基礎地理信息數據更新方法

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摘要:以近年來山西省1∶10000DLG數據更新及檢查工作為基礎，以GEOWAY軟件作為更新平臺，對更新過程中數據更新要點以及接邊和自檢方法進行了探討，為基礎地理信息數據快速更新及加強DLG數據過程質量控制奠定了基礎。

關鍵詞:GEOWAY軟件;基礎地理信息;更新方法

基礎地理信息數據產品主要包括數字線劃圖(DLG)、數字正射影像圖(DOM)、數字高程模型(DEM)、數字柵格地圖(DRG)，即4D產品。中國城市及新農村建設步入新的發展階段，1∶10000基本比例尺地形圖作為國家重要的信息資源，為各級地方政府部門與相關規劃建設部門提供了必不可少的第一手資料。為滿足經濟建設、國防建設、社會發展和生態保護的需求，基礎測繪成果應當及時更新［1］。本文結合我院開展的1∶10000DLG數據更新與建庫項目，基于GEOWAY軟件的應用，介紹了基礎地理信息更新要點、接邊和自檢方法，為今后1∶10000地形圖的生產提供一定參考。

1DLG數據內業更新流程及內容

1∶10000DLG(基礎地理信息數據)更新工作主要是以一年DLG為基礎，并以上一年基礎性地理國情監測數據(國家級匯交數據)作為補充要素數據，以現勢性良好的遙感影像作為更新影像數據源，采用遙感影像內業解譯、采集為主，外業實地調繪、核查為輔的總體技術路線，實現對1∶10000DLG產品的更新［2－3］。

1．1數據更新的總體技術路線

基于航空攝影影像數據，通過空中三角測量、影像糾正，對糾正后的影像進行勻光勻色、鑲嵌、裁切等處理，制作DOM數據。利用航空攝影立體數據，更新DEM數據。采用“先內業采集編輯，后外業調繪補測，最后編輯成圖”的技術路線更新生產DLG數據，并利用更新后的DEM數據生成等高線和高程注記點等地貌層數據。具體生產流程如圖1所示。

1．2GEOWAY軟件作為數據更新平臺

DLG最終建庫數據包含水系、居民地及設施、交通及設施、境界與政區、管線、地貌、植被與土質、地名及定位基礎等地理信息要素的空間坐標、屬性和幾何信息，其格式采用ArcGISGeodatabase的MDB格式(ARCGIS10．1版本)，文件名為:分幅圖圖號．mdb。生產單位一般使用一些適合自身生產技術和生產模式的數據處理平臺，經過平臺轉換生產成果數據。我院采用的是GEOWAY軟件進行數據更新處理。

2資料整理利用情況

DLG更新使用的資料有:上代DLG數據、10000DOM、上一年度地理國情監測數據與影像、立體模型等;檢查相應資料是否齊全。

2．1上一代數字線劃圖(DLG)

省院下發的1∶10000DLG成果(以下稱之為“上代DLG成果”)，數據格式為mdb，坐標系為CGCS2000，高程基準為1985國家高程基準。將上代1∶10000DLG數據作為數據更新的基本框架數據，可參考利用無變化部分的要素數據，如沖溝、梯田坎、未綜合表達的居民地及附屬設施、獨立地物、電力線、道路及附屬設施、水系及附屬設施、山名、地名等。

2．2數字高程模型(DEM)

第一次全國地理國情普查山西省數字高程模型精細化項目，將2009—2013年利用機載激光雷達獲取的點云數據生產的，覆蓋全省的3m格網間距DEM數據內插生成2m格網間距DEM數據，并于2014年12月完成。為DEM數據更新基礎資料。2009—2013年，利用機載激光雷達獲取的覆蓋全省的點云數據(以下簡稱LiDAR點云數據，可用于本底DEM數據中錯誤修正的參考資料。2．3地理國情監測數據測區上一年完成的地理國情監測成果數據，包括地表覆蓋、地理國情要素、數字正射影像數據等，其中地表覆蓋數據可以作為植被與土質層的參考資料;國情要素數據可以作為鐵路與道路、構筑物、人工堆掘地、水域、地理單位的屬性信息參考，錯誤內容要進行核實修改;地理國情監測正射影像數據作為對本測區內航攝資料的時效未能滿足更新要求年份的區域范圍進行補充。

