張彤蘊(yùn)

摘要： 隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)信息化的水平進(jìn)一步提升起來(lái)，使用的范圍也在不斷拓展，成為一種新型的信息管理方式。同時(shí)我國(guó)城市化進(jìn)程不推進(jìn)，城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和規(guī)劃需要進(jìn)行更加科學(xué)的布局，對(duì)于產(chǎn)業(yè)管理和城市發(fā)展的意義重大，可以提升公眾的生活體驗(yàn)，因此數(shù)字城市建設(shè)變得非常重要。數(shù)字城市的發(fā)展中，地理信息數(shù)據(jù)的處理是非常關(guān)鍵的，可以為數(shù)字城市的建設(shè)提供更加全面的數(shù)據(jù)資料。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)化的處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息安全利用和共享，實(shí)現(xiàn)城市的科學(xué)規(guī)劃管理。由此可知在進(jìn)行數(shù)字城市建設(shè)的過(guò)程中需要借助地理信息數(shù)據(jù)處理的方法，為數(shù)字城市的發(fā)展提供必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，作為整個(gè)城市數(shù)字化建設(shè)的核心，需要更加重視對(duì)其方法的使用，保證數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息處理的準(zhǔn)確性。本文主要針對(duì)數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行研究。

Abstract： With the continuous progress of information technology， the level of information technology in China has been further improved， and the scope of use has been continuously expanded， and now it has become a new type of information management. At the same time， the process of urbanization in China is increasing， and the infrastructure construction and planning of the city need more scientific layout， which is of great significance for industrial management and urban development and can enhance the public life experience. Therefore， the construction of digital city becomes very important. In the development of digital city， the processing of geographic information data is very critical and it can provide a more comprehensive data for the construction of digital city. Through the scientific data processing， data security and utilization of data sharing can be achieved， so the city's scientific planning management can be achieved. It can be seen that the digital city construction need the method of geo-information data processing and its correct use to ensure the accuracy of urban basic geographic information processing. This paper mainly focuses on the data processing methods of digital city basic geographic information.

關(guān)鍵詞： 數(shù)字城市；基礎(chǔ)地理信息；數(shù)據(jù)處理

Key words： digital city；basic geographic information；data processing

中圖分類號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）15-0059-03

0 引言

社會(huì)信息化技術(shù)不斷的提升，對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的重要性認(rèn)識(shí)也在不斷地增加，城市各個(gè)管理部門也在借助信息處理系統(tǒng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集的可靠性。數(shù)字城市建設(shè)是城市信息化水平提升的重要方面，該技術(shù)的使用可以將新階段城市建設(shè)中信息傳遞不通暢和專業(yè)數(shù)據(jù)缺乏的情況進(jìn)行全面的整合，在不同的領(lǐng)域間實(shí)現(xiàn)資源共享，形成一種新型的更新和服務(wù)模式，成為各個(gè)地區(qū)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，提升城市建設(shè)的科學(xué)化和規(guī)范化。數(shù)字化城市的建設(shè)，是我國(guó)城市測(cè)繪的重要進(jìn)步，可以將我國(guó)現(xiàn)階段的城市規(guī)劃和建設(shè)工作進(jìn)行更加精確的分析，將測(cè)繪的重要性全面地提升起來(lái)，增加城市規(guī)劃的科學(xué)性。

1 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)現(xiàn)狀

城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，是通用性最強(qiáng)，共享需求最大，幾乎為所有與地理信息有關(guān)的行業(yè)采用，作為統(tǒng)一的空間定位和進(jìn)行空間分析的基礎(chǔ)地理單元，是城市基礎(chǔ)地理框架的主要內(nèi)容，同時(shí)也是數(shù)字城市三維建模的基礎(chǔ)。主要由自然地理信息中的地貌、水系 、植被以及社會(huì)地理信息中的居民地、交通、境界、特殊地物、地名等要素構(gòu)成。另外，還有用于地理信息定位的地理坐標(biāo)系格網(wǎng)，并且其具體內(nèi)容也同所采用的地圖比例尺有關(guān)，隨著比例尺的增大，基礎(chǔ)地理信息的覆蓋面更加廣泛?；A(chǔ)地理信息的承載形式也是多樣化的，可以是各種類型的數(shù)據(jù)、衛(wèi)星像片、航空像片、各種比例尺地圖，甚至聲像資料等等。

