天津市基础地理信息要素数据字典第一部分:1∶500、1∶2000的编制

周丽珠，刘富东，刘阳

(1.天津市测绘院，天津 300381;2.天津市市政工程建设公司，天津 300100)

1 引言

为适应天津市信息化建设和地理信息产业的飞速发展，满足社会对基础测绘的信息化、标准化的需求，促进天津市基础地理信息数据的共建共享，加快数字城市建设，天津市测绘院在统一软件平台、统一数据标准、统一内外业行为的思想理念基础上，以国家标准为依据，结合天津市基础测绘和城市信息化建设的地域特点，借鉴天津市历年 1∶500、1∶2 000地形图数据的制作和应用中的经验，以实用性和可操作性为基本原则，编写集地形图图式、基础地理信息要素分类与代码和数据技术要求为一体的具有地方特色的基础地理信息要素标准。即《天津市基础地理信息要素数据字典第一部分:1∶500、1∶2 000》(以下简称《数据字典》)。1∶1 000比例尺与 1∶500比例尺基础地理信息要素的表示方法相同，涉及 1∶1 000比例尺基础地理信息要素可参照《数据字典》中 1∶500比例尺基础地理信息要素执行。

《数据字典》是数据交换与共享不可缺少的基础标准，它是以数据基本单元为单位，按照一定顺序排列，对其内容作详细说明的数据集。数据字典中存放着系统中所有数据的定义，即对所有数据结构的描述，是一个定义应用程序中使用的所有数据元素和结构的含义、类型、度量单位、精度以及允许的取值范围的共享仓库。

2 《数据字典》与国家标准的关系

2.1 国家标准具有通用性，本标准具有地方特色

国家标准是从1∶500～1∶100万的系列标准，比例尺之间有一定的衔接性，基本是在 1∶1万基础上向两侧扩充，而且国家测绘地理信息局要求地方提供的基础地理信息数据也是小于 1∶1万的数据，因此在编制国家标准过程中也主要是以 1∶1万的基础地理信息数据为基础。1∶500、1∶2 000基础地理信息数据是城市基础测绘数据，主要用于城市规划、设计、施工和管理等方面，与城市建设的特点结合比较紧密。本《数据字典》就是在国家标准的基础上，结合天津市城市规划、城市基础测绘和城市信息化建设等特点编制，删除掉与天津市地理信息要素不相关的国标要素，丰富了城市基础地理信息要素内容，是一部具有地方特色的数据标准。本标准中删除掉的国标要素14个，新增要素53个，如表1所示。

删除与新增要素明细表 表1

2.2 本标准可操作性更强，更适于计算机制图

可操作性主要从以下5个方面考虑:

(1)国标“分类与代码”中要素分类分为4类:大类、中类、小类、子类。大类包括定位基础、水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被与土质8类。本标准在国标基础上又继承了天津市1∶500、1∶2 000基础地理信息数据要素类型，将要素分类分为6类:大类、中类、小类、子类、细分类、符号信息类。大类包括定位基础、水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被与土质、地籍、地下管线、地名地址、城市部件等。中类、小类按照国标“分类与代码”中的类别。子类在国标“分类与代码”的基础上增加一些要素。细分类是在子类基础上按结构、性质细分形成的要素类。符号信息类包括独立符号、特征定位线、坡顶线(堤顶线、上缘线);范围线、轮廓线;辅助设施不依比例尺符号、辅助设施范围线;辅助描述符;单向箭头符号;双向中心线;单向中心线;框架线;骨架线;下坡脚线;辅助线;辅助设施依比例尺符号;调头中心线;往复箭头符号;地名注记;名称注记和性质注记等类。

(2)国标编码结构按照要素的4大分类采用6位十进制数字码。大类、中类为1位编码，小类、子类为2位编码。具体代码结构如下:

本标准要素编码结构采用“主编码”加“附编码”的编码方案，统一用10位十进制数字码描述，主编码是前8位数字码，附编码是后两位数字码。前八位数字码对应要素分类中的前5类，即大类、中类、小类、子类、细分类，大类由国标中的8大类扩充为十多类，因此编码由1位扩充为2位;中类为1位编码，小类、子类为2位编码，细分类为1位编码。后两位数字码对应要素分类中的第6类，即符号信息类，具体编码结构如下:

