基于EPS平台大比例尺地形图动态更新方法的应用研究

周 磊，赵向阳，杨学峰，邵士成

(济南市勘察测绘研究院，山东济南250013)

一、前 言

大比例尺地形图动态更新是一项基础性和公益性事业，广泛服务于经济建设、社会发展、国防建设和人们得生活的各个领域。大比例尺地形图的动态更新维护机制是确保基础地理信息具有现势性和时态完整性的基础性、前提性工作[1]。

随着测绘地理信息产业的飞速发展，基础测绘成果已经跟不上测绘保障服务的要求，主要体现在：①采集软件基于AutoCAD平台开发，需经过数据加工方能入库，导致入库周期长，达不到实时更新的要求;②数据不能实现变量更新入库，重复劳动较多;③图、库分离，数据的对象化、整体化程度低，不利于成果分发、利用[2]。目前国内大多数城市大比例尺地形图动态更新成图和入库采用不同的操作平台，往往造成外业采集和数据库更新不能同步进行，基础数据的现势性和实效性在某种程度上滞后于城市的快速发展。

本文提出了一种大比例尺地形图“应需适时动态更新”的实施方法，设计提出了动态更新技术的业务模式，确立了更新内容的灵性化和更新周期的适时化，并基于EPS平台系统实现了测量外业、内业、入库更新一体化，减少了入库环节，缩短了入库更新周期。

二、总体思路

大比例尺地形图动态更新维护机制遵循“应需适时更新”总体思路，以“发现变化→测定变化→变化分析→更新库体→产品服务”为主线，体现更新内容灵性化、更新周期适时化、更新方式多元化等特点，组织和开展相应的信息获取和处理工作[3]。

图1 更新流程

三、应用的软件基础

1．EPS平台架构

EPS平台具有可包容数据的4级组织构架(数据空间Data Space、数据群Data Group、数据专题Data Source、数据实体Data Body)，使得不同种类、不同数学基础、不同尺度的数据通过工作空间集成，可方便快捷地实现动态投影、叠加显示输出等操作。

2．模板控制技术

数据生产的标准性是基础信息数据采集的重要内容之一，EPS平台通过模板控制技术定制标准模板，由模板控制数据标准化和质量。EPS模板基于Access数据库表格(FeatureCodeTB(特征码表)、SymbolScriptTB(符号描述表)、NoteTemplateTB(注记模板表))分别用于记录地物要素的空间、时间、属性等信息。利用模板控制技术把数据基本的对象类型和空间信息、基本属性、扩展属性通过关联的手段封装在一个基于Access数据库的文件(*．mdt)中，运用规则和符号描述把地理要素的编码标准、分层标准、符号标准以及数据的存储结构等定义在各自的表中，利用模板来控制数据标准，实现数据的标准化，并实现一套数据与不同GIS数据产品的双向转换[5]。

3．程序二次开发

EPS平台脚本语言遵循VBScript语言编译规则，结合平台自带集成函数和脚本语言二次开发，可实现不同数据格式相互转换，可设计开发出数据批量处理、批量导入和输出、数据质量检查及修复等方案，基于程序自动化筛选，从质量上保证了数据空间逻辑一致和属性的完整性。

四、实现的关键技术和方法

1．数据标准的定制

在参考国家基本比例尺地形图图示第1部分：《1∶500 1∶1 000 1∶2 000 地形图图式》(GB/T 20257．1—2007)、《济南市基础地理信息要素分类与代码》2011年修订、《城市地理信息系统设计规范》(GBT 18578—2008)等基础上制定符合实际需要的城市基础地理空间数据标准，在内容上依次制定编码标准、符号标准、属性标准、分层标准、交换标准和功能标准，并建立了城市基础地理信息时空一体化数据模型[4]，EPS平台基于模板规则对数据实施标准化和表达，地理要素采用骨架线+属性+符号化，保证了数据的完整性和合法性。自动拓扑技术，对图形中出现的相交、重叠、构面、悬挂、包含、面闭合等问题定制数据检查和修复方案。平台使用“信息映射机制”，不仅实现对象级自由映射，更能实现对象内部信息直接映射到目标系统，可实现不同格式、不同结构数据格式的相互转换。

2．技术路线

基础地理数据动态更新是一项长期、艰苦的工作，更新主要涉及确定更新策略、变化信息获取、变化数据采集、现势数据生产、现势数据提供等5个步骤，更新流程如图2所示。

图2 数据更新主要步骤

3．更新方法

(1)更新原则

目前，城市变化非常快，还不能实现对地物、地貌要素进行全面及时的动态更新。随着信息化测绘时代的推进，对大比例尺地形图动态更新的内容、周期、方式等有了新的更高的要求，表现为更新内容的灵性化、更新周期的适时化、更新方式的多元化[3]。因此，应组织有限的技术力量，重点更新对绝大多数用户来说重要的要素。根据动态更新的特点，其实施过程中应遵循“分片包干、重点优先”的原则。

