摘要：在測繪技術(shù)不斷發(fā)展的今天，測繪學(xué)科已完成由傳統(tǒng)模擬測繪向數(shù)字化測繪的轉(zhuǎn)變過程，現(xiàn)在正在向信息化測繪新階段轉(zhuǎn)化與跨越。測繪成果并不是地物和地貌的簡單堆積，除此之外還有大量負(fù)載信息對于城市規(guī)劃、生產(chǎn)、生活、旅游、交通、金融、能源等等各方面都有重要意義。對于測繪成果的定義和管理也在不斷發(fā)生著變化，各類數(shù)據(jù)的維護(hù)和持續(xù)更新要求不斷提高,保持空間數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢性也顯得日益重要。在總結(jié)分析不同管理模式和方法的基礎(chǔ)上，提出了如何管理和維護(hù)城市地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，以提高城市現(xiàn)代化管理水平。本文結(jié)合工作實(shí)際，在此方面進(jìn)行探討。

　　關(guān)鍵詞：信息化測繪;數(shù)據(jù)庫;GIS;數(shù)據(jù)采集

　　Abstract: in the surveying and mapping technology development today, surveying and mapping subject has completed by traditional analog to digital surveying and mapping of surveying and mapping process of change, is now surveying and mapping to new phase transformation and information across. Surveying and mapping results are not features of the landscape and simple accumulation, in addition has a load information for city planning, production, life, tourism, transportation, finance, energy and so on various aspects are of significance. For the definition and management of surveying and mapping results are constantly changing, all kinds of data maintenance and continuous updating the constantly increasing demand, keep the space database processing.along also appears more and more important. Summarized and analyzed the different management mode and method was put forward on the basis of how to maintain and manage urban geographical information system database, to improve the urban modernization management level. Combining with the actual work, and on this are discussed.

　　Key words: surveying and mapping information; Database; GIS; Data acquisition

　　中圖分類號： P25 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　0 引言

　　隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展、信息技術(shù)的迅猛普及和地理信息系統(tǒng)進(jìn)入實(shí)用化階段，市場出現(xiàn)大規(guī)模的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的需求，這對城市地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和采集維護(hù)機(jī)制提出了很高的要求，如在基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的時(shí)效性、準(zhǔn)確性上提出了更高的要求。基礎(chǔ)地理信息的采集維護(hù)部門采用了數(shù)據(jù)庫和GIS等的新技術(shù)對地理信息進(jìn)行管理和維護(hù)，在技術(shù)的各個(gè)發(fā)展階段采用了不同的管理方式和建庫模式。

　　1 一般建庫方法及模式

　　1.1 基于文件方式的管理數(shù)據(jù)庫

　　在基礎(chǔ)地理信息應(yīng)用的初期，應(yīng)用系統(tǒng)所需要的基礎(chǔ)地理信息，多數(shù)向測繪部門購買，而測繪部分有固定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，所擁有的地理信息采用各種圖形文件存儲，例如cad圖形，而這些信息的使用者為了方便對數(shù)據(jù)的查詢、提取和維護(hù)等管理工作，大部分采用數(shù)據(jù)庫的方式將地理信息的相關(guān)信息進(jìn)行有效的管理。即地形圖和數(shù)據(jù)庫是分別維護(hù)的。它的特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)庫與基礎(chǔ)地理圖形數(shù)據(jù)相對獨(dú)立，數(shù)據(jù)庫存在一定的安全性和局限性，時(shí)效性差。

　　1.2 基于地形圖幅的建庫模式

　　為了減少地理信息使用部門后端使用過程中的數(shù)據(jù)處理量，將地圖上的內(nèi)容按照GIS的數(shù)據(jù)要求，即點(diǎn)線面注記按要求轉(zhuǎn)換成GIS的數(shù)據(jù)格式，而且利用GIS的一些數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)，將基礎(chǔ)地理信息以數(shù)據(jù)庫的形式保存起來。

　　1.3 獨(dú)立于地形圖的建庫模式

　　為了保證GIS用戶對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的最大效益使用，在建庫過程中最大考慮GIS用戶的需求，建立了一種完全獨(dú)立于基礎(chǔ)地形圖測量的建庫模式，測繪成果基礎(chǔ)地形圖只是作為數(shù)據(jù)庫更新維護(hù)的一種數(shù)據(jù)源，但是對于目前數(shù)據(jù)資源共享機(jī)制尚沒有得到保證的情況下地形圖仍然是數(shù)據(jù)庫更新維護(hù)的主要數(shù)據(jù)源，這樣在數(shù)據(jù)庫的更新維護(hù)和建設(shè)中就具有以下特點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫能完全滿足GIS用戶的需要，因?yàn)樵诮◣爝^程中考慮的就是最大滿足GIS用戶的需要，數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)要素分類就是當(dāng)前GIS用戶所需要的地理要素，如行政區(qū)劃、道路要素、河流要素，即通常所說的三線一區(qū)劃，外加使用頻率較高的建筑物、綠化等要素。數(shù)據(jù)庫的時(shí)效性較前兩種模式有了很大的提高;同時(shí)數(shù)據(jù)庫的更新維護(hù)工作比較復(fù)雜，由于基礎(chǔ)地形圖仍然是數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新維護(hù)的主要數(shù)據(jù)源，而數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)室直接針對GIS用戶使用并沒有考慮基礎(chǔ)測繪的成果標(biāo)準(zhǔn)，這樣在數(shù)據(jù)庫的更新維護(hù)中就勢必增加了一些不必要的工作量。

