馮書玉
(山西省測繪地理信息院,山西 太原 030001)
基礎測繪是國家基礎性、公益性事業(yè),廣泛服務于經濟建設、國防建設和社會發(fā)展。各省、自治區(qū)、直轄市陸續(xù)將基礎測繪列入當?shù)貒窠洕蜕鐣l(fā)展計劃。山西省基礎測繪項目作為基礎性、公益性事業(yè)也在穩(wěn)步推進。其中1∶10 000基礎測繪第三代DLG數(shù)據(jù)建庫已經完成,第四代1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)正在更新中。在2015年年底完成了全國地理國情普查項目的全面覆蓋,地理國情數(shù)據(jù)每年在按照時間節(jié)點穩(wěn)步更新中。而怎樣充分利用數(shù)據(jù)以及前期數(shù)據(jù)整合成了更新的關鍵所在,還有更新過程中的要素處理及對檢查結果打分也是質量提高的因素,本文就這些問題做一個詳細地研究闡述。
由于地理國情數(shù)據(jù)每年更新,現(xiàn)勢性很強,但國情數(shù)據(jù)又達不到1∶10 000全要素要求的完備性,所以需要結合這兩種數(shù)據(jù)的優(yōu)勢進行數(shù)據(jù)整合,達到數(shù)據(jù)的最大利用價值。整合數(shù)據(jù)時以充分利用國情數(shù)據(jù)為原則,其余國情沒有表示的道路、河流和自然村等用第三代1∶10 000DLG數(shù)據(jù)作為補充[5]。
以2021年的基礎測繪項目晉東晉西測區(qū)1∶10 000 DLG快速更新為例,來闡述更新過程中的關鍵技術和主要思路。前期數(shù)據(jù)準備時需要把第三代DLG數(shù)據(jù)由1980西安坐標系轉換到CGCS 2000坐標系,然后拼接測區(qū)所需要的三代DLG數(shù)據(jù),再融合國情數(shù)據(jù)和三代DLG數(shù)據(jù),經過疊加分析和緩沖區(qū)分析,去掉三代圖中和國情重復的數(shù)據(jù),把國情數(shù)據(jù)和三代數(shù)據(jù)進行融合。批處理時盡量把所有能批處理的屬性項進行批量運行,之后分幅下發(fā)給作業(yè)員。中期作業(yè)時,采取“內—外—內”的作業(yè)思路,即先內業(yè)做調繪底圖,有疑問的地方標記,再外業(yè)來核實內業(yè)標記和需要統(tǒng)一調繪的地方,調繪完成后再回到內業(yè)修改整理并接邊后上交檢查。最后用批量打分方式來激勵作業(yè)員用認真負責的態(tài)度來工作,提高效率和質量,完成1∶10 000數(shù)據(jù)的快速更新。整體思路流程如圖1所示。
圖1整體思路流程圖
國情數(shù)據(jù)可利用的要素有:行政村以上等級的點狀居民地、河流、道路、植被、境界和保護區(qū)[4]。三代1∶10 000 DLG補充的數(shù)據(jù)有:部分單位,國情數(shù)據(jù)沒有的河流、道路,面狀、線狀居民地,點狀自然村,管線,沖溝、雨裂、梯田坎及山名、溝名注記。曲線和高程點采用最新雷達點云數(shù)據(jù)(經處理后生成),立體模型檢查修測后使用。
統(tǒng)一坐標后的第三代1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)用四川省遙感信息測繪院開發(fā)的Onedate軟件自帶的功能就可輕松拼接,拼接好的1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)和國情數(shù)據(jù)的對比是前期整合數(shù)據(jù)的關鍵,主要是河流和道路的疊加分析。這就要求緩沖區(qū)不能太大也不能太小,大了會去掉旁邊有用的道路河流,小了又不能包住由于時效不同、采集誤差等造成的實際上的同一條河流。經過研究和嘗試,利用四川省遙感信息測繪院的二次編譯語言,進行腳本的編寫,可以批量去除走向相同的道路和河流。國情數(shù)據(jù)和三代DLG中河流的偏差如圖2所示。
