国土资源数据库整合升级的优化处理

苏俊彦，方源敏，田淑静(.昆明理工大学，云南昆明650093;.河南理工大学，河南焦作454000)

随着我国经济社会发展对测绘地理信息保障服务需求的日益加大，基础地理信息数据库建设得到了快速发展，在经济建设中发挥了重要作用。但是，由于地区之间经济发展不平衡，技术条件及数据更新机制不健全等因素，各地方各测区在要素内容与分类编码、数据结构及分层、坐标系统等方面存在不同程度的差异，因此需将各省基础地理信息数据库进行整合，升级成全国统一标准的基础地理信息数据库。

云南省1∶10 000基础地理信息数据库作为省级主要的基础测绘成果，对其整合升级主要包括数据库库体的升级和数据的整合升级两部分。1∶10 000 DLG数据整合处理采用以软件自动处理为主、人机交互处理为辅助的作业模式。由于目前所使用生产软件功能的限制性，在整合过程中不可避免地会出现整合手段复杂繁琐，整合步骤重复率高等问题。针对此类问题，笔者利用编程，在保证数据质量的同时，使人工作业转换为软件自动化处理以满足工作需要。

1 数据整合

1.1 整合的基本原则

(1)统一性。明确定义1∶10 000 DLG数据中的要素内容、表达方式、采集指标、数据模型、组织结构等内容，确保在数据生产与建库过程中数据成果的准确、一致。

(2)衔接性。对1∶10 000 DLG数据进行一体化设计，并保持与国家1∶50 000等比例尺地形要素数据的衔接和协调，为实现不同比例尺数据的上下联动更新奠定基础。

(3)兼容性。充分考虑云南省1∶10 000 DLG数据的现状，统筹兼顾云南省生产、建库和应用的需求，设计适用全国范围的数据规范。

(4)可扩展性。预留数据层、要素代码和要素属性的扩充空间，在使用过程中可根据需要进行适当的扩展。扩展后的数据层、要素代码和属性项应与规范相衔接［1］。

1.2 技术路线与方法 1∶10 000 DLG数据的整合处理采用预先分析、总体设计、整合改造、全程质检的技术路线，主要包括数据分析与准备、专业技术设计、数据整合转换、数据编辑整理、质量检查等。

在整合过程中，数据格式转换、分类代码转换、要素分层整理、坐标系统转换等内容，可通过软件自动处理完成;数据模型统一、补充完善更新、编辑整理、质量检查、生僻字处理、元数据整理需要辅以人工完成［2］。整合处理技术路线与方法如图1所示。

1.3 对MDB格式数据的处理

1.3.1 数据分层整合升级。目前原有1∶10 000 DLG数据所在的数据库结构分为40层，英文数据层名长度为6个字符，根据《1∶10 000(1∶5 000)基础地理信息地形要素数据规范》(以下简称《数据规范》)规定，按照一对一、一对多、多对一整合升级和无对应根据实际判断是否保留或删除的原则对现有数据库进行整合升级。整合升级后数据库按1∶10 000 DLG数据实体类共分为9个数据集、39个数据层。数据分层的命名采用4个字符，前3个字符为数据内容的缩写，第四个字符代表几何类型(A:面，L:线，P:点)。分层整理完成后，按照《数据规范》的要求，对要素的属性项进行整理［3］。例如原始的注记点层ANNLKP拆分为居民地地名AGNP和自然地名AANP两层，具体属性整理见图2。

1.3.2 数据重点处理内容。数据整合处理包括点对照，点转线，线数据的自相交、打折处理，去除悬挂点、伪节点，重线检查等内容，下文将阐述重点处理内容。

(1)有向点处理。①有向点定位。以要素的实际位置点确定有向点的位置。如果有向点以一个定位点加一个方向点的形式表示，则把定位点采集为有向点，以方向点和定位点确定的角度值作为有向点的角度值，同时删除方向点。

图1 整合处理技术路线与方法

图2 现有数据库与升级后数据库结构

②角度处理。有向点的制图表达符号为标准符号时，其角度值为0°;标准符号顺时针旋转至制图表达下符号时，旋转的角度值即为有向点的角度。如果原数据中的有向点角度以正北或者正东方向为起算方向的，应根据标准符号重新解算每个有向点的角度调整值，并用程序统一修改。

(2)水系处理。①采集水系结构线。沿着水系面中心采集中心线，境界线过面状水系的应拷贝境界线作为水系结构线，并将水系面相关属性赋值到水系结构线属性项中。

②赋HYDC码。根据《数据规范》规定，整合升级后的水系HYDC属性由原来的6位码变为新规定的8位码。赋值时对照1:50 000数据HYDC属性并参照水系名称、河流流向判定是否为同一条水系。HYDC码与河流名称是相互一一对应的，如表1所示。

表1 水系赋HYDC码

(3)面层拓扑检查。数据的处理不可避免地会出现对面层数据的拖动，或是由于坐标系转换过程中分幅线的偏移导致的图幅重叠或分离。因此，需要做拓扑检查以保证面层数据的完整性［4］。

2 数据整合中所遇问题分析

在整个整合项目过程中，有一部分整合内容尚不能通过整合软件自动化处理，整合手段是人工比对，人工赋值，其原因在于目前所使用整合软件是针对全国数据整合普遍问题所设计的，未能对各省特殊问题做规划设计，因此，这部分内容的整合过程相当复杂繁琐，其表现形式基本呈现重复化、公式化等特点，亟需通过新的处理工具改善目前整合手段，从而缩减重复劳动，提高工作效率［5］。目前仍需要人工手动处理的整合内容大致可分为以下几方面。

