大比例尺地形图自动接边检查的实现

费小睿,陈玉娜(汕头市测绘研究院,广东汕头 515041)

大比例尺地形图自动接边检查的实现

费小睿∗,陈玉娜
(汕头市测绘研究院,广东汕头 515041)

摘 要:接边检查是大比例尺地形图生产的重要一环。大比例尺地形图自动接边检查程序可以自动完成图形接边检查与属性接边检查,帮助作业人员与质检人员提高接边检查的效率,避免接边问题遗漏。本文介绍了大比例尺地形图自动接边检查的实现思路,从接边检查限差、接边检查数据表设计、接边检查配置文件设计等多个方面阐述了自动接边检查的关键技术。最后文章给出了基于Supermap Object的大比例尺地形图自动接边检查程序的实现流程。

关键词:地形图;地形图接边检查;GIS

1　引 言

在大比例尺地形图内业数字化成图的作业过程中,由于数字化误差,属性录入错误等因素,相邻地形图接边处的地物要素难以避免会出现结点位置不符,属性不符等情况。因此接边检查是地形图质量检查中一项非常重要的工作,接边检查的工作如果采用手工完成,效率非常低,且容易出现漏查的情况。

目前有一些成图软件提供了地形图接边检查功能,但是都不是很完善。我们觉得存在三个方面的问题:

(1)需要手动选择接边边界与接边的地物。

(2)只能检查图形接边无法检查属性接边。

(3)接边错误位置标识不清。

因此为了使作业人员与质检人员能够减轻接边检查的工作量,提高工作效率,我们开发了大比例尺地形图接边检查程序,实现了相邻地形图间地物要素的图形接边检查与属性接边检查,对检查到的接边错误自动生成接边错误专题图,准确标识接边错误所属要素与所在位置。

2　自动接边检查程序实现

2.1自动接边检查程序实现思路

地形图中只有线要素与面要素存在跨图幅的问题。相邻地形图在接边时,主要是检查参与接边的线和面要素在内图廓线上端点的几何位置。在GIS的空间位置关系中,相比其他要素间的空间位置关系,点与线要素、面要素的空间位置关系是最简单的。把复杂的线面要素检查转化为线面端点的检查,可以降低程序实现的难度。

因此,自动接边检查的实现思路是获取所有参与接边的地物,提取地物在内图廓线上的端点,将这些端点连同所属地物的属性信息存储在临时数据集中,对临时数据集中的点进行逐一互相比较,如果检查点可以找到与之坐标相同或距离在限差范围内的被检查点,且两点对应的地物属性一致,则说明此处接边完好;如果检查点找不到符合要求的点,则将点移到接边错误数据集中。当检查完毕后,接边错误数据集存储的点就是接边有误的地方。

2.2自动接边检查程序关键技术

(1)接边检查限差确定

接边检查需要确定两个限差。第一个限差是接边检查的最小限差,如果以内图廓线按最小限差生成缓冲区,所有参与接边的地物端点如在缓冲区范围内,则可以认为地物端点已捕捉到内图廓线上;如果两个地物的端点之间的距离小于等于最小限差,则可以认为两个端点重合。

另一个限差是接边检查的最大限差,由于在地图数字化的过程中,存在地物端点未捕捉到内图廓线或超出内图廓线,但地物端点与内图廓线距离大于最小限差的情况,因此需要设置一个更大的限差,以帮助保证程序可以选中上述情况的地物。

(2)内图廓处理

地形图是按照内图廓来接边的。当一幅地形图与上下左右4幅相邻图幅进行比较时,假设内图廓的4个边,每边分别与相邻图幅有50个地物要进行接边检查,使用内图廓整体来与每幅相邻地形图接边检查,就需要检查200个地物,而这200个地物中有150个地物是可以不参与检查的,实际需要判断的地物只有50个。由此可以看出使用内图廓整体来进行接边检查,每次的检查冗余过多。

因此我们使用的拓扑处理函数将内图廓面数据集中的每个内图廓面分离为4条线,并另存为的线数据集。这样做使得相邻的两幅图接边检查时,只需要对一条图廓边两边的地物进行接边检查,大大减少了检查的冗余度,避免地物多次检查。

(3)配置文件设计

检查人员在属性接边检查时可能根据不同需求,需要检查的属性亦有所不同。为了满足这一需求,我们使用XML语言编写了接边检查的配置文件。检查人员编辑配置文件,可以设定每一地物类型需要检查的属性信息。配置文件的格式如图1所示。配置文件中,标签＜map＞表示以下定义的是某一数据集的接边检查内容,标签＜conditon＞的内容表示接边检查的条件,标签＜Bechecklayer＞的内容表示被接边检查的数据集名,标签＜CompareLayer＞的内容表示内图廓线数据集名,标签＜field＞的内容表示地物参与属性接边的字段名。