圖2國情數(shù)據(jù)和三代DLG中河流的偏差
下面就主要處理圖層的關鍵語句做一個說明:
2.1.1河流層
河流層的緩沖區(qū)的設置,比較刪除及批量賦值語句如下:
相交(HYDL,,UV_HYDL,)->刪除;中點;buffer(10)
遍歷(UV_HYDL,GB=999999)->GB=210400
遍歷(UV_HYDL,)->拷貝到(hydl)
遍歷(HYDL,gb=210400 and%type='常年河')->gb=210400;hgb=210101
遍歷(HYDL,gb=210400 and%type='干涸河')->gb=210400;hgb=210301
遍歷(HYDL,gb=210400 and%type='時令河')->gb=210400;hgb=210200
遍歷(HYDL,gb=210400 and%name like'*渠')->gb=210400;hgb=220201
遍歷(HYDL,gb=210101 and type='常年河')->type=null
遍歷(HYDL,gb=210301 and type='干涸河')->type=null
遍歷(HYDL,gb=210200 and type='時令河')->type=null
相交(HYDA,,UV_HYDA,)->刪除
其中,UV_HYDL是國情的水系線層;HYDL是1∶10 000的水系線層;遍歷()表示選擇的條件;->表示執(zhí)行;buffer(10)表示緩沖區(qū)的大小。
2.1.2道路層
由于道路層分類比較復雜,道路在國情數(shù)據(jù)中分成了三類在不同層表示,而在標準的1∶10 000圖幅中是在同一圖層用不同編碼加以區(qū)分,所以要分層進行分析;1∶10 000的道路有半依比例道路和依比例道路之分,所以要根據(jù)道路中心線的寬度來確定GB碼的分類,這就需要先預覽數(shù)據(jù)中的路寬,編寫腳本時心里有數(shù);其中高速路的類型項有國道和省道之分,除高速外其他道路不要類型項。
道路層的緩沖區(qū)的設置,比較刪除及批量賦值等的關鍵語句如下[3]:
相交(lrdl,,uv_lrdL,)->刪除;中點;buffer(7)
相交(lrdl,,uv_lvlL,)->刪除;中點;buffer(5)
相交(lrdl,,uv_lctL,)->刪除;中點;buffer(5)
遍歷(un_lrdl,)->拷貝到(lrdl);feaid=featid
遍歷(lrdl,gb=420000 and width>8)->gb=420881
遍歷(lrdl,gb=420000 and width<9)->gb=420801
遍歷(lrdl,gb=420400 and width<9)->gb=420401
遍歷(lrdl,gb=420400 and width>8)->gb=420481
遍歷(lrdl,gb=420500 and width<9)->gb=420501
遍歷(lrdl,gb=420500 and width>8)->gb=420581
遍歷(lrdl,gb=420101 and width>11.9)->gb=420181
遍歷(lrdl,gb=420201 and width>8.9)->gb=420281
遍歷(lrdl,gb=420301 and width>8.9)->gb=420381
遍歷(lrdl,gb=420401 and width>8.9)->gb=420481
遍歷(lrdl,gb=420801 and width>8.9)->gb=420881
遍歷(lrdl,rteg='高速'%)->gb=420901
遍歷(lrdl,type='其他公路')->gb=420801
2.1.3居民地層
居民地層的處理比較復雜,國情數(shù)據(jù)中行政村的村名后加“村”字,而1∶10 000設計書中不要“村”字,原始的三代圖也沒有“村”字。如,國情數(shù)據(jù)為“牛家堡村”,1∶10 000 DLG中為“牛家堡”。這就需要把國情數(shù)據(jù)中的“村”字去掉,然后用名稱和緩沖區(qū)作為約束條件去掉1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)中的點位。
