基础测绘DLG数据建库前后一致性的检查方法

孙龙，李娜

(大连市测绘院，辽宁 大连 116011)

1 前言

由于技术特点和历史原因，CAD数据在我国测绘行业的数据生产、成果保存、成果应用等方面被广泛应用，较好地满足了制图领域的需求，但随地理信息系统技术的迅速发展，CAD数据由于自身的局限性，在属性存储、空间分析、查询统计等方面已不能满足应用需求，一些同时支持空间信息和属性信息的地理信息数据格式被引入我国测绘领域。

这样的局面产生了两个矛盾:其一是CAD成果数据大量存在与地理信息数据相对短缺的矛盾;其二是传统的CAD数据生产工艺与地理信息数据生产工艺差别导致的矛盾。

我国于“十一五”期间开始的基础测绘，注重了地理信息数据的生产和建库，能够逐渐缓解第一个矛盾，但在基础测绘的实施过程中，却不可避免地受到第二个矛盾的影响:与传统的CAD数据生产工艺相比，基础测绘DLG数据不仅关注图面，更注重了要素编码体系、属性信息录入、拓扑关系等内容，传统的方法已不能保证生产出符合规定的数据成果。但目前大多数的数据生产平台仍然是基于CAD的，从事数据生产的队伍通常对这种平台比较熟悉，因此出现了一些基于CAD开发的支持附加属性、支持拓扑关系、支持地理信息数据格式转换等功能的数据生产平台，如南方测绘CASS、广州开思等，这就引发了一个新的问题——基础测绘DLG数据从生产到建库，经历了一系列的数据转换过程，采用什么样的措施能够保障数据在各个环节做到无损转换。

2 一致性检查的必要性

2.1 基础测绘DLG数据生产、入库一般流程

基础测绘DLG数据兼顾了制图和信息服务两方面的需要，但在当前阶段，能实现图库一体化的数据生产平台还很少，许多部门仍采用维护两套数据的方案，即生产带附加属性信息的CAD数据，满足制图需要，再将其转换为地理信息数据，以满足数据入库和系统搭建的需要，如图1所示。在这种情形下，数据转换前后的一致性检查在测绘生产过程中具有非常重要的地位，是保证数据无损地传递至下一环节的控制措施。

图1 基础测绘数据生产、入库一般流程

2.2 数据转换风险

矢量数据格式转换的实质，是按某种矢量格式的要求将坐标信息及属性信息读取后重新写入。由于各种矢量模型定义有区别，对坐标的精度要求可能不同，对实体的描述方式也可能不同等原因，DLG数据从一种格式向另一种格式转换是存在风险的，数据一致性没能得到延续是有潜在可能性的。

本文所指的数据一致性，在整体上表现为转换前后数据包含的各类要素的数量保持一致，在细节上表现为转换前后每一个具体的要素其空间位置和属性值不发生改变，即从数据完整性和数据精度两方面控制数据损失。

(1)数据完整性

在不同平台下，DLG数据的组织方式是不尽相同的。以大连市“十一五”基础测绘DLG数据生产项目为例:采用南方CASS软件作为编图平台，CASS环境下的数据是按要素编码分层的，依据生产技术规程转换为Geodatabase格式后，变为基于地物类的几何分层。在这个过程中，只有保证转换前后各类要素的数量保持一致，才能保证数据的完整性。

(2)数据精度

数据的完整性从“质”的角度确保了数据转换的正确性，数据精度则是从“量”的角度衡量数据是否无损转换。对于地理信息数据，其空间信息和属性信息同等重要，所以本文从空间精度和属性精度两方面来阐述数据转换过程中可能存在的数据精度损失问题。

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①空间精度损失

通常将矢量数据分为点状、线状和面状三类，其中，线状数据是由一系列的点组成，面状数据则是由首尾相连的线构成，归根结底，矢量数据的位置和形态是由构成矢量数据自身的点位及其顺序决定的。倘若转换后的数据结点坐标发生了变化，如数据类型不同导致的坐标数据小数点后取位不足，三维信息丢失，或其他原因导致的坐标信息错误，则意味着数据在转换过程中发生了空间精度损失。

②属性精度损失

要素的属性具有两方面的含义:一是它是什么，即它划分为地物的哪一类;第二是实体的详细描述信息。数据转换后，应检查各个层的名称是否正确，是否有漏层，检查属性表中的属性项类型、长度、顺序等是否正确，有无遗漏。数据转换过程中，如果属性信息发生了精度损失，即使空间精度没有损失，对数据质量的影响也是非常大的。

3 检查数据建库前后一致性的方法

以大连市“十一五”基础测绘DLG数据建库为例，首先是在南方CASS下将DWG编图成果转换为Personal Geodatabase格式，再转交超图，超图将其转换成SHAPE文件再进行入库处理，如图2所示。

