基于FME的道路悬挂节点数据提取技术

封殿波，张艳娜

(1.山东省国土测绘院，山东 济南 250102;2.山东省扶贫发展中心，山东 济南 250000)

0 引 言

地理框架数据是地理信息系统的基础和核心，地理框架数据中的道路数据又是重中之重。道路数据更新完成后需要进行拓扑处理，将道路数据连成道路网络，只有这样才能用该道路数据进行连通性等相关后续分析。尤其当不同比例尺数据融合以及新增乡村道路的时候，由于不同比例尺数据的精度不同，道路数据的拓扑检查结果错误数量非常大，生产规范对道路等线状地物有较高要求，人工“扫屏”方式处理道路悬挂节点工作量巨大。本文提出一种利用FME软件批量处理并筛选出道路悬挂节点，可直接定位到需要拓扑修改的位置进行数据修改的解决方案。

1 FME简介

FME(Feature Manipulate Engineering，简称FME)是加拿大Safe Software公司开发的空间数据转换处理系统，它是完整的空间ETL解决方案。该方案基于OpenGIS组织提出的新的数据转换理念“语义转换”，通过提供在转换过程中重构数据的功能，实现了超过250种不同空间数据格式(模型)之间的转换，具有工作流定制简便、数据转换可视化、后台运行自动化、工作空间和模板可重复利用等优点，被广泛应用于道路连通性检查与检测[1-3]、数据格式转换[4-5]、地图制图、数据质量检查等领域。FME主要由Universal Translator、Universal Viewer和FME Workbench 3部分组成。

2 道路悬挂节点提取模型

道路悬挂节点提取模型是利用FME建立的将道路线数据和道路节点数据作为数据输入，道路悬挂节点作为数据输出的数据处理模型(图1)。它能利用距离搜索功能检查道路节点周围有无道路线。根据相关经验，设定0.01 m和25 m两个搜索阈值。若该道路节点周围25 m范围内仅有一条道路线，则该节点为正常道路端点。若该道路节点周围0.01 m至25 m范围内有多条道路线，则该节点为道路悬挂节点，需要后续进行相关编辑处理。

图1 道路悬挂节点提取模型

该模型主要由以下3个部分组成：

(1)处理道路节点数据：输入道路起始点数据，利用AttributeKeeper转换器去除道路属性数据，仅利用其空间数据进行空间分析，然后利用Coordinatractor转换器提取道路节点的X坐标和Y坐标，利用AttributeRounder转换器将X坐标和Y坐标四舍五入取舍到0.1 m，接着用DuplicateRemover转换器去除重复的坐标点。

(2)处理道路线数据：输入道路线数据，利用AttributeKeeper转换器去除道路属性数据，仅利用其空间数据进行空间分析。

(3)进行数据计算：经过AttributeKeeper转换器、CoordinateExtractor转换器、AttributeRounder转换器和DuplicateRemover转换器处理后的道路节点数据和经过AttributeKeeper转换器，将处理后的数据导入PointOnLineOverlay转换器，设置容差即搜索距离。

3 应用案例

在山东省1∶10 000基础测绘数据中提取道路中心线数据，利用ArcGIS软件中的拓扑功能将待处理道路线数据打断，并提取道路节点数据，得到包含道路线数据和道路节点数据的网络数据集。将上述道路线数据和道路节点数据输入道路悬挂节点提取模型，得到需要拓扑处理的道路悬挂节点数据，结合遥感影像进行拓扑数据修改。疑似悬挂核查位置如图2所示。

图2 疑似悬挂核查位置

通过实践，山东省400万条道路数据，经过更新、不同比例尺数据融合，查找出需要修改核查的位置为1万条左右，与用ArcGIS排查出来的30万条数据量相比，只有其处理前的1/10到1/15。该方法可以将由原来十几个人两个月人工“扫屏”方式修改数据且数据修改不彻底的情况，变成现在的两个人较短时间内“精准”彻底修改数据，工作量由300工天减少到10～20工天，工作效率提高了20倍左右。在海量数据处理中应用十分广泛，能够从数百万条数据中选择出待修改的目标数据，减少了工作量，大大提高了工作效率。

4 结 语

利用FME强大的数据处理能力，能够按照距离进行悬挂点查找，直接定位到需要修改数据的位置，将重复性的、有规律的检查工作交给计算机，减少人工检查的工作量，提高检查效率。经过处理，可按照距离进行悬挂点查找，能够直接定位到需要修改数据的准确位置，快速进行数据修改处理。

随着立体交通的发展，道路拓扑日渐复杂，铁路与公路、高架路与普通路之间的拓扑不连通，该道路悬挂节点提取模型需要在工作中逐步完善。