由于村委會的遷址,一般村委會會落入一公里的范圍內,但也有村委會搬離較遠,未落入設定的緩沖區(qū)內。在國情數(shù)據(jù)中都有FEATID屬性項,而三代數(shù)據(jù)中沒有,合并數(shù)據(jù)后FEATID可以作為國情和三代數(shù)據(jù)區(qū)分的一個重要依據(jù),進行單獨篩選。對于只有兩個字的村名,如,“李村”在批處理時就會去掉“村”字,在后期的處理時也需添加完整。原則是能前期批處理做的工作一定不要放到后期讓作業(yè)員去做,如上述批量處理村名,還有批量對學校賦類型項等。
居民地批處理腳本關鍵語句如下:
遍歷(UC_BOUP7,gb=311106)->Replace(name,村,)
包含(resp,,UC_BOUP7,)->刪除;if(name=name);buffer(1000)
遍歷(UC_BOUP7,)->拷貝到(resp)
遍歷(resp,name like'*幼兒園*')->移動到(rfcp);gb=340101;type=幼兒
實驗組實習生的實踐、理論平均成績均明顯超過了2015年實習生的實踐、理論平均成績,兩項平均成績數(shù)據(jù)差異明顯,具備統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
遍歷(resp,name like'*黨校*')->移動到(rfcp);gb=340101;type=其他
遍歷(resp,name like'*進修學校*')->移動到(rfcp);gb=340101;type=其他
遍歷(resp,name like'*駕校*')->移動到(rfcp);gb=340101;type=其他
2.1.4等高線層
等高線使用最新雷達點云數(shù)據(jù)經過濾波和平滑后生成,生成后的數(shù)據(jù)轉換成mdb格式后可以按照不同的地形類別加以分塊,批量區(qū)分計首曲線處理后再整體裁切分幅。
關鍵語句:
遍歷(TERL,GB=710101 and[ELEV]mod 25=0)->GB=710102
(此處mod=25為山地,如果是丘陵則mod=10,依次類推)
2.1.5其他層
其他層,如,鐵路、道路附屬、居民地附屬、構筑物等,處理原則、方法和上述類似,國情數(shù)據(jù)中覆蓋層(UV_LCA)分類比較詳細,歸到1∶10 000數(shù)據(jù)時,去掉不需要的房屋建筑面、道路面、構筑物等,其他植被可以按照1∶10 000分類進行歸類拷貝。境界和保護區(qū)界則可以直接引用。管線層則使用三代1∶10 000DLG數(shù)據(jù)中的管線層。
2.1.6批量分幅
上述闡述了各個層進行處理的關鍵技術及批處理語句,處理完畢后整合到標準1∶10 000圖層下,就可以整體裁切進行分發(fā)。整體裁切使用了南方某公司的IDATA軟件,其支持大數(shù)據(jù)、多圖幅批量分幅裁切,非常省力。IDATA批量分幅界面如圖3所示。
圖3 %IDATA批量分幅
中期開展作業(yè)時采用先內業(yè)做調繪底圖,標注需要外業(yè)核實的部分,再外業(yè)調繪,最后回到內業(yè)進行整理的作業(yè)思路。
在作業(yè)過程中會遇到具體的不同類型的問題,處理問題的關鍵是要秉承一個原則:符合當?shù)氐膶嶋H情況[2]。
(1)河流層編輯時由于主要河流使用國情數(shù)據(jù),屬性內容是豐富了,可精度達不到1∶10 000的標準,就需要配合立體和影像進行糾正。山西是一個少水的省份,很多河流都是干涸河,即使是常年河也有很多是斷斷續(xù)續(xù),編輯時參照1∶10 000規(guī)范要求,對不達標準的進行綜合取舍處理,如一條常年河,有的地方影像不清晰或是處于枯水期,中間有一小段看不到有水,根據(jù)規(guī)范,如果這一段不達指標則表示忽略,常年河連通表示;再如,一條干涸河從上游流下,由于人為開采挖掘或建工廠斷流,那么表示干涸河時就斷在實際斷開的地方。這樣的處理也是遵循了存在即合理的原則,這樣表示出來的河流層就不能整體貫通,但符合當?shù)氐暮恿魈卣?,符合現(xiàn)勢性的特點。