　　2 基于測繪的面向?qū)ο蠼◣炷Ｊ郊皩?shí)現(xiàn)

　　為了最大化地克服以上建庫模式的缺點(diǎn)，在建庫過程中既考慮GIS應(yīng)用的需要，也考慮到最大更新手段測繪的具體要求，建立了面向地理實(shí)體對象并以測繪作為主要更新手段的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫建庫模式，具體過程如下：

　　2.1 庫結(jié)構(gòu)中要素分類時(shí)對測繪過程、標(biāo)準(zhǔn)的考慮

　　根據(jù)在城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中的作用不同分成三大類：

　　a. GIS需要但是基礎(chǔ)測繪不可能實(shí)地采集的數(shù)據(jù)，如行政區(qū)劃、街坊面、郵政區(qū)劃等要素，這些要素在基礎(chǔ)測繪中雖然不可能直接采集得到，但是可以借助基礎(chǔ)測繪得到的基礎(chǔ)地理要素或者其它形式的信息獲取。

　　b. GIS需要而且是基礎(chǔ)測繪能實(shí)地采集的要素，如建筑物的結(jié)構(gòu)、用途、樓層、門牌號等，道路要素的材料、寬度、車道數(shù)等，河流要素的流量、流向等，綠化要素的面積、植物種類等，各種管線要素的分類等等。這些要素針對GIS用戶數(shù)據(jù)使用的情況分析和基礎(chǔ)測繪的方便考慮，不同的要素區(qū)別對待，建筑物在GIS分析使用要求其整體完整性，在基礎(chǔ)測繪也能保證其完整性，所以在測繪更新維護(hù)中就要求超越圖幅的范圍保證實(shí)體的完整性;綠化在GIS分析中使用大多數(shù)是用來顯示物種和統(tǒng)計(jì)面積，一般綠化面積都比較大，這樣在測繪更新維護(hù)中可按照圖幅的要求，在圖幅范圍內(nèi)保證綠化的完整性，必要時(shí)可以與圖幅邊界構(gòu)成封閉綠化面。

　　c. GIS用戶不常用但是基礎(chǔ)地形修測必須表示的地理要素或文字注記類，這些要素可以按照實(shí)地地物的大小區(qū)別表示，在比例尺范圍內(nèi)不能表示的就采用點(diǎn)狀要素的形式來表示，在比例尺范圍內(nèi)能表示就按比例來表示，如漏斗、電線塔等實(shí)體;文字注記的內(nèi)容除了按照地形圖的注記要求外在實(shí)體的屬性中同時(shí)輸入，這樣就能同時(shí)保證地形圖的出圖和GIS的查詢分析。

　　2.2 建庫過程中測繪成果的利用

　　為了利用已有的測繪成果，可以利用一定的工具將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫要求的格式。在轉(zhuǎn)換過程中需要加強(qiáng)一定的質(zhì)量控制，以保證沒有信息損失和信息轉(zhuǎn)換誤差。需要特別注意的一些問題是：

　　a 符號庫的統(tǒng)一 在地形圖中不依比例尺的地物多以符號塊表示，本數(shù)據(jù)庫的建設(shè)過程中考慮到不同時(shí)期的地形圖由于采用的標(biāo)準(zhǔn)不一致可能存在相同類型地物采用不同符號塊的情況，在采用工具轉(zhuǎn)換之前必須將這些同樣類型不同符號塊的實(shí)體采用統(tǒng)一的符號塊來表示。

　　b 線狀地物的同類連接和共邊的處理 在CAD環(huán)境中存在較大的靈活性，在線狀地物表示時(shí)可能存在同一實(shí)體多段表示的情況，為了地物表示的合理性和不影響GIS分析，需要將這種類型的實(shí)體加以連接處理，如柵欄、圍墻等起境界作用的地物;在地形圖中為了圖面的美觀，對于共邊的地物進(jìn)行了人為的處理，但在地理實(shí)體的邏輯關(guān)系表示上可能缺乏科學(xué)性，為了減少這種誤差，需要進(jìn)行處理，如圍墻和建筑物相交時(shí)，在地形圖表示上擴(kuò)大了圍墻的表示，壓縮了建筑物的真實(shí)范圍，我們處理時(shí)，取圍墻的中間位置作為圍墻的位置和建筑物的邊界。

　　c 面狀地物的封閉性檢查 為了提高工具的處理效率和保證入庫過程的順利，對于建筑物、河流、綠化等面狀地物必須檢查封閉情況，以保證面狀地物的完整性。

　　d 注記位置的調(diào)整 為了能自動化提取地形圖中某些注記作為地物實(shí)體屬性轉(zhuǎn)換進(jìn)來，如樓層信息，在地形圖中自動注記的樓層，為了圖面的美觀，注記的插入點(diǎn)可能在較小面積或不規(guī)則建筑物的外面，這樣在處理的過程中需要把注記移到建筑物內(nèi)，以保證處理時(shí)能準(zhǔn)確識別。

