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数字线划图与数字线划地图转换方法研究

作者:王 佩    文章来源:2014测绘学    点击数:    更新时间:2014-12-29
摘要::数字线划地图( digital line graphs and map,DLGM)是地理信息与其地图表达数据构成的矢量地图与地理信息的数据集,它是一种图库一体化产品,既包含DLG,又包括地图。本文在介绍DLGM产品定义及特征的基础上,详细介绍了基于图库一体化软件平台MapStore的DLG与DLGM转换的技术流程以及转换过程中的地图符号库制作、地图表达模型、图库一体化技术等关键技术,并结合1:10000和1:50000两种比例尺、不同格式的数据格式进行生产实践,实验结果表明转换方法的可行性,且其数据成果既能满足基础地理信息数据库对要素空间位置,属性信息及相互间空间关系的要求,又能达到标准地图数据的要求,同时也能够将两者数据进行统一的存储,管理与更新。
1 前言

在各领域有关于空间信息表达中,数字地划图(DLG)与地图是空间分析和视觉传输的主要形式。其中DLG数据起到空间分析与查询在作用,地图则起到可视化与空间认知的作用,它们是测绘行业为社会信息化服务的核心产品。而随着各行各业对地理信息的需求不断扩大,对空间数据基础设施也提出更高的要求,正如高俊所说“数字地图,21世纪的测绘业支柱”,在这种环境下,地理信息产业对具有地图特征的DLG(以数字地图为核心的DLG)的需求越来越迫切。数字线划地图(digital line graphs and mapDLGM[1],是基本比例尺地形图要素的矢量数据集,保存要素间的空间关系、要素相关的属性信息及要素的地图表达数据。其中,要素的地图表达数据的集合就是地图,即DLGM既包含DLG(地理信息库),又包括地图。因此,将如何将现有的DLG数据转换为具有地图特征的数据线划地图(DLGM)成为一个值得研究的问题。

 

2 数字线划地图(DLGM)的概念

数字线划地图( digital line graphs and mapDLGM) ,是地形图要素的矢量数据集,并保存要素间的空间关系、要素相关的属性信息、要素的地图表达数据。要素的地图表达数据的集合是地图。

DLGM有如下几个特性:

1) DLGMDLG的扩展,是具有地图符号数据的DLG,即DLG是数字线划地图的子集,图1DLGM数据库存储结构。

 

 

1.数据库描述信息

 

2) DLGM中几何与符号既相互独立又关联。DLGM 中符号与几何互不从属。在生产DLGM 时,允许地图综合处理而不影响几何形状;符号图形可任意编辑,以得到高质量的地图表达产品不需要其他辅助数据,如符号库等支持;产品结构简捷。同时,几何与符号又是关联的。在生产中,可利用几何、属性按规则符号化,生成地图符号在使用上,要素的几何、属性和符号图形可互操纵,如地图数据可利用DLG 数据进行查询分析与更新用符号图形作为可视化数据,为产品使用中的交互活动提供地图数据支持。

 

3) DLGM的地图数据集合是标准地图数据,与标准地图相比,要素的符号图形与其对应的DLG描述信息相关联,即是一体化数据。

 

4)DLGM为快速增量更新地图与地理信息提供了数据基础。DLGM可用一个数据库同时管理DLG与地图两类数据,这两类数据在生产和管理上互为参照,保持同步更新,保证更新的一致性,为快速增量更新地图与地理信息提供了数据基础。

 

5)提供标准地图与用户地图。DLGM 的符号信息能够形成标准的地图,如果选取特定内容,则能构成满足特殊用户需要的用户地图。

 

3 转换与制作技术流程及要点

 

3.1 数据现状分析

针对测绘数据已有DLG数据进行统计与分析,发现现有数据主要存在以下特点:

1) 数据不规范。已有DLG数据在不同时间,依据不同作业规范生产,数据成果在数据分层、要素分类代码、数据标准方面存在不一致的问题[2]

 

2)数据格式不统一。在DLG数据生产过程,由于采用不同的生产工艺和软件平台,结果导致数据成果格式的多样化。目前常用的数据成果格式有:SHP格式(*.shp)Coverage 数据模型、E00格式(*.e00)GeoDatabase(*.mdb)

 

3) 地图服务能力弱且更新困难。DLG以基本线划形式存储,无法满足用户对地图产品的需求,虽然可以通过快速出图的方法来弥补,但快速出图的效果无法达到专业地图产品的要求;另外,DLG数据和地图数据分开存储,DLG数据更新,地图产品无法随之更新,需重新组织生产。

因此,将DLG数据成果经过加工制作为DLGM,实现DLG数据与地图数据的统一存储与管理,提升DLG数据成果的地图服务能力,同时,又可对两种数据进行快速更新。

 