图2 大连市“十一五”基础测绘DLG数据建库流程图

可见，数据经历了3次转换、4种格式才最终入库，每一次数据转换在理论上都存在风险，但如果对每次转换前后的数据都进行数据一致性检查，工作量会非常大，在实际中很难开展，所以最终确定的方案是:对比最初始的DWG数据和最终的Oracle数据库，如果这两部分数据能够保持一致，则可以认为中间成果数据不存在一致性方面的问题。

3.1 基本思想

检查数据一致性的基本思想:引入GlobalID属性，附加给每一个要素，即为每个要素进行编码，以此作为该要素的全局唯一标识，即使是不同的数据格式，也能通过GlobalID进行要素级别的匹配。以此为关联纽带，对最初始的编图成果数据和最终的数据库逐图幅、逐要素进行对比，分别检查数据完整性和数据精度。

GlobalID的编码规则，采用“图幅号_类型代码_系统序号”的三段组合，其中，图幅号采用《大连市基础测绘技术规程》中规定的图幅编号规则;类型代码标识要素的几何类型，1表示点，2表示线，3表示面，4表示文字注记，5表示辅助线;系统序号是给每幅数据附加GlobalID属性时为每个要素自动生成的顺序号，定义为8位长度。例如“dlgl31301044_2_00000001”，采用此种编码方式能够保证任意要素的GlobalID全局唯一。

数据完整性方面，基于GlobalID，主要把握两方面内容:其一是检查转换后各要素是否归于正确的图层或类中，其二是检查转换前后各类要素的数量是否保持一致。

(2)检查数据精度

①空间精度

检查一个要素在转换后是否发生空间精度损失，可以以GlobalID为关联条件，通过对比相关的几何信息来判断:对于点状数据，以点坐标信息为参照;对于线状数据，以其长度信息和外接矩形的中心点坐标信息同时作为参照;对于面状数据，以其面积信息和外接矩形的中心点坐标信息同时作为参照。

②属性精度

以GlobalID为关联条件，检查数据转换前后，各要素的属性项类型、长度、顺序、内容等是否一致，有无遗漏。

3.2 实施办法

(1)完善已有的检查工具

在现有的检查软件进行改进、完善，增加部分功能:如附GlobalID字段属性、生成汇总统计表等;强化部分功能:如数据完整性检查、属性精度检查等。考虑到应充分利用已有检查工具，且已有检查工具支持方案定制功能，故将数据完整性检查和属性精度检查功能置于已有检查工具中实现。

(2)开发专项检查工具

针对空间精度检查，采用了由南方CASS开发专项检查工具的办法。输入“ADD_GLOBALID”、“WRITE_GLOBALID_MDB”命令分别表示给数据附加GlobalID属性、将编图成果数据汇总统计输出至Access数据库中，汇总统计内容如表1所示。

编图成果检查汇总统计表 表1

表2 数据库成果检查汇总统计表

图3 数据库汇总统计工具

数据库汇总统计工具是在数据入库后读取数据库中内容，并将其汇总统计结果输出至另一个Access数据库中，如图3和表2所示。

图4 对比检查工具

数据对比检查工具，如图4所示，是按照前面阐述的数据一致性检查思想，利用要素GlobalID的一一对应关系，将编图成果汇总统计结果和数据库汇总统计结果进行对比，在一个新的Access数据库中罗列出建库前后不一致的要素，并记录了所在图幅、GlobalID和错误内容信息，如表3所示。数据检查人员在分析过检查结果后，如果属于软件问题，则进行系统整改;如果属于生产作业问题，则将检查结果反馈给数据生产作业人员，通过错误信息能够快速地进行定位及改正。

数据对比检查结果 表3

4 结语

本文以大连市基础测绘为实例，阐述了数据一致性检查在基础测绘DLG数据建库过程中的必要性，从数据完整性和数据精度两方面说明了数据转换的风险，在此基础上提出了一种基于GlobalID的数据一致性检查方法，用以检查数据建库前后一致性，经过实践验证，该方法不仅使数据的完整性、空间精度和属性精度在数据建库过程中得到了有效的监控，还能检查出一些不易发现的错误，如弧线的误用、辅助岛面构造错误等，有益于基础测绘数据成果质量的提高。

［1］胡胜华，何宗宜，陶利佳.AutoCAD与GIS数据转换的研究［J］.测绘通报，2007(12):44～47

［2］郑小梅，邓小军.数字地形图质量检查系统研究［J］.城市勘测，2003(5):23～25

［3］刘峰，曹凯滨.城市基础测绘DLG数据入库的实现［J］.测绘与空间地理信息，2010(2):165～168

［4］付超，聂时贵.基础测绘E00数据的质量控制［J］.现代测绘，2003(2):36～37

［5］刘春.GIS属性数据的精度度量及质量控制的抽样原理与方法［J］.测绘学报，2001(4):367

［6］刘建军，王东华，商瑶玲.国家1∶50 000 DLG数据库质量检查软件的设计和开发［J］.地理信息世界，2006(4):23～26

［7］陈军.试论中国NSDI建设的若干问题［J］.遥感学报，1999(2):95～97