基礎地理信息數(shù)據(jù)更新方法
時間:2022-01-26 09:51:37
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摘要:以近年來山西省1∶10000DLG數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)快速更新及加強DLG數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)產(chǎn)品主要包括數(shù)字線劃圖(DLG)、數(shù)字正射影像圖(DOM)、數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字柵格地圖(DRG),即4D產(chǎn)品。中國城市及新農村建設步入新的發(fā)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(guī)劃建設部門提供了必不可少的第一手資料。為滿足經(jīng)濟建設、國防建設、社會發(fā)展和生態(tài)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(shù)據(jù)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(chǎn)提供一定參考。
1DLG數(shù)據(jù)內業(yè)更新流程及內容
1∶10000DLG(基礎地理信息數(shù)據(jù))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(jiān)測數(shù)據(jù)(國家級匯交數(shù)據(jù))作為補充要素數(shù)據(jù),以現(xiàn)勢性良好的遙感影像作為更新影像數(shù)據(jù)源,采用遙感影像內業(yè)解譯、采集為主,外業(yè)實地調繪、核查為輔的總體技術路線,實現(xiàn)對1∶10000DLG產(chǎn)品的更新[2-3]。
1.1數(shù)據(jù)更新的總體技術路線
基于航空攝影影像數(shù)據(jù),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(shù)據(jù)。利用航空攝影立體數(shù)據(jù),更新DEM數(shù)據(jù)。采用“先內業(yè)采集編輯,后外業(yè)調繪補測,最后編輯成圖”的技術路線更新生產(chǎn)DLG數(shù)據(jù),并利用更新后的DEM數(shù)據(jù)生成等高線和高程注記點等地貌層數(shù)據(jù)。具體生產(chǎn)流程如圖1所示。
1.2GEOWAY軟件作為數(shù)據(jù)更新平臺
DLG最終建庫數(shù)據(jù)包含水系、居民地及設施、交通及設施、境界與政區(qū)、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(chǎn)單位一般使用一些適合自身生產(chǎn)技術和生產(chǎn)模式的數(shù)據(jù)處理平臺,經(jīng)過平臺轉換生產(chǎn)成果數(shù)據(jù)。我院采用的是GEOWAY軟件進行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)、10000DOM、上一年度地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)與影像、立體模型等;檢查相應資料是否齊全。
2.1上一代數(shù)字線劃圖(DLG)
省院下發(fā)的1∶10000DLG成果(以下稱之為“上代DLG成果”),數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)更新的基本框架數(shù)據(jù),可參考利用無變化部分的要素數(shù)據(jù),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(shù)字高程模型(DEM)
第一次全國地理國情普查山西省數(shù)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(shù)據(jù)生產(chǎn)的,覆蓋全省的3m格網(wǎng)間距DEM數(shù)據(jù)內插生成2m格網(wǎng)間距DEM數(shù)據(jù),并于2014年12月完成。為DEM數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)(以下簡稱LiDAR點云數(shù)據(jù),可用于本底DEM數(shù)據(jù)中錯誤修正的參考資料。2.3地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)測區(qū)上一年完成的地理國情監(jiān)測成果數(shù)據(jù),包括地表覆蓋、地理國情要素、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)等,其中地表覆蓋數(shù)據(jù)可以作為植被與土質層的參考資料;國情要素數(shù)據(jù)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(jiān)測正射影像數(shù)據(jù)作為對本測區(qū)內航攝資料的時效未能滿足更新要求年份的區(qū)域范圍進行補充。
2.4影像資料
省院下發(fā)的航攝影像數(shù)據(jù)、空三成果及DOM數(shù)據(jù)作為本項目主要源數(shù)據(jù)使用。監(jiān)測影像作為輔助數(shù)據(jù)使用。
3GEOWAY軟件下DLG數(shù)據(jù)更新要點
根據(jù)《山西省1∶10000基礎地理信息地形要素數(shù)據(jù)規(guī)范》的要求,以GEOWAY軟件作為平臺,對上代DLG數(shù)據(jù)進行更新。
3.1數(shù)據(jù)預處理