2.1 点面结合 行政境界(BOUA)层的地名编码(PAC)字段中的地名编码赋值在居民地地名(AGNP)层地名编码(GNID)字段中，根据点落在具体的某一乡镇面上，将点的GNID赋相应的PAC码。

此类点落入面，相互赋值的整合内容目前的处理工具是Arc MAP。例如AGNP层赋PAC码，首先通过BOUA层的定义查询功能找出PAC字段中某一唯一值a，此时BOUA层只显示PAC=a的境界面，再利用按位置选择功能选取AGNP层的哪些点落在了PAC=a的境界面上，最后将PAC的a值填入AGNP层的GNID字段中。接着选取PAC=b的境界面并重复上述步骤直至划分测区所有PAC码全部选择完成，此时AGNP层所有点的GNID字段也将全部赋值成功［6］。

2.2 线线结合 水系线(HYDL)层和水系面(HYDA)层对照1∶50 000水系(线、面)数据赋HYDC码。由于1∶50 000数据成图时间久、现势性弱，因此与1∶10 000数据存在差异，例如，相同名称的水系线地理位置不同，相同地理位置的水系线名称不同或存在2个以上名称等。这给赋HYDC码工作带来很大的困难。

3 数据整合优化处理方案

通过以上对所遇问题的论述分析，不难发现，人工作业基本为DLG数据整合中属性赋值部分，其过程需要或多或少的人工判定，而赋值过程却呈现出重复化，公式化等特点。人工判定差错在所难免，因此，减少出错率、提高工作效率是摆在当前人工作业面前一道难题。针对此类问题，设计一款软件，将人工判定的依据设定为软件运行的规则，从而达到让计算机自动处理人工作业。

3.1 处理软件简述 处理软件是在Windows操作系统下，采用.NET平台，以Visual Studio 2010为集成开发环境，以C#语言作为主要开发语言，基于ArcGIS Engine的插件式的开发而独立完成的。

3.2 软件功能模块 自动化处理软件主要的功能模块有:数据加载模块、数据显示模块、数据查询模块、数据处理模块。

(1)数据加载模块。该模块实现了对DLG数据的加载及访问，这里的DLG数据主要为MDB格式数据。此模块可以提取MDB格式数据中的每个图层，根据作业内容勾选所需图层。

(2)数据显示模块。对于一个GIS工程项目，该模块在实现数据的可视化表达中是不可缺少的，旨在使用户对数据能够进行浏览，为双方提供一个更好的交互方式，在不同的应用需求情况下，实现对数据的不同操作过程。该显示模块中包括地图版面(View)和制版版面(PageLayout)的切换显示，基本的GIS工具条，工具条定制功能的实现，数据的鹰眼图显示，对所浏览的数据当前实时坐标显示，以及数据投影类型及投影坐标系的显示。

(3)数据查询模块。该模块是对数据进行属性查询与浏览。此功能模块可以显示每个图层所有属性数据，为数据处理前后属性的变化提供可视化参考。

(4)数据处理模块。该模块根据不同作业内容，将所需处理图层单独进行处理，将人工判定的依据做为软件运行的规则，从而达到自动化处理数据的目的。

3.3 处理方案的形成 依照国家规范，本着保证整合结果在数据处理质量控制范围内的原则，综合分析自动处理数据完成后可能出现的错误，来制定数据处理方案，笔者根据不同问题的特点，分别制定了AGNP层赋PAC码，VEGA层赋TYPE字段，HYDL与HYDA层分别赋HYDC码等处理功能。以AGNP层赋PAC码为例，处理工具加载AGNP层与BOUA层，处理数据的坐标系统仍采用ArcGIS坐标系统，根据点落入面的要求，将AGNP层中的点坐标与BOUA层各个面的坐标范围相匹配，将匹配成功的面PAC码赋值在点的GIND字段中，计算机处理代替手工完成所有点的匹配、赋值工作。生成数据经人工质检与原有整合结果对比，赋值无差别，符合数据处理的精度要求［7］，处理方案可代替原整合手段。

处理软件的技术流程如图3所示。

图3 软件技术流程

4 结语

1∶10 000 DLG数据整合是基础地理信息数据库整合升级的重要组成部分，目前整合工具的限制，使部分整合内容复杂繁琐，尤其是在现阶段，整合手段需要人机交互处理进行作业。计算机自动处理在提高工作效率，保证作业精度的前提下成为首选。该研究分析了AGNP层赋PAC码，VEGA层赋TYPE字段，HYDL、HYDA层赋HYDC码3个公式化强、重复性大的整合内容，通过对数据处理过程的技术总结，设计了可行的软件自动处理方案，确保了成果数据的质量和生产速度。

［1］国家测绘地理信息局.1∶10 000(1∶5 000)基础地理信息地形要素数据规范(试行稿)［S］.北京:测绘出版社，2012:1.

［2］国家基础地理信息中心.1∶10 000基础地理信息数据库整合处理生产技术规定(试行稿)［S］.北京:测绘出版社，2013:15 －17.

［3］云南省测绘地理信息局.云南省1∶10 000基础地理信息数据库整合处理生产专业技术设计书［S］.昆明，2013:40 －42.

［4］范志坚，付蓉.不同时期1∶10 000 DLG入库数据的处理［J］.测绘通报，2011(11):41－43.

［5］李建平.山西省1∶10 000数据生产的实践与思考［J］.测绘科学，2006(S1):127－128.

［6］王化娟.DLG数据转换为GIS入库数据技术问题的探讨［J］.测绘通报，2013(11):112－113.

［7］余树影.1∶10 000基础测绘建库数据生产的质量控制［J］.测绘标准化，2013(1):29－31.