2．4影像資料

省院下發的航攝影像數據、空三成果及DOM數據作為本項目主要源數據使用。監測影像作為輔助數據使用。

3GEOWAY軟件下DLG數據更新要點

根據《山西省1∶10000基礎地理信息地形要素數據規范》的要求，以GEOWAY軟件作為平臺，對上代DLG數據進行更新。

3．1數據預處理

為了有效地利用已有的數據成果進行基礎地理信息數據更新，要對上代DLG數據和上一年度國情監測數據進行分析，提取整合后作為DLG更新的主要數據源。上代DLG數據的預處理主要是在GEOWAY軟件支持下進行標準圖庫的生成以及有向點的角度整理。舊數據導入后，要處理所有有角度的有向點，需要把規范(正東順時針)ANGLE值轉化為GEOWAY(正北逆時針)的GW_ANGLE值。數據導出MDB時要把GEOWAY(正北逆時針)的GW_ANGLE值轉化為規范(正東順時針)的ANGLE值按此設置。上一年度的國情監測數據是DLG數據生產的重要參考數據。其預處理主要是按照《山西省1∶10000基礎地理信息地形要素數據規范》，并結合下發任務區數據的實際情況，對地理國情監測覆蓋數據和DLG數據圖層與分類代碼進行轉換。可以先完成除房屋和道路以外的所有面狀地物的數據處理;以便后期采集圍墻等需要共線的線狀地物時，可以雙點拷貝面狀地物的邊線，做到共線邊線。我院2020年及以后下發的上代DLG數據是把整個測區分幅數據合并后，重新按照標準圖廓裁切。在原圖廓處存在線偽節點和面不合理分割，因此需要把線、面合并。電力線PIPL連接后會產生節點，要把節點刪除。

3．2采集更新要點

3．2．1定位基礎測量控制點按照選取指標和表示內容應全部表示。平面位置精度保留在整米，高程值保留0．1m。內圖廓線、坐標網線等數學基礎線采用2000國家大地坐標系理論坐標值在GEOWAY4．0軟件中可以自動生成。CPTP根據上一代數據及其他資料對其進行編輯修改。對于外業標注破壞的控制點、需在NAME字段填寫名稱+(破壞)，并在圖例簿中記錄。241測繪與空間地理信息2022年3．2．2居民地的更新根據規范要求房屋應全部在立體模型下進行更新，省院下發的立體模型作為采集編輯居民地及設施要素數據的參考，在GEOWAY_DPS下采集房屋的點、線、面。對于村莊周圍及內部有院落、圍墻的房屋，要把院落和房屋一起采集為街區且不再采集圍墻，街區間存在道路街巷需分開采集。對于非居民地房屋，如果單個院落面積大于400㎡，則需單獨采集房屋和圍墻。居民地點層中政府駐地、村委會、企事業單位等屬性信息可參考上一年地理國情監測數據，對于新增單位或者單位名稱等屬性不明確的可以做出標記，依據外業調查結果進行更新。房屋、面狀水系采集完畢后，用RESA、RFCA、HYDA、HFCA與VEGA做內裁，避免植被類與房屋、水系存在重疊等錯誤。3．2．3道路的更新采集道路時要注意不與房屋存在壓蓋。縣道以上的等級公路的等級、編碼、名稱、鋪面材質和路寬參考國情監測中的要素數據進行填寫。上代DLG數據降級的道路參考影像，如果確定是硬化的或者上代數據材質為水泥或者瀝青的，降級為村道420801;如果是非硬化的，降級為機耕路440100。對于舊數據中存在的道路而國情數據不存在，要參考舊DLG數據的屬性修改為國情規定的屬性，如道路材質石改為碎石，水泥改為泥混。縣級及以上城市內主要的交通要道表示快速路、高架路和街道，街道的選取與表示應正確反映居民地內部通道的分布特點，一般情況下表示主干道、次干道和支線。3．2．4水系的更新參考已有資料在GEOWAY軟件下采集編輯水系要素數據，應注意匯入雙線河的單線支流與雙線河的水系結構線之間加水系結構線并連接，水系實體GB碼、河流代碼和名稱屬性賦單線支流的屬性。河流線前進方向從高至低，一般與等高線垂直相交。高等級道路(高速、國、省、縣、鄉)與水系交會處要核實有無涵洞、橋梁等附屬設施，影像不支持參考立體模型，立體模型也不支持要標注外業調繪。3．2．5管線的更新根據舊DLG數據、模型、DOM更新管線。立體采集35—500kV電力線采集拐點處的電線塔，500kV及以上電力線逐塔采集，并標注疑問圖層交由外業人員調繪生產。3．2．6境界與政區的更新對于實地行政區劃未發生變化的(無資料證明發生變化)，若無變化圖例簿注明(外業在圖例簿中注明，內業要檢查外業是否注明)，不重新提交，即不采集BOUA和BOUL圖層。國家或省級的自然、文化保護區以及開發區、保稅區等通過實地調繪并參考最新國情數據更新。自然文化保護區域BRGL為有向線，前進方向右側為區域主體。3．2．7地貌的更新把編輯完成的DEM生成等高線，經過化簡、抽希、刪除小的閉合圈后，導入GEOWAYMapping工程，對數據進行五項處理:裁外、處理等高線高程點矛盾、TERL自相交及打折、套合鄉級以上線狀、面狀道路和線狀、面狀河流。修改高程點落到樹上、房屋上等不合理的點位。應注意等高線嚴禁穿越靜止的水面，如水庫、池塘等;等高線穿越流動的面狀常年河時，應該直接穿越，嚴禁等高線在面狀的常年河里亂串。3．2．8植被與土質的更新參照引用國情數據后，園地類(喬灌果園、藤本果園、草本果園)需外調，補充完善TYPE字段。最終上交的數據VEGA園地的TYPE不能為空。VEGA層不可與RESA、RFCA、HYDA、HFCA存在重疊情況。

