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随着计算机技术的发展,全国各地的测绘部门制作数字地形图的技术已达到了生产化水平。有的将已有的地形图进行数字化(人工手扶跟踪数字化、扫描矢量化);有的用摄影测量的方法生成数字地图:有的利用野外测量的数据,直接制成数字地形图,等等。这些应用技术已日趋成熟,相应软件也不少。但是,已经生产的数字地图中有的并不能满足GIS(Geographic Information System的简称,即地理信息系统)的需要。当前的软件,还是十分注重数据的采集精度、速度,图形实体的符号和文字注记的美观、合理,即非常重视绘图的成图质量,其目的是生产符合国家制图标准及各行业制图标准的地形图、地籍图,而并不在意这些图形实体之间的关系,以及它们与实体属性之间的联系。概括地说,这些软件是为了满足机助制图(CAD)的需要。
城市基础地形图库是GIS应用系统的基础。因此,我们在制作数字地图时,一定要考虑面向GIS应用,而不仅仅是为了纯粹的机助制图。同时,还要与各种GIS软件接口。CAD是以实体为单元存储点、线、面之间的联系,在此基础上,能够构成实体之间的拓扑结构的空间数据库,并且能够方便地与属性库相联接。它不是以符号表示不同地物,而是以单线加相应层性描述(通过分层、颜色等)来表示。只有在进行绘图时,将GIS图再进行符号化修饰和综合处理,才能形成CAD图。
一、数据标准的确定
在GIS应用日益普及的今天,有必要制定出一套数据标准和统一的符号库,按此标准建立的数字地图库应能满足各种GIS的需要。有了这个标准,才可以使国土资源管理部门迅速建立一个能满足GIS需要、高质量的数字地图库。这套数据标准应该具有下列特征:
数字地图管理的对象是地表上的实体;面向实体的数据结构便于利用计算机进一步加工处理;不同的实体应分层存放;各实体可以与其描述的信息之间建立联系;某一类或某几类实体的数据可以生成拓扑结构;能生成拓扑结构并且与不同的GIS软件有数据接口,能把实体信息输入GIS系统供其使用;既有基本的图形符号库和图形输出程序,又允许各GIS系统根据不同的专业的需求,开发其图形符号库,生产各种专题图。
二、GIS具体实施的问题
(一)从控制到碎部
对一个城市来讲,首先要布设一个统一的高精度的控制网,以便在统一坐标系、统一控制下,逐步修测和更新地形图、地籍图。这个控制网不仅是地形测量和地籍测量的基础,也是用坐标管理地块的基础。布设控制网可以用常规的城市导线网,也可以布设GPS网(在通视条件差、岛屿湖泊多、有经济或设备条件的地区)。如果重建高精度测量控制网,笔者建议:一是用GPS技术测定首级控制点。二是利用全站仪布设导线网,少布设单导线,利用导线网平差软件处理数据。
(二)实测与图解相符合
城市大比例尺地形图测量,原来一般有常规的大小平板测量、小比例尺地形图测量,有的还用航空摄影测量方法。传统的平板测图方法,是在城市统一的控制下,加密导线网和进行碎部测量,利用相似原理和极坐标等方法,将地形地物绘在图纸上,经综合取舍后形成了地形图或地籍图。由于GIS应用的普及,全国已开始进入数字地图测量(全解析)的热潮中,野外测量的数据直接进入到了计算机中,以数据的形式存储图形(点、线、面),保留了原始数据精度。需制图时,再由计算机来机助成图(不同比例尺和不同专题图)。
(三)平差处理
目前,虽然以图解与全解析相结合,且以图解为主,但在数字化时,还是可以通过对数据进行预处理,根据匹配平差处理等手段,来提高数据精度。
当图形数字化或矢量化时,由于点误差和图纸伸缩等误差影响,引起点、线误差。那么,可利用周围控制点或其他点和这些几何条件进行平差处理,可提高精度。
(四)建立动态的基础底图更新机制
更新测量必须用图解法进行。即用全站仪和其他合适的仪器,从图根控制点出发,测量并计算新点的坐标。或者从具有高精度坐标的点出发,用仪器或只用钢尺丈量数据,再凭这些数据计算新点的坐标,这样做可以保证地物点至少不得大于10厘米。把测量结果直接输入计算机,经有关软件处理后,替代原先的旧资料,旧资料在删除前应该打印出来,注明日期和经有关人员签字后留底存档。同时,在计算机中应归档作为历史保存。
(五)数据接口
数据的采集(数字化或实测)已不仅仅为制图服务和提供蓝图,更重要的是提供数字底图,为城镇土地管理GIS应用服务。所以,就要求此数字地图库应面向实体,有GIS的数据接口。现各国土资源管理部门所用的GIS平台软件均不同,不可能也没必要强求一样。但是,这就要求我们提供的数字地图,应与不同的GIS有数据接口,并能满足它们不同的实体管理的需求。
