馬鵬剛,白亞偉,劉小鵬
(自然資源部第二地形測量隊,陜西 西安 710054)
傳統(tǒng)的gis編輯方法只是圖形數(shù)據(jù)的編輯、分析、存儲、制圖等,對于不同比例尺的柵格數(shù)據(jù)編輯較為繁瑣,人工錄入屬性不但功效低,而且準確性不高,容易造成輸入錯誤,不能完全滿足大眾化的需求,而且目前大部分數(shù)據(jù)存儲格式都是柵格數(shù)據(jù)[1]。近年來,雖然國產(chǎn)的針對柵格數(shù)據(jù)的編輯及分析軟件有了長足的發(fā)展,地理信息系統(tǒng)(GIS) 技術(shù)也具有了準確的地理要素空間分布和特性描述、便捷的地圖顯示、強大的查詢及空間分析能力,還可以對空間數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫的形式進行存貯與管理,并在圖形編輯與拓撲方面遵循一定的規(guī)則[2,3],柵格數(shù)據(jù)編輯及處理,學(xué)術(shù)界及工業(yè)界也出現(xiàn)了很多研究成果,本文基于Webgis對柵格數(shù)據(jù)的編輯進行定制功能開發(fā),實現(xiàn)了不同格式的柵格數(shù)據(jù)(tif、img、grid)的有效編輯,使其能夠快速、準確的達到用戶目標。
數(shù)字表面模型(DSM)和數(shù)字高程模型(DEM)是目前地形數(shù)據(jù)中最常用的柵格數(shù)據(jù),在編輯處理過程中,特定地物(道路、水系)都是通過人工插值的方法進行,其弊端在于:數(shù)據(jù)量大,通過人工編輯修改和檢查,其效率和準確性不高,不能快速有效的解決問題;對于大部分高程差異在0~5 m的地物,反生出來的DEM其廢點較多,若不消除,會極大的影響其效果和質(zhì)量,進而不能有效反應(yīng)其真實的地表形態(tài);目前DEM/DSM編輯只是單點或者規(guī)則形狀編輯,不能對其進行任意編輯,基于ARCGis的矢量編輯技術(shù),設(shè)想可以對任意區(qū)域、任意點進行拓撲編輯的思路,本文利用Arcgis及PHotomap的編輯原則,采用面向要素區(qū)域面的編碼方法,結(jié)合像元集合和像元統(tǒng)計,研究柵格數(shù)據(jù)在Arcgis中的編輯方法[4,5,6],利用像元編輯技術(shù),選擇區(qū)域的時候,默認像元中心點包含在區(qū)域內(nèi),則該像元即為選中,可編輯,將原來的單點編輯、規(guī)則區(qū)域編輯轉(zhuǎn)向多點編輯、任意規(guī)則區(qū)域編輯,滿足用戶常規(guī)操作手段[7],進一步提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
人機交互根據(jù)同期的DOM成果數(shù)據(jù),在ARCGIS中準確采集寬度≥80 m的 流動水域水涯線范圍(如圖1所示)。
(1)采集辯狀河流時,應(yīng)按主河流采集,適當?shù)木C合取舍。
(2)流動河流一般應(yīng)連續(xù)采集并封閉,在遇到橋梁、涵洞、攔水壩等設(shè)施時應(yīng)斷開采集。
(3)流動河流中大于5 000 m2的河中島應(yīng)單獨采集,不包含在水體中。
(4)河流邊線在DOM上分辨不清的可上立體進行采集。
圖1 流動水域水涯線范圍
(1)生成tin(加載所有矢量數(shù)據(jù),包括水系、道路等);
(2)轉(zhuǎn)柵格grid(TIN轉(zhuǎn)刪格);
(3)反生等高線(套合檢查),不好的地方加特征線修改,再次反生,直到無錯誤。
(4)左下角加點重新構(gòu)TIN,生成柵格(轉(zhuǎn)換-TIN轉(zhuǎn)柵格),轉(zhuǎn)ASC。
(5)生成的ASC取小數(shù)位;轉(zhuǎn)GRID修改暈眩。
完成后ASC裁切單幅接邊,質(zhì)量檢查(4D Mapper)(包含柵格質(zhì)量、接邊精度、檢測點檢測)
基于Webgis的柵格數(shù)據(jù)編輯功能研究,主要是研究其柵格數(shù)據(jù)編碼,根據(jù)編碼對象可分為面向要素邊界鏈的編碼[8,9]和面向要素面區(qū)域的編碼[10]。本文采用的是面向要素區(qū)域面的編碼。主要是因為其有兩種數(shù)據(jù)組織方式:一是以各要素面域為編碼對象,每個要素免于擁有一個編碼集合;二是將圖幅范圍內(nèi)所有要素面域作為一個面域集合進行整體編碼。
3D數(shù)據(jù)編輯修改功能有五大功能,主要有單點編輯、多邊形編輯、格式刷編輯能功等。如圖2所示。
(1)單點編輯(將正確值復(fù)制到修改區(qū)域):選中正確的像元值,點擊右鍵,拾取其像元值。然后找到需要修改或編輯的區(qū)域,左鍵選中,即可將正確的像元值賦值到待編輯的區(qū)域,修改完成。
數(shù)字表面模型和數(shù)字高程模型等柵格數(shù)據(jù)精度高、容量大,人工編輯及檢查不能滿足某些特定的生產(chǎn)要求,基于WebGis的智能編輯方法,能極大提高工作效率并降低人為錯誤。例如原來編輯某個區(qū)域,該區(qū)域有10個像元,單點編輯時需要循環(huán)編輯10次,該方法只需要用多邊形選中該區(qū)域,編輯一次即可;對某個特定點編輯時,原來需要找到正確值,選中該像元,在屬性中輸入正確值,該方法即可用顏色判定正確值,點擊自動拾取,自動賦值。該方法也可對于柵格數(shù)據(jù)的分塊、分發(fā)、縫合都可實現(xiàn)有效操作,實現(xiàn)了柵格數(shù)據(jù)的并行計算與分析應(yīng)用。
圖2 3D數(shù)據(jù)主要編輯修改功能