增加的细分要素有400多个，举例如表2所示。

部分细分要素明细表 表2

(3)国标“地形图图式”中为了图面美观，要求地物之间有 0.2 mm的空隙，可以移位次要地物，一些图形符号过于强调象形化和艺术性。为了考虑图纸载负量，可以舍掉一些信息地物、次要地物。而国标“数据字典”中又要求数据之间的空间关系正确，这样便于数据的查询分析。要素符号应满足计算机制图和数据库表示。本标准对以上两个国家标准进行了认真的分析和充分的论证，又结合用户需求和数据库建设要求，对于过于强调图面，不满足计算机制图、数据库表示和信息化方面的内容删掉，因此在本标准中要素之间应满足数据之间的拓扑空间关系，不再有空隙和移位。增加信息地物、不舍掉次要地物，可以按照数据分层的方式管理，数据中包含全要素的数据内容，输出纸图时只包含图面表示的内容。

(4)本标准中处理了国标“地形图图式”、“数据字典”和“要素分类代码”中的矛盾和冲突，一些要素包含在“地形图图式”中，但又不包含在“要素分类代码”和“数据字典”中;一些要素包含在“要素分类代码”和“数据字典”中，但又不包含在“地形图图式”在中。一些要素在“地形图图式”中要素分类、制图表示不同，但在“要素分类代码”中编码相同。通过对以上国家标准充分的学习、分析和比较，合理地处理了它们之间的关系，对涉及有矛盾的要素进行了调整。“地形图图式”中包含的所有地物在本标准中都应体现，“要素分类代码”中无编码的要素在本标准中补充完整。调整补充要素编码有40个，如表3所示。

调整要素明细表 表3

(5)“地形图图式”中将注记作为大类进行表述，“要素分类代码”中作为中类注记代码，“数据字典”中没有注记的相关内容。本标准中将要素所涉及的注记分解到相应的要素中，注记是要素内容的一部分，使要素更加完整。调整一些表面注记要素，增加单位点，信息内容记录在属性中。

2.3 本标准集成制图与建库要求，更具有实用性

《基础地理信息标准数据基本规定》(GB21139－2007)是强制性标准，要求基础地理信息标准数据依照“地形图图式”、“数据字典”和“要素分类代码”3个国家标准执行。制作数据时需要同时查找3本标准，给生产作业带来一定的复杂性。编写本标准时，通过对以上3个国家标准进行了认真分析，合理处理了这3个国家标准之间的冲突，同时将3个国家标准和数据技术要求集为一体，借鉴天津市历年1∶500、1∶2 000地形图数据的制作和应用中的经验，结合天津市城市信息化建设的特点，是一部具有很强的实用性和可操作性的地方数据标准。

2.4 国家标准强调要素的空间位置信息，本标准扩展了属性信息

本标准在国标“数据字典”基础上增加了城市基础地理信息要素的各种属性信息(例如:桥梁的载重吨数、净空高度、建筑结构、铺装材料等)，用户感兴趣的信息(例如:单位点、兴趣点等)，数据库建设、城市建设应有的骨架数据信息等(例如:道路中心线、水系中心线、骨架线、框架线的采集等)。

2.5 国家标准只强调要素拓扑空间关系，本标准增加了要素关联关系

本标准增加了要素的一级关联关系和二级关联关系。关联关系的建立增强了要素各个组成部分或若干要素之间的联系，能够更好的保证数据质量，有利于基础地理信息数据的编辑处理、信息图形化和自动缩编的实现。

3 《数据字典》内容

《数据字典》包含前言、引言、5章、18个附录和2个索引。5章包括:范围、规范性引用文件、术语和定义、基本规定、数据字典内容。18个附录中有14个规范性附录和4个资料性附录。

数据字典结构采用表格形式，描述的内容包括要素名称、制图表示、几何表示、图式编号、国标编码、描述、采集要求、层名、分解表示、编码、实体、线型名、符号名、字型名、图案名、线宽、几何特征、色号、基本属性、扩展属性、关联关系、例图、相关要素、关系和备注，如表4所示。