三、结束语
对于不同的GIS数据源,根据实际情况选择一种数据采集获取方式,达到最优作业效果。但随着GIS信息的不断膨胀,迫切需要一个数据采集和获取的标准,实现GIS的数据资料共享,提高各类数据库的利用率,实现GIS的多层次的开发应用,避免浪费人力和财力。
城市基础地形图库是GIS应用系统的基础。因此,我们在制作数字地图时,一定要考虑面向GIS应用,而不仅仅是为了纯粹的机助制图。同时,还要与各种GIS软件接口。CAD是以实体为单元存储点、线、面之间的联系,在此基础上,能够构成实体之间的拓扑结构的空间数据库,并且能够方便地与属性库相联接。它不是以符号表示不同地物,而是以单线加相应层性描述(通过分层、颜色等)来表示。只有在进行绘图时,将GIS图再进行符号化修饰和综合处理,才能形成CAD图。
一、数据标准的确定
在GIS应用日益普及的今天,有必要制定出一套数据标准和统一的符号库,按此标准建立的数字地图库应能满足各种GIS的需要。有了这个标准,才可以使国土资源管理部门迅速建立一个能满足GIS需要、高质量的数字地图库。这套数据标准应该具有下列特征:
数字地图管理的对象是地表上的实体;面向实体的数据结构便于利用计算机进一步加工处理;不同的实体应分层存放;各实体可以与其描述的信息之间建立联系;某一类或某几类实体的数据可以生成拓扑结构;能生成拓扑结构并且与不同的GIS软件有数据接口,能把实体信息输入GIS系统供其使用;既有基本的图形符号库和图形输出程序,又允许各GIS系统根据不同的专业的需求,开发其图形符号库,生产各种专题图。
二、GIS具体实施的问题
(一)从控制到碎部
对一个城市来讲,首先要布设一个统一的高精度的控制网,以便在统一坐标系、统一控制下,逐步修测和更新地形图、地籍图。这个控制网不仅是地形测量和地籍测量的基础,也是用坐标管理地块的基础。布设控制网可以用常规的城市导线网,也可以布设GPS网(在通视条件差、岛屿湖泊多、有经济或设备条件的地区)。如果重建高精度测量控制网,笔者建议:一是用GPS技术测定首级控制点。二是利用全站仪布设导线网,少布设单导线,利用导线网平差软件处理数据。
(二)实测与图解相符合
城市大比例尺地形图测量,原来一般有常规的大小平板测量、小比例尺地形图测量,有的还用航空摄影测量方法。传统的平板测图方法,是在城市统一的控制下,加密导线网和进行碎部测量,利用相似原理和极坐标等方法,将地形地物绘在图纸上,经综合取舍后形成了地形图或地籍图。由于GIS应用的普及,全国已开始进入数字地图测量(全解析)的热潮中,野外测量的数据直接进入到了计算机中,以数据的形式存储图形(点、线、面),保留了原始数据精度。需制图时,再由计算机来机助成图(不同比例尺和不同专题图)。
(三)平差处理
目前,虽然以图解与全解析相结合,且以图解为主,但在数字化时,还是可以通过对数据进行预处理,根据匹配平差处理等手段,来提高数据精度。
当图形数字化或矢量化时,由于点误差和图纸伸缩等误差影响,引起点、线误差。那么,可利用周围控制点或其他点和这些几何条件进行平差处理,可提高精度。
(四)建立动态的基础底图更新机制
更新测量必须用图解法进行。即用全站仪和其他合适的仪器,从图根控制点出发,测量并计算新点的坐标。或者从具有高精度坐标的点出发,用仪器或只用钢尺丈量数据,再凭这些数据计算新点的坐标,这样做可以保证地物点至少不得大于10厘米。把测量结果直接输入计算机,经有关软件处理后,替代原先的旧资料,旧资料在删除前应该打印出来,注明日期和经有关人员签字后留底存档。同时,在计算机中应归档作为历史保存。
(五)数据接口
数据的采集(数字化或实测)已不仅仅为制图服务和提供蓝图,更重要的是提供数字底图,为城镇土地管理GIS应用服务。所以,就要求此数字地图库应面向实体,有GIS的数据接口。现各国土资源管理部门所用的GIS平台软件均不同,不可能也没必要强求一样。但是,这就要求我们提供的数字地图,应与不同的GIS有数据接口,并能满足它们不同的实体管理的需求。
三、结束语
对于不同的GIS数据源,根据实际情况选择一种数据采集获取方式,达到最优作业效果。但随着GIS信息的不断膨胀,迫切需要一个数据采集和获取的标准,实现GIS的数据资料共享,提高各类数据库的利用率,实现GIS的多层次的开发应用,避免浪费人力和财力。