4DLG數據接邊

接邊數據在GEOWAYEdgeMatching下進行，接邊時不能出現強行接邊情況。

4．1接邊設置

顯隱聯動:點擊菜單欄【接邊】＞【顯隱聯動】，同時開關兩幅圖的同一個圖層。建立接邊線:【接邊】＞【接邊線建立】。

4．2建立接邊關聯

逐個圖層接邊，不建議使用自動接邊。線層選【建立線接邊關聯】，建立關聯后選【接邊局部串接】，串接線來接邊。(PIPL層接邊，要確保A圖的最后一個拐點連B圖的最后一個拐點，不能直接串接)面層選【建立面接邊關聯】，建立關聯后選【接邊局部串接】，串接線來接邊。對于共線數據接邊時，要選擇共線的兩個圖層，選擇【聯動設置】，然后同時串接HYDL和VEGA兩個層來接邊。

5DLG數據自檢

5．1上代DLG數據的使用

不管是以上代DLG數據做底圖進行修改，還是參考上代DLG數據進行采集，凡采用上代DLG數據，一定根據影像、模型核實其位置是否準確，屬性是否正確，不能直接拿來放到數據中不做任何判斷。

5．2參考影像及模型檢查丟漏情況

DLG生成并非只是把國情數據、上代DLG數據融合后就完成，還要通過影像、模型檢查圖里的丟漏情況并檢查是否漏更新某些地物等。將所有的面狀圖層打開(BRGA除外)，檢查是否丟漏植被面及不應該鏤空的情況。

5．3需在GEOWAYMapping中做的拓撲檢查

利用GEOWAYMapping自帶的質量檢查功能進行自檢。1)兩線相交檢查河流與高等級道路(高速、國、省、縣、鄉、專用公路、高架路、快速路、主干道、次干道、支線)交會處有無涵洞和橋梁。打開涵洞、橋梁等附屬設施，查看相交處有沒有丟漏涵洞和橋梁等附屬設施。檢查鐵路與所有道路、河流交會處有無涵洞和橋梁等附屬設施。檢查河流與沖溝、田坎，路堤路塹，堤、壩是否相交。(立交關系允許相交:如存在涵洞，河流與路堤、路塹可以相交)。檢查道路與沖溝、田坎，路堤路塹，堤、壩是否相交。(立交關系允許相交:存在橋梁，路與堤、壩可以相交)2)重面檢查:檢查植被面VEGA不能與RESA\RFCA\HYDA\HFCA存在面重疊。3)偽節點檢查:檢查所有線層(圖層末尾為L的)是否有不合理偽節點。4)自相交打折檢查:檢查所有線層(圖層末尾為L的)。重點是TERL圖層。5)線穿越面檢查:檢查線狀水系、水系附屬設施、房屋附屬設施、道路LRRL、LRDL與LRKL、道路附屬設施、地貌穿越房屋面RESA。檢查VEGL中的行樹穿越VEGA中的成林面和幼林面。檢查等高線穿越水系面。6)點落入面檢查:檢查高程點落入河流面和房屋面內的錯誤。7)點不落入線檢查:檢查電線塔PIPP沒有落在電力線PIPL上的錯誤。通過上述軟件自檢，并結合人工檢查，可以有效消除各要素間不合理關系，控制DLG數據的質量。

6結束語

DLG數據是基礎地理信息數據的重要組成部分，本文以山西省1∶10000DLG數據更新為例，詳細闡述了DLG數據更新的要點，并對作業過程中的接邊和自檢方法進行了總結。希望對提高DLG數據更新采集的速度及其過程質量有所幫助。

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作者：王玉 單位：山西省測繪地理信息院第三測繪院