砖石结构廊房(1∶2 000)要素表 表4

数据字典结构中的采集要求规范内外业的作业行为和方法;分解表示中黑线部分是要表示的内容，是数据编辑、数据入库的要求，内容翔实易于作业员掌握，便于生产。属性分为基本属性和扩展属性，利于生产作业时根据用户需求调绘不同的属性内容。

4 《数据字典》的特点

4.1 结构新颖、内容规范

《数据字典》借鉴了国标“基础地理信息要素数据字典”、汉语字典的结构，考虑了科研、生产和使用三者的方便，设计了新颖、实用的《数据字典》模板结构。采用规范的格式描述制图表示、编码、几何表示、采集要求、分解表示、要素属性、要素关系等内容，达到了地方标准水平的《数据字典》。

4.2 研发、生产和使用三结合

《数据字典》坚持研发、生产和使用三者相互结合。既考虑标准的先进性，还要考虑数据生产和应用的适用性。《数据字典》在编制时充分考虑数据应用和数据生产的不同需求，给每个要素配置制图表示、几何表示和分解表示，有针对性地增加了例图，既便于用户读图，又便于作业人员生产作业使用。在数字地图环境下建立了实地要素、地图符号、生产作业、识别应用四者之间的对应关系，形象直观，提高了数据字典的实用程度和使用范围。

4.3 突出信息化服务特点

《数据字典》实现了要素专业知识的图形化和表格化，便于地图数据的信息化管理和服务。数据字典将地形图图式、分类与代码、技术要求融为一体，建立了要素的整体概念，便于数据应用人员和测绘专业人员获取要素的系统知识。

4.4 要素齐全，使用范围广

《数据字典》使用了现阶段最新的要素分类与代码、地形图图式、技术要求等标准，既有国标有的要素，又有扩展的地区新要素，给出了复杂建筑的绘制原则等。在天津市具有良好的权威性、现势性和前瞻性。是从事地理信息系统研发、数字地图生产作业、地图制图教学和学习的测绘专业人员的得力助手。

5 《数据字典》的应用

(1)结合《数据字典》标准，编写了一套适于测绘生产的基础地理信息采集编辑软件。并将《数据字典》与软件集成，起到在线帮助的作用。该软件绘制要素时，通过读取《数据字典》数据库，参数化绘制地物， 保证数据的准确性和完整性，如图1所示。

图1 廊房的参数化绘制菜单

(2)结合《数据字典》标准，编写了一套数据检查软件，保证数据质量，如图2所示。

图2 检查软件的检查项对话框

(3)《数据字典》标准已应用于生产项目中，例如:天津市滨海新区 1∶2 000测绘项目、天津市区1∶500地形图修测项目、天津市 1∶2 000修测项目等。该标准将在生产实践中不断完善。

6 总结

《数据字典》既保证了1∶500、1∶2 000基础地理信息数据生产过程的规范化、标准化，又保证了基础地理信息数据的质量，实现不同系统间的基础地理信息交换与共享，避免数据重复生产。本标准的制定对天津市基础地理信息数据的生产、建库、更新、维护、分发和开发服务等起到积极作用，为天津市基础地理信息公共服务平台、“数字天津”建设奠定基础。

［1］GB/T 13923－2006．基础地理信息要素分类与代码［S］．

［2］GB/T 20257．1－2007．国家基本比例尺地图图式 第一部分:1∶500 1∶1000 1∶2000地形图图式［S］．

［3］GB/T 20258．1－2007．基础地理信息要素数据字典 第一部分:1∶500 1∶1000 1∶2000基础地理信息要素数据字典［S］．

［4］曹学礼．宁波市大比例尺数字化测绘地方标准初探［J］．测绘标准化，2005(4):3～5．

［5］马晓萍，肖国雄，兀伟．中比例尺地形图图式修订中的有关问题说明［J］．测绘标准化，2006(1):1～5．

［6］段怡红，吕玉霞，李建利等．《基础地理信息要素数据字典第2、3部分》编制说明［J］．测绘标准化，2006(2):1～4．

［7］张坤，肖学年，周一等．《基础地理信息要素分类与代码》编制说明［J］．测绘标准化，2006(3):1～4．

［8］刘洋，兰泽英．广州城市基础地形图图式修订研究［J］． 城市勘测，2011(4):68～71．