图1　配置文件格式

(4)接边检查数据表设计

在接边检查过程,对于每一参与检查的数据集,程序会生成待判定点与接边错误点数据集,待判定点数据集用来在程序运行过程中存储需要判断接边情况的结点,接边错误点数据集用来存储确认接边有误的地物结点,待判定点与接边错误点数据集字段设计如图2、图3所示。

图2　待判点数据集字段设计

图3　接边错误点数据集字段设计

其中errID存储的是结点所属接边地物的唯一标识;bechkDatasets存储结点所属地物的数据集名;belongMap存储结点所属图幅名;errcontent存储对接边错误的描述信息,包含有“端点为捕捉到内图廓线上”、“端点接边错误”、“属性接边错误”三种接边错误描述。

2.3程序实现流程

程序使用SuperMap Object+Vb.net进行开发,采用SuperMap SDB格式来作为接边检查的数据源。每个SDB格式数据存储一张地形图数据,每个SDB格式可以包含多个数据集,每个数据集对应一种地物类型。

为了更好地说明接边检查的实现流程,我们假设有相邻图幅a与b需要接边检查。其实现流程包含以下步骤。

(1)对地形图a与b进行合并,合并过程中对a和b的每个线数据集与面数据集添加“所属图幅”字段,用以标明地物属于哪个图幅。

(2)对合并后的内图廓面数据集进行弧段求交,将内图廓面转换成单条线组成的内图廓线层Indexl。

(3)在内图廓线数据集Indexl中逐条选择内图廓线,选择a与b的接边处相重合的内图廓线line1。

(4)对line1,按设置的最小限差与最大限差分别生成buffer1与buffer2。

(5)对每个数据集,使用buffer2选择所属图幅为a的地物,将所选地物落在buffer2缓冲区内的端点存储为图幅a的待判点数据集chkpt1。

(6)对每个数据集,使用buffer2选择所属图幅为b的地物,将所选地物落在buffer2缓冲区内的端点存储为图幅b的待判点数据集chkpt2。

(7)对chkpt1点数据集选取点,循环比较chkpt2中的点。

(8)对于chkpt1中选取的每个待判点p1,首先判断点p1是否处于buffer1缓冲区内。如果有,则判断在chkpt2点数据集中能否找到与p1之间距离小于或等于最小限差的点。如果找到符合点p2,则依据配置文件定义的属性接边字段,判断p1和p2的属性是否一致;如果一致,则说明当前待判点p1所对应的地物找到了图形位置一致,属性一致的接边地物。如果以上条件有一个不符合,则将当前点与相关信息存储到接边错误结点集chkerr中,并继续判断下一个点。

(9)接着按步骤(8),选取chkpt2点,循环比较chkpt1中的点。

(10)当chkpt1与chkpt2所有的点都检查完毕,错误点数据集chkerr里存储的就是有接边问题的位置点。将接边错误点数据集chkerr的errId字段与对应数据集的SmId字段进行关联,自动符号化生成接边错误专题图,突出显示有接边问题的地物,并在地物上标注接边错误说明。接边检查生成的专题图效果例如图4、图5所示。

图4　端点接边错误专题图效果

图5　属性接边错误专题图效果

3　小 结

本文实现的接边检查程序目前已经应用到我院地形图生产流程中,减轻了工作量,提高了工作效率。其特点主要有以下几点:

(1)接边检查全自动操作,无需手动指定接边线与接边地物,既可实现图形接边检查,也可实现属性接边检查。

(2)利用配置文件技术,允许质检人员灵活定义需要接边的数据集与数据集字段。使得程序应用范围更加广泛。

(3)利用专题图技术,明确标识接边问题所在,十分直观,可避免接边问题遗漏。

参考文献

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[5] 霍春玲,刘达.AutoCAD数据接边检查自动化的实现[J].测绘工程,2006(4):74～76.

Realization of Auto Edge Match Checking for the Large Scale Topographical Map

Fei Xiaorui,Chen Yuna
(Shantou Institute of Surveying and mapping,Shantou 515041,China)

Abstract:Edge match checking is an very important part for the production of large scale topographical map.The automatic edge match checking program can automatically complete graph edge match checking and attribute edge checking,can help operations personnel and quality inspection personnel to improve the inspection efficiency and refuse to missing edge match problem.This paper introduces the idea of realizing the automatic edge match checking of large scale topographical map,elaborates the key technology of automatic edge match checking from edge match checking tolerance, the design of edge match checking data sheet,the design of edge match checking profile etc.Finally,This paper gives the realization process of automatic edge match checking program of large scale topographic map based on Supermap Object.

Key words:topographical map;edge match checking of topographic map;GIS

文章编号:1672-8262(2015)01-60-03中图分类号:P208.1

文献标识码:B

收稿日期:∗2014—10—07

作者简介:费小睿(1982—),男,工程师,主要从事GIS建库与系统开发工作。