　　2.3 測繪工作對數(shù)據(jù)庫時(shí)效性的保障作用

　　數(shù)據(jù)庫在設(shè)計(jì)過程中充分考慮了測繪過程的結(jié)構(gòu)要求和要素分類，在基礎(chǔ)測繪的同時(shí)就可以直接利用的數(shù)據(jù)，采用特定的編輯軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，經(jīng)比較后取得對原始數(shù)據(jù)的修改狀態(tài)信息，直接加以利用。于是基礎(chǔ)測繪的現(xiàn)實(shí)性有了保障，這樣也就保證了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)實(shí)性要求。

　　2.4 數(shù)據(jù)庫成果的利用及過程質(zhì)量監(jiān)控

　　在數(shù)據(jù)庫中不僅保留了基礎(chǔ)地理信息，同時(shí)保存了有關(guān)維護(hù)的信息，即數(shù)據(jù)的維護(hù)者、維護(hù)日期、最新版本、維護(hù)手段、質(zhì)量情況等信息，通過完整的管理系統(tǒng)在過程上保證了數(shù)據(jù)庫成果的合理使用和質(zhì)量控制。

　　3 城市地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成

　　3.1 城市基礎(chǔ)線劃圖(DLG)

　　矢量數(shù)據(jù)庫是傳統(tǒng)空間地理信息的主要表現(xiàn)形式，也是目前應(yīng)用最廣泛的空間信息產(chǎn)品。空間信息矢量圖數(shù)據(jù)庫包括了各種基本比例尺地形圖數(shù)據(jù)庫：1：500、1：1000、1：2000、1：1：1萬、1：2.5萬、1：5萬、1：10萬等多種比例尺地形圖數(shù)據(jù)庫，根據(jù)社會需要和具體情況，采用分步建庫的原則。

　　3.2 綜合地下管線數(shù)據(jù)庫

　　是在城市管線普查和竣工測量檔案資料的基礎(chǔ)上，對城市各種地下管線及其它地物的空間分布信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、分析和輸出的綜合性空間信息。

　　3.3 城市基礎(chǔ)正射影像圖(DOM)

　　是由航空攝影或其它遙感數(shù)據(jù)經(jīng)過傳感器取向糾正和地形影響的消除后形成的圖像。許多地理要素，包括框架中的有些部分，可以從正射影像中解析出來。

　　3.4 元數(shù)據(jù)庫

　　是對地理空間數(shù)據(jù)的描述，包括數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)分類名稱、比例尺、數(shù)據(jù)生產(chǎn)時(shí)間和生產(chǎn)者等，以利于用戶了解使用數(shù)據(jù)庫，提高數(shù)據(jù)庫的共享度和利用價(jià)值。

　　3.5 區(qū)劃與地名數(shù)據(jù)庫

　　這些地名主要是自然地理實(shí)體的名稱、市政設(shè)施以及公園、風(fēng)景旅游區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、名勝古跡、紀(jì)念地，各級政府所在地、企、事業(yè)單位等，建立的地名數(shù)據(jù)庫。同時(shí)根據(jù)具體情況又采集了道路名稱、鋪設(shè)材料、寬度等屬性信息，還采集了道路兩側(cè)有現(xiàn)實(shí)意義興趣點(diǎn)門牌號信息，如銀行、醫(yī)院、超市、賓館、車站等等。

　　4 結(jié)束語

　　使用基于測繪生產(chǎn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理實(shí)現(xiàn)了測繪生產(chǎn)和基礎(chǔ)地理信息應(yīng)用的和諧統(tǒng)一，在時(shí)效性、準(zhǔn)確性方面滿足了地理信息用戶對地理信息采集維護(hù)的高要求，從而在很大程度上也保證了數(shù)據(jù)庫的有效性運(yùn)行，并且極大地推動了地理信息系統(tǒng)在各行各業(yè)的使用和城市的可持續(xù)發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 承繼成等編.《數(shù)字城市理論、方法與應(yīng)用》科學(xué)出版社.2003年.

　　[2] 承繼成.《國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字地球》〔M〕.清華大學(xué)出版社.1999年.

　　[3] 張新長 張青年.《地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫》. 科學(xué)出版社. 2010年.

　　[4] 宋小冬 葉嘉安等編.《地理信息系統(tǒng)及其在城市規(guī)劃與管理中的應(yīng)用》. 科學(xué)出版社. 2010年.