①分片包干：为提高作业人员巡视效率，更快、更准确地发现变化区域，作业班组应固定承担更新街区，班组内部人员尽量固定巡视二级街区;②重点优先：作业班组根据承担街区的特点划分重点监视对象，对绝大多数用户来说重要的要素，列为重点监视对象。另外，对城市经济建设急需的地形图数据，应采取急用先测原则。

(2)更新周期

城市大比例尺动态更新往往采用动态更新和定期更新相结合的机制，动态更新的周期为半年至一年，定期更新的周期为3年。

(3)变化信息获取方式

大比例地形图动态更新的主要难点在于如何发现地物、地貌变化。目前，获取变化信息的主要方式有外业巡视、建设工程报建备案、媒体报道和高分辨率影像比对获得等几种方式：①外业巡视应利用上周期修测的地形图作为调查的工作底图。②通过新闻媒体，重点关注近期城建情况，获得开工或完工信息。③ 通过规划、国土、城建等部门的建设工程报建备案记录，获取施工信息。④将待修测的线划和高分辨率影像的叠加，进行比对，获取变化区域的地物、地貌。实现对局部区域地物、地貌的快速更新，缩短更新周期。

目前利用分辨率较高、现势性较强的影像资料与线划图比对结合人工巡视是变化信息获取的一种常用快捷方法如图3所示。

图3 高分辨率影像数据比对获取变化信息

(4)地物要素取舍

动态更新主要是对绝大多数用户来说重要的要素发生变化的及时更新，通过制定大比例尺地形图动态更新技术规程，优先保证城市建设所需的重点部件的现势性，做到要素的取舍有据可依，结合定期更新对要素的要求完整性，最大限度满足其时效性和现势性。

(5)数据采集

补测新建的住宅楼群或独立高大的建筑物，已变化的较复杂的地貌，均应先施测图根控制点，再采用全站仪采集坐标的方式进行修测。当局部区域地物变动不多时，可利用经校核的地物点进行补测，但修测后的地物点不能再作为修测新地物的依据。

修测时，如发现原数据中已有地物、地貌、注记、分层有明显错误或粗差时，应进行纠正。更新地物与原地物衔接时，应协调好更新地物与原地物的关系，保持要素间相互位置关系的正确性。

(6)质量检查

基于EPS平台提供的质量检查空间模型，通过规则和脚本语言编译，定制出符合生产实际的数据质检和修复方案，对数据标准、空间关系、拓扑关系、注记、等高线等方面进行了较为全面的检查，为了保证对象完整性，重点进行要素GUID重复性检测[6]，检查后的数据符合地理信息数据库的标准，如图4所示。

图4 数据质检

(7)数据库增量更新

EPS平台采用了支持统一模版的GIS控件技术，使存储为GIS数据的信息与图形保持统一，与其他地理信息系统不存在转换，只存在存储，因此更加符合信息化思想[7]，数据库更新方法采用增量式更新方式，采用平台SDE更新管理模块能较轻松的实现数据库的浏览、上传、下载，更新入库，更新流程如图5所示。

图5 数据库增量更新

五、结束语

本文提出了城市大比例尺地形图的动态更新实施方法，通过有针对性地、适时地跟踪修测城市主要重点部件，积极有效地探索变化信息获取方法，并结合EPS平台规则和模板控制技术制定出图库一体化更新操作系统，基于模板控制技术实现一套数据不同格式的数据转换，保证了数据的质量和标准化，减少了入库环节，提高了工作效率。

[1]赵琦．北京市城市基本比例地形图的更新模式[J]．北京测绘，2011(1)：32-34．

[2]李立军．基于EPS平台的电子平板采集系统的开发应[J]．测绘通报，2012(3)：89-91．

[3]陈军，赵仁亮，王东华．基础地理信息动态更新技术体系初探[J]．地理信息世界，2007(5)：4-9．

[4]肖海威，刘志辉．信息化测绘背景下对城市大比例尺地形图综合的技术研究[J]．测绘与空间地理信息，2012(5)：166-170．

[5]杜志学，田高．面向GIS数据采集中的模板控制技术[J]．地理空间信息，2003(1)：35-38．

[6]杨友生，李海军，王磊，等．城市信息化测绘的实验[J]．地理空间信息，2009(6)：21-23．

[7]白立舜，李进强．空间数据库更新模式、技术与方法[J]．城市勘测，2011(6)：43-46．