(2)編輯道路時要遵循等級由高到低的編輯原則,先編輯高等級道路,低等級道路接到高等級道路上時,編碼在RNP中體現(xiàn)重復路段,名稱使用高等級道路的名稱。主要的道路由于使用國情數(shù)據(jù),貫通性應該不存在問題,圖中若出現(xiàn)不貫通的情況,主要是作業(yè)人員在編輯過程中的判讀錯誤和道路施工改道引起的,所以貫通性也是一個需要引起注意的問題。
(3)在居民地編輯時,綜合一定要反映出當?shù)氐木用竦靥卣?,不論是街區(qū)式、散列式還是特殊式居民地,在綜合取舍后,在圖面一定要體現(xiàn)出來。密集式街區(qū)綜合后,符號化狀態(tài)下一定要清晰表示出街區(qū)的輪廓線,主次街道分明,能反映出當?shù)亟謪^(qū)的特點;街區(qū)式居民地很多在邊緣部分為單獨院落或者鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),要根據(jù)實際情況遵循居民地的綜合取舍原則,居民地面積在院落中小于70%用稀疏街區(qū)表示;窯洞在山西省的山區(qū)有很多,在居民地綜合時,窯洞需要單獨表示,不能用街區(qū)來綜合,要體現(xiàn)出窯洞式居民區(qū)的特點[1]。居民地點層,有很多行政村合并,辦公地點也有可能不在本村,要依實際情況把村委會點打在辦公地點處。
(4)管線層使用三代DLG數(shù)據(jù),去掉35KV以下電線。由于經濟和信息的發(fā)展飛速,新增了很多電線,但在立體模型上無法判斷電線走向,在做內業(yè)底圖時需要先采集桿位,到外業(yè)核實后再進行連通,最后刪掉不是轉折處的桿位。管線層外業(yè)需要整圖調繪。
(5)植被層可以根據(jù)影像進行再次判讀修改。
(6)做調繪底圖時專門設置一個層來存放作業(yè)員需要外業(yè)核實的問題,外業(yè)作業(yè)員出去調繪時除了需要調繪的共性問題外,只需要專門核實內業(yè)人員的遺留問題即可。
以上這些為作業(yè)員容易混淆的地方,特別提出來。在作圖和處理問題時應以遵循制圖綜合和1∶10 000圖式和設計書為原則,以不變應萬變來處理各種疑難雜癥。
為了提高生產質量,采用兩次檢查的方式:做完調繪進行第一次檢查,要求此時的數(shù)據(jù)完成情況達到上交指標的80%,只遺留外業(yè)需要核實的部分;第二次檢查時就需要達到上交標準,要做一個全面徹底地檢查。
為了提高生產質量,對圖幅采用了統(tǒng)計錯誤率分等級的評分方法,按照圖幅的錯誤率對圖幅進行優(yōu)良、合格等級的劃分。利用兩次檢查完的問題數(shù)據(jù)與提交的DLG數(shù)據(jù)量進行對比,利用質檢軟件自帶的評分功能,進行錯誤問題統(tǒng)計和打分。具體方法是對一檢錯誤率、二檢錯誤率做一個加權平均,然后得到最終錯誤率。
加權平均公式如式(1)所示:
式(1)中,a為最終錯誤率;x1為一檢問題個數(shù);x2為二檢問題個數(shù);z為圖幅要素總個數(shù)。一檢錯誤率占比為40%,二檢錯誤率占比為60%。
圖4圖幅錯誤率
最終得到圖幅的錯誤率表格如圖4所示。
由于采用了全新的數(shù)據(jù)庫更新方法,尤其是前期數(shù)據(jù)整合時已經把很多可以批處理進行的工作都進行了批處理,大大減輕了作業(yè)員的工作量,后期的打分方法是為了提高作業(yè)員對工作的認真負責態(tài)度,也是一個全新的嘗試。這些在第四代1∶10 000 DLG的快速更新中起到了至關重要的作用。在實際作業(yè)中也證明,在人員不變的情況下,作圖效率提高了兩到三倍,由原來的進程緩慢到現(xiàn)在的快速更新,是一個量和質的飛躍,也為以后的DLG快速更新提供了有力的技術支持。