1.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不統(tǒng)一，地物代碼非國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代碼，以舊國(guó)標(biāo)或地方標(biāo)準(zhǔn)居多；數(shù)據(jù)分層和分類標(biāo)準(zhǔn)不一致，點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)未分開(kāi)存儲(chǔ)，大多數(shù)只是按要素簡(jiǎn)單分類存儲(chǔ)；測(cè)繪基準(zhǔn)不統(tǒng)一，空間數(shù)據(jù)分散在各個(gè)不同的部門，數(shù)據(jù)空間參考基準(zhǔn)、質(zhì)量、精度、圖形要素都不一致，多采用地方坐標(biāo)系統(tǒng)為平面標(biāo)準(zhǔn)，空間數(shù)據(jù)失去了統(tǒng)一的參考基準(zhǔn)，也就無(wú)法直接疊加在一起使用，地理空間框架建設(shè)工作難以開(kāi)展。

1.2 數(shù)據(jù)形態(tài)

空間數(shù)據(jù)涉及到多種比例尺，大部分城市以1：500、

1：2000、1：5000、1：10000系列比例尺覆蓋，覆蓋空間范圍大，數(shù)據(jù)信息量大。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式不統(tǒng)一，以分幅或文件形式存儲(chǔ)居多，未建空間數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)格式多為CAD格式。

1.3 數(shù)據(jù)內(nèi)容

數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)包括八大類要素：測(cè)量控制點(diǎn)、水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)及其名稱等注記信息。

1.4 數(shù)據(jù)質(zhì)量

數(shù)據(jù)采集的手段、技術(shù)方法、成圖時(shí)間不同，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一，造成了數(shù)據(jù)的不一致性，數(shù)據(jù)質(zhì)量層次不齊，主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)要素定性不明確，數(shù)據(jù)中存在不確定歸屬的地物；存在數(shù)據(jù)無(wú)屬性或數(shù)據(jù)的屬性是以注記的形式存儲(chǔ)而不是在屬性字段中的情況；部分地物類存在屬性缺失的情況，例如公路、鐵路、河流編碼等重要屬性內(nèi)容；因數(shù)據(jù)未建庫(kù)或建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)不一，存在應(yīng)以面存在的地物未構(gòu)面的情況，例如，道路、居民地、水系、植被等；數(shù)據(jù)連通性差，特別是道路和水系沒(méi)有成網(wǎng)，道路、河流遇橋、涵洞、閘和壩等為斷開(kāi)的狀態(tài)；數(shù)據(jù)中碎片冗余的數(shù)據(jù)比較多，例如，通過(guò)不同軟件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，小路碎化為一段一段，陡坎碎化出一條條的小齒線等；要素拓?fù)溴e(cuò)誤多，存在打折、相交、重疊等等基礎(chǔ)圖形錯(cuò)誤。

1.5 數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性

城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為了滿足城市各部門建設(shè)和應(yīng)用的需要，數(shù)據(jù)更新頻率比較高，數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性和豐富度較好，但多數(shù)存在局部更新頻率較高，這就帶來(lái)了更多不同時(shí)間數(shù)據(jù)接邊的工作。

2 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)處理

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)路線如圖1。

本文側(cè)重研究基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)幾大類要素的加工整理。

數(shù)據(jù)加工整理時(shí)按照“先主要地物要素，后次要地物要素；先骨架要素，后局部要素”的順序進(jìn)行整理。原則上將數(shù)據(jù)按照“街區(qū)” 或者“塊”拼接起來(lái)再做DLG整理加工，保證一個(gè)工作單元的覆蓋面與信息量。

2.1 道路數(shù)據(jù)整理

道路數(shù)據(jù)貫穿全圖，可首先整理道路數(shù)據(jù)。按照雙線道路、單線道路、道路附屬的順序進(jìn)行加工整理。

雙線道路，根據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)明確必須雙線表示的道路，已經(jīng)雙線表示的道路也有漏一邊或碎化的情況，對(duì)此進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，保證邊線完整，通常根據(jù)道路旁地物進(jìn)行補(bǔ)充，例如房屋邊線、花圃邊線等，原則是保證單獨(dú)顯示道路一層數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)要連通。雙線道路的交叉口是加工整理的重點(diǎn)，通常交叉的雙線道路屬性不完全相同，原則上道路交叉口處構(gòu)面和其連接的較高等級(jí)道路一致，道路交叉處不在同一個(gè)平面，要求正射投影在上的道路邊線在交叉處相連。雙線道路邊線處理完成后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)生成道路中心線，要求中心線的要素編碼與邊線一致。