為了有效地利用已有的數(shù)據(jù)成果進行基礎地理信息數(shù)據(jù)更新,要對上代DLG數(shù)據(jù)和上一年度國情監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,提取整合后作為DLG更新的主要數(shù)據(jù)源。上代DLG數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)導入后,要處理所有有角度的有向點,需要把規(guī)范(正東順時針)ANGLE值轉化為GEOWAY(正北逆時針)的GW_ANGLE值。數(shù)據(jù)導出MDB時要把GEOWAY(正北逆時針)的GW_ANGLE值轉化為規(guī)范(正東順時針)的ANGLE值按此設置。上一年度的國情監(jiān)測數(shù)據(jù)是DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)的重要參考數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)規(guī)范》,并結合下發(fā)任務區(qū)數(shù)據(jù)的實際情況,對地理國情監(jiān)測覆蓋數(shù)據(jù)和DLG數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(fā)的上代DLG數(shù)據(jù)是把整個測區(qū)分幅數(shù)據(jù)合并后,重新按照標準圖廓裁切。在原圖廓處存在線偽節(jié)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(chǎn)生節(jié)點,要把節(jié)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(wǎng)線等數(shù)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(jù)上一代數(shù)據(jù)及其他資料對其進行編輯修改。對于外業(yè)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(jù)規(guī)范要求房屋應全部在立體模型下進行更新,省院下發(fā)的立體模型作為采集編輯居民地及設施要素數(shù)據(jù)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(qū)且不再采集圍墻,街區(qū)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(yè)單位等屬性信息可參考上一年地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù),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(jù)外業(yè)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(jiān)測中的要素數(shù)據(jù)進行填寫。上代DLG數(shù)據(jù)降級的道路參考影像,如果確定是硬化的或者上代數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中存在的道路而國情數(shù)據(jù)不存在,要參考舊DLG數(shù)據(jù)的屬性修改為國情規(guī)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(shù)據(jù),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(xiāng))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(yè)調繪。3.2.5管線的更新根據(jù)舊DLG數(shù)據(jù)、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(yè)人員調繪生產(chǎn)。3.2.6境界與政區(qū)的更新對于實地行政區(qū)劃未發(fā)生變化的(無資料證明發(fā)生變化),若無變化圖例簿注明(外業(yè)在圖例簿中注明,內業(yè)要檢查外業(yè)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(qū)以及開發(fā)區(qū)、保稅區(qū)等通過實地調繪并參考最新國情數(shù)據(jù)更新。自然文化保護區(qū)域BRGL為有向線,前進方向右側為區(qū)域主體。3.2.7地貌的更新把編輯完成的DEM生成等高線,經(jīng)過化簡、抽希、刪除小的閉合圈后,導入GEOWAYMapping工程,對數(shù)據(jù)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(xiāng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)接邊
接邊數(shù)據(jù)在GEOWAYEdgeMatching下進行,接邊時不能出現(xiàn)強行接邊情況。
4.1接邊設置
顯隱聯(lián)動:點擊菜單欄【接邊】>【顯隱聯(lián)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(lián)
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(lián)】,建立關聯(lián)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(lián)】,建立關聯(lián)后選【接邊局部串接】,串接線來接邊。對于共線數(shù)據(jù)接邊時,要選擇共線的兩個圖層,選擇【聯(lián)動設置】,然后同時串接HYDL和VEGA兩個層來接邊。
5DLG數(shù)據(jù)自檢
5.1上代DLG數(shù)據(jù)的使用
不管是以上代DLG數(shù)據(jù)做底圖進行修改,還是參考上代DLG數(shù)據(jù)進行采集,凡采用上代DLG數(shù)據(jù),一定根據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)、上代DLG數(shù)據(jù)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(xiāng)、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(jié)點檢查:檢查所有線層(圖層末尾為L的)是否有不合理偽節(jié)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(shù)據(jù)的質量。
6結束語
DLG數(shù)據(jù)是基礎地理信息數(shù)據(jù)的重要組成部分,本文以山西省1∶10000DLG數(shù)據(jù)更新為例,詳細闡述了DLG數(shù)據(jù)更新的要點,并對作業(yè)過程中的接邊和自檢方法進行了總結。希望對提高DLG數(shù)據(jù)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
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