3.2 DLG转换DLGM流程图

首先从数据库中选取DLG数据,依据相关测区技术规定制作模板库和数据对照表,将数据导入图库一体化生产平台MapStore软件中进行数据整合编辑并生成地图数据。实现了DLG数据与地图数据在一体化生产、管理与质量控制。其技术流程图2如示:

 

2  DLG转换为DLGM流程图

3.3 DLGDLGM转换关键技术

3.3.1 数据转换

已有DLG数据是在不同软件平台不同时期依据不同作业规范生产得到的数据成果,其数据规范不统一,如何将DLG数据加工整理为统一规范要求的空间数据,并使其具有较强的地图服务能力,当前仍是一个技术难点。Mapstore软件平台提供了强大的空间数据转换功能,数据转换过程依据数据转换集将原有DLG数据规定的代码表和属性表一一对应到新的数据规定中,保证数据的无损转换。在软件平台上,对数据进行加工处理,生成地图符号。

3.3.2 符号库制作

地图符号是地图的语言,它是表达地图内容的主要手段。Mapstore软件体系中提供了专门制作符号库的模块Mapstore define,用户可根据需求在软件中定义符号。

3.3.3 地图表达模型

常用的地图制图机制,割裂了地理要素与地图要素的关系,导致DLG与地图在两种工序下生产。DLGM中采用地图表达模型[3],保持了地理信息与符号图形之间的对应关系,在DLG数据基础上对地图符号进行编辑,且便于符号图元级修改与设置,减少了数据冗余,同时得到DLG数据和标准规范的地图。

3.3.4图库一体化技术

图库一体化生产工艺。在一个软件平台中完成建设和出图两套数据,且制图的编辑不影响建库数据,建库数据改变制图数据随之改变,真正实现了图库一体化数据生产[4 ,5]

图库一体化质量控制。提出了专门针对一体化数据的质量标准,建立了生产过程中的质量控制方法及评价体系。

图库一体化管理。将地图符号作为一个属性字段存储在DLG数据库中,从技术上实现了空间数据和地图的一体化存储与管理;地图符号采用公开的符号描述语言PostScriptPS)描述保证了数据成果符号图形数据的公开性和公用性;数据成果可作为标准数字地图进行成果输出。

3.3.5成果输出

DLGMapStore软件平台下转换为DLGM,其成果表现形式有以下三种:

1)标准数字地图产品:能生成满足图式等技术规范的要求,输出符合地图制图规范与常规审美习惯的标准数字地图。可输出EPSCAD两种格式数据。

2) 常规DLG数据:能输出符合规定要求的常规DLG数据,成果形式采用标准关系数据库技术来表现地理信息的数据模型GeodataBase,以MDB格式存储。

3) DLGM数据:既包含DLG(地理信息库),又包括地图信息,格式为*.MDB,其符号信息(包括符号的位置、颜色、线宽等)存放在要素的属性项中

4 试生产实验与分析

通过采用150000110000两种基本比例尺,两种常用的空间数据格式的DLG数据(Personal Geodatabase *.mdb*.E00格式),进行DLGM数据生产实验。实验表明,DLG转换为DLGM的生产方法可行,且DLGM成果既能满足基础地理信息数据库对要素空间位置,属性信息及相互间空间关系的要求,又能达到地图数据对要素表现合理美观的标准,同时也能够将两者数据进行统一的存储,管理与更新。

5 结论与展望

当前,社会各行各业对地图特征的DLG数据需求的日益迫切,作为测绘数据生产与管理部门,我们有责任也有义务基于现有DLG数据成果,为社会和公众提供既包含DLG数据又包括地图信息(map)的一体化产品。基于此,我们研究进行了将现有DLG数据制作为DLGM产品的生产性实验。实验结果表明:

1) DLG数据库制作DLGM技术可行、生产流程合理。实验表明将DLG制作为DLGM,其技术上是可行的,生产流程合理。

2)建立的支持地理信息与地图一体化的Mapstore软件平台可作为DLGM的生产工具。

3)DLGM成果数据将DLG数据和地图数据进行统一存储与管理,为今后的数据的更新提供了很好的数据基础。

参考文献

[1] 武文忠,郭新成国家基础地理信息数字产品—数字线划地图概述[J]. 测绘通报,201112):61-63. 

[2] 赵建辉,薛萍.  1: 10 000基础地理信息数据库建库数据加工整理模式的探讨[J].测绘标准化,2011 , 27( 1)42-43.

[2] 尹章才.地图表达机制及其基于可扩展标记语言的描述[D].武汉:武汉大学博士论文. 2005.7-8.

[3] 郭新成.拓扑地图模型与图库一体化研究[D].西安:长安大学博士论文. 2011.

[4] 张新利高晖陈新国基于MapStore软件的图库一体化的生产与实现[J]. 测绘与空间地理信息,20115):74-76.

Tags:数字线划地图,图库一体化,数据转换  
责任编辑:gissky
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