單線道路重點(diǎn)是拓?fù)溴e(cuò)誤檢查，檢查與雙線道路中心線的連通性，檢查并消除懸掛點(diǎn)，檢查并批量消除偽節(jié)點(diǎn)，檢查單線道路中是否存在0長(zhǎng)度或極短的線段。

道路附屬重點(diǎn)是橋梁的處理，保證路網(wǎng)連通性，道路遇橋梁不斷開(kāi)。

道路屬性根據(jù)圖面上注記信息或者外業(yè)調(diào)繪資料，進(jìn)行錯(cuò)誤地物歸類，補(bǔ)充道路中心線的屬性信息等。

2.2 水系數(shù)據(jù)整理

水系、道路都是地圖的重要標(biāo)志要素，水系數(shù)據(jù)包括面狀水系、線狀水系、水系附屬設(shè)施的整理。

水系數(shù)據(jù)主要包括拓?fù)溴e(cuò)誤檢查處理、連通性檢查處理和屬性處理。雙線河流、面狀池塘、湖泊水庫(kù)需構(gòu)面，采集水涯線做構(gòu)面輔助線，圖廓邊線也可做構(gòu)面輔助線，構(gòu)面完成后，進(jìn)行拓?fù)溴e(cuò)誤檢查，檢查是否有未構(gòu)面地物、檢查是否有構(gòu)面錯(cuò)誤地物。雙線河流必須采集結(jié)構(gòu)線，要求單線河流與雙線河流的結(jié)構(gòu)線必須連接，以保證水網(wǎng)連通。線狀水系重點(diǎn)檢查重線、偽節(jié)點(diǎn)、懸掛點(diǎn)、自相交等，面狀與線狀水系拓?fù)溴e(cuò)誤檢查處理完成后，根據(jù)圖面注記進(jìn)行水系屬性補(bǔ)充完善。

水系附屬整理，要求水系流向與單線水系方向嚴(yán)格一致，且位于單線水系上方；面狀涵洞構(gòu)面線方向必須一致，通常遵循右手法則；水系面遇附屬設(shè)施必須連通。

2.3 居民地?cái)?shù)據(jù)整理

居民地房屋要以面表示，居民地原始數(shù)據(jù)中特殊房屋多存在輔助線來(lái)表示房屋特征，例如，簡(jiǎn)單房屋斜線、棚房齒線等，首先提取房屋輔助線不作為構(gòu)面要素，整理所有房屋構(gòu)面要素線，進(jìn)行懸掛線、拓?fù)涿?、拓?fù)潼c(diǎn)的檢查。檢查線打折、自相交，并進(jìn)行修改，進(jìn)行重線檢查，刪除重線，檢查并刪除零長(zhǎng)度線，進(jìn)行懸掛點(diǎn)和偽節(jié)點(diǎn)檢查并批量處理，拓?fù)錂z查處理后進(jìn)行構(gòu)面，通過(guò)圖面注記或符號(hào)檢查房屋構(gòu)面的正確性，例如，是否將天井構(gòu)成房屋面等。

居民地?cái)?shù)據(jù)與其他地物的拓?fù)潢P(guān)系也是居民地?cái)?shù)據(jù)整理的關(guān)鍵步驟，其他地物要素不能穿越居民地，例如道路、圍墻、籬笆等，但地下的也就是空間位置不在一個(gè)平面的可以穿越，例如，地下涵洞，地下通道等等。

2.4 其他數(shù)據(jù)整理

其他數(shù)據(jù)整理概括為點(diǎn)狀地物、線狀地物、面狀地物和注記的整理。

點(diǎn)狀地物最重要的是注意其方向信息及定位點(diǎn)。有方向的點(diǎn)狀地物在數(shù)據(jù)建庫(kù)后方向信息必須在屬性中體現(xiàn)，便于數(shù)據(jù)建庫(kù)后的符號(hào)化配圖。點(diǎn)狀地物的定位點(diǎn)必須與圖式符號(hào)保持一致，才能保證在數(shù)據(jù)建庫(kù)后的符號(hào)化配圖中點(diǎn)狀地物的坐標(biāo)定位準(zhǔn)確無(wú)誤。

