系、数据投影变换、数据格式转换等工序，整理地形图数据。

关键字：数据构面，属性录入，建立拓扑关系，数据投影变换，数据格式转换。

中图分类号：N37文献标识码： A 文章编号：

本文针对1:500地形图建立数据库前数据整理工作流程进行介绍。外业数据采集即修测补测工作完成后，按照空间数据建库标准的要求，对1:500 数字化地形图数据进行核查及处理，经数据构面、属性录入、建立拓扑关系、数据投影变换、数据格式转换等工序，整理地形图数据。

1.数据核查

由于数据采集的过程中存在不规范或错误，比如房屋没有封闭，房屋与房屋中间有重复多余线，实体没有属性或者属性错误，以及存在没有属性的实体等等，这些问题对基于基础数据的要素构面、GIS数据库的入库是必须避免和消除的，否则将影响到GIS应用的可信度，甚至不能进行相关的GIS应用。数据核查主要分以下两步走：

1.1对数据进行预处理

（1）删除伪结点：删除图面上伪结点；

（2）删除复合线多余点：删除图面中复合线上的多余点；

（3）删除重复实体：删除完全重复的实体。

1.2应用CASS软件的“图形实体检查”功能检查图形数据

编码正确性检查：检查地物是否存在编码，类型正确与否；

图层正确性检查：检查地物是否按规定的图层放置，防止错误操作。

符号线型线宽检查：检查线状地物所使用的线型是否正确。

线自相交检查：检查地物之间是否相交；

高程注记检查：检核高程点图面高程注记与点位实际的高程是否相符；

复合线重复点检查：复合线的重复点检查旨在剔除复合线中与相邻点考靠得太近又对复合线的走向影响不大的点，从而达到减少文件数据量，达到提高图面利用率的目的。设置“重复点限差”，执行检查命令后，如果相邻点的间距小于限差，则程序将报告错误。

检查未通过的项目，将错误记录提交至制图处理，直至所有项目检查通过。

2．要素构面

数据核查通过后，空间特征表达为多边形的要素类型，需要对要素进行构面。下面以应用CASS软件的构面功能为例作介绍：

手动跟踪构面：将断断续续的复合线连接起来构成一个面，例如：花坛、道路边线、房屋边线等等断开的线，可以通过手动构面，把它们围成的面域构造出来；

搜索封闭房屋：自动搜索某一图层上复合线围成的面域，并把它自动生成房屋面。

要素构面完成后，运行“面状地物封闭检查”功能。面状地物封闭检查是面状地物入库前所必须进行的步骤。在此功能下定义“首尾点间限差”，程序自动将没有闭合的面状地物将其首尾强行闭合：当首尾点的距离大于限差，则用新线将首尾点直接相连，否则尾点将并到首点，以达到入库的要求。

3．录入属性数据

要素构面完成后，应用CASS软件的“地物属性结构设置”定义属性数据的结构，然后录入图形实体的属性。

属性录入完成后，应用“属性完整性检查”和“过滤无属性实体”功能，检查地物的属性值是否完整，反复检查至图形实体属性完备。

4．建立拓扑关系

4.1数据转入ArcGIS系统

由于后期将对CASS软件成果数据新建拓扑关系和检查拓扑关系，因此建立ArcGIS GeoDatabase数据库，将CASS软件成果数据转入至ArcGIS GeoDatabase数据库。

应用CASS软件的SHP文件接口输出SHP格式，将CASS软件的成果数据转换为SHP格式的点、线、面简单要素类型数据，再将SHP格式数据转入ArcGIS GeoDatabase数据库中。

CASS软件成果数据转入ArcGIS数据库后，按《城市地理空间框架数据标准 (CJJ 103-2004)》要素类型定义重组分类，CASS软件成果数据与ArcGIS数据库分类映射如表25所示。

表25CASS软件成果数据与ArcGIS数据库分类映射

由于ArcGIS数据库对数据有较高的要求，如图形实体放错图层、代码值错误、面状地物不封闭即有悬挂点、伪节点等错误均不能转入ArcGIS系统数据库。因此，还需要进行ArcGIS拓扑关系检查。

4.2ArcGIS拓扑关系检查

拓扑是 GIS 在数据管理和完整性方面的关键要求。通常，拓扑数据模型通过将空间对象（点、线和面要素）表示为拓扑原始数据（节点、面和边）的基础图表来管理空间关系。这些原始数据（连同它们彼此之间及其所表示的要素边界之间的关系）通过在拓扑元素的平面图表中表示要素几何进行定义。拓扑用于确保空间关系的数据质量并帮助进行数据编译。

利用ArcCatalog中所提供创建拓扑规则后，应用ArcMap软件进行拓扑错误的检查，其中部分规则可以在容限内对数据进行修改调整。

建立好拓扑规则后，就可以在ArcMap软件中打开拓扑规则，根据错误提示进行修改。

ArcMap软件拓扑检查功能有对线拓扑（删除重复线、相交线断点等）、根据线拓扑生成面、拓扑编辑（如共享边编辑等）、拓扑错误显示（显示在ArcCatalog中创建的拓扑规则错误），拓扑错误重新验证（刷新错误记录）。

5．数据格式和投影转换

5.1数据格式转换

由于采用ArcGIS作为后期地理信息数据处理的平台，因此最终成果的数据格式转换非常方便，将ArcGIS GeoDatabase数据库中的要素数据按Feature Dataset 或 Feature Class导出为SHP格式文件，即完成最终成果数据的格式转换。

5.2投影

投影的方法可以使带某种坐标信息数据源进行向另一坐标系统进行转换，并对源数据中的X和Y值进行修改。

一般情况下地理数据库（如GeoDatabase 的 Feature DataSet 、Shape File等）在创建时都具有空间参考的属性，空间参考定义了该数据集的地理坐标系统或投影坐标系统，没有坐标系统的地理数据在生产应用过程中是毫无意义的，但由于在数据格式转换、转库过程中可能造成坐标系统信息丢失，或创建数据库时忽略了坐标系统的定义，因此需要对没有坐标系统信息的数据集进行坐标系统定义。坐标系统的定义是在不改变当前数据集中特征X Y值的情况下，对该数据集指定坐标系统信息。

6．数据检查

为保证得到最佳质量的1/500地形图数据，最后进行数据检查，确保各方面标准一致，完整精确。

数学基础检查：检查数据的平面坐标基准、高程基准、投影、分幅和分带情况是否符合要求。

数据完整性检查：检查数据覆盖范围、要素、数据层与内部文件是否完整。

逻辑一致性检查：检查数字线划图数据拓扑关系、概念、格式是否一致。

位置精度检查：将ArcGIS数据库图形节点成果表与dwg文件图形坐标对比，分析图形坐标输入精度，完成数据图形质量的检查。

属性精度检查：将ArcGIS数据库属性数据成果以规范表格形式输出，与原始资料相应表格进行对比检查，分析属性数据输入的准确性，完成数据属性质量的检查。

参考文献：

[1] 《城市地理空间框架数据标准 (CJJ 103-2004)》

[2]吴秀芹、张洪岩、张正祥、李瑞改、董贵华.ArcGIS9地理信息系统应用与实践.北京.清华大学出版社.2007

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。