線狀地物建庫(kù)關(guān)鍵是采集骨架線，特別是管線層，所以要求原始數(shù)據(jù)中必須有骨架線，在對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理時(shí)，常存在骨架線丟失的現(xiàn)象，首先進(jìn)行骨架線重構(gòu)再進(jìn)行下步操作。線狀地物存在線打折、自相交、懸掛點(diǎn)、偽節(jié)點(diǎn)等現(xiàn)象，通過(guò)專業(yè)軟件檢查處理線拓?fù)溴e(cuò)誤。線狀地物除自身拓?fù)溴e(cuò)誤外，更多的是與主要地物要素之間的位置關(guān)系是否正確，例如，地類界線是否穿房屋、道路等。有方向的線狀地物通常遵循右手法則，以確保在符號(hào)化配圖時(shí)正確顯示線狀地物的線型及方向，例如陡坎、有坎池塘等。

面狀地物除道路、水系和居民地外，植被面是面數(shù)據(jù)中數(shù)量最多且與其他要素關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)的要素，在植被面的處理中，最重要的是處理與其他相關(guān)要素的關(guān)系，同時(shí)構(gòu)面的過(guò)程也是碎化的地類界處理、補(bǔ)充地類界和其他地物要素檢查處理的過(guò)程，植被面地類編碼以圖面植被符號(hào)進(jìn)行賦值。

注記的整理工作量較大，且手工干預(yù)較多。圖面注記要根據(jù)注記內(nèi)容轉(zhuǎn)入到相應(yīng)的地物屬性中，其中，轉(zhuǎn)入點(diǎn)狀地物和線狀地物的屬性中較復(fù)雜，例如，控制點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)與高程值轉(zhuǎn)入控制點(diǎn)屬性，高程點(diǎn)注記轉(zhuǎn)入屬性，道路注記轉(zhuǎn)入道路中心線屬性。注記也存在碎化的現(xiàn)象，必須處理玩碎化注記后才可轉(zhuǎn)入相應(yīng)的地物屬性中。

2.5 數(shù)據(jù)整理建議

分要素?cái)?shù)據(jù)整理，按照道路→居民地→水系→地貌→植被→附屬設(shè)施及其他要素的順序進(jìn)行整理；

數(shù)據(jù)整理內(nèi)容包括碎化冗余數(shù)據(jù)處理，圖形錯(cuò)誤處理，連通性、完整性處理和屬性補(bǔ)錄等；

數(shù)據(jù)整理建庫(kù)過(guò)程中實(shí)時(shí)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，保證成果數(shù)據(jù)質(zhì)量；

數(shù)據(jù)盡量按照國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整理建庫(kù)，方便后期進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和各種應(yīng)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，在進(jìn)行數(shù)字城市地理空間的構(gòu)建中，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的重要性不言而喻，地理信息資源共享與應(yīng)用，有效避免了“信息孤島”現(xiàn)象，充分發(fā)揮了地理信息在政府宏觀決策、國(guó)家應(yīng)急管理、社會(huì)公益服務(wù)、產(chǎn)業(yè)升級(jí)拓展、人民生活改善等方面的保障服務(wù)作用，隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的處理方法會(huì)更加準(zhǔn)確有效，為數(shù)字城市、智慧城市的發(fā)展提供更加堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬昭輝.數(shù)字城市建設(shè)中地理信息數(shù)據(jù)處理方法研究[D].吉林大學(xué)，2015.

[2]周安發(fā)，邵軍，王華，盧少雄.“數(shù)字城市”建設(shè)中的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新[J].地理空間信息，2013（S1）：7，23-25.

[3]江波.數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)處理方法分析[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2016，22：55-56，62.

[4]王永生，朱懷汝，朱慧，蘆歌.數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)整合及應(yīng)用提取[J].測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)化，2012（03）：42-45.

[5]潘嬋玲.數(shù)字城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)方法研究[A].湖南省測(cè)繪學(xué)會(huì).全國(guó)測(cè)繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第二十五次學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].湖南省測(cè)繪學(xué)會(huì)，2011：5.

[6]孫宏偉.淺談縣級(jí)數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)過(guò)程中的幾點(diǎn)思考——以丹陽(yáng)市為例[A].江蘇省測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì).江蘇省測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)2015年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].江蘇省測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)，2015，3.

[7]賈會(huì)玲，劉利成.基于A3數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)的城市信息化新技術(shù)[A].中國(guó)城市規(guī)劃學(xué)會(huì).城市時(shí)代，協(xié)同規(guī)劃——2013中國(guó)城市規(guī)劃年會(huì)論文集（13-規(guī)劃信息化與新技術(shù)）[C].中國(guó)城市規(guī)劃學(xué)會(huì)，2013：11.