1∶10 000地名库建设关键问题研究
2012-11-27陈清平覃俊华
张 亮,戴 腾,陈清平,覃俊华
(湖北省测绘工程院,湖北武汉430074)
1∶10 000地名库建设关键问题研究
张 亮,戴 腾,陈清平,覃俊华
(湖北省测绘工程院,湖北武汉430074)
研究了1∶10 000地名库建设的关键问题,详细比较了1∶50 000地名库与1∶10 000地名库的联系与差别,提出了利用1∶50 000地名库建设1∶10 000地名库的技术路线,并研发了相应的功能模块,提高了生产效率。
地名数据库;坐标变换;ArcSDE
地名作为历史文化的遗产和社会交流的符号,是自然和经济信息的特殊载体,与人民日常生活密切相关,在社会中的作用将日益显现。1∶10000地名数据库是省级地名库,其采集方法是基于1∶50000地名数据对居民地 (自然村)、局部区域自然地理名称、重要的行政、事业、企业单位名称等地名进行扩充。随着测绘新技术的发展,传统的测绘工艺正在发生革命性改变,外业测量工作已经逐步减少[1]。研究利用现有的1∶50 000地名数据库,将1∶10 000地形更新数据与地名数据叠加分析、判断,实现对省级地名数据的快速更新,可大大减少1∶10000地名数据库建立的工作量,从而降低生产成本,具有现实意义和使用价值。
1 数据分析
1.1 数据组织与坐标系统
1∶50 000地形图主要有3种版本:20世纪50~70年代由国家测绘局与总参测绘局测制的第一代图,此图采用1954年北京坐标系,1956年黄海高程系;80年代由总参测绘局更新的第二代图,此图采用1954年北京坐标系,1956年黄海高程系;90年代由国家测绘局更新的新版地形图,采用1980年西安坐标系,1985年国家高程基准。如果原图坐标系统为1954年北京坐标系,则为1954坐标系统与分幅,采用高斯克吕格投影,其参考椭球为克拉索夫斯基地理地球参数,6°分带;如果原图坐标系统为1980西安坐标系,则为1980坐标系统与分幅,采用高斯克吕格投影,其参考椭球为1975IUGG/IAG第16届大会推荐的地理地球参数 (简称 IAG-75椭球),6°分带。1∶10 000地名库数据采用标准分幅,平面坐标系以1980年西安坐标系为大地基准;采用高斯克吕格投影,其参考椭球为IAG-75椭球,3°分带。
1.2 数据结构和类别代码
1∶50 000和1∶10 000地名数据结构和元数据表结构以及地名分类与代码比较见表1~表3[2,3]。
表1 1∶10 000和1∶50 000地名的数据比较表
表2 1∶10 000和1∶50 000地名的元数据结构比较表
表3 1∶10 000和1∶50 000地名的数据分类与代码比较
1.3 数据格式与文件组织
1∶50 000地名库数据是利用FoxPro数据库软件进行组织的,最终数据格式为DBF,每幅图的最终数据包括“图号”D.dbf和“图号”M.dbf文件。其中*D.dbf文件为数据主体,*M.dbf为元数据文件。1∶10000地名数据库数据将利用ArcSDE和Oracle 9i数据库软件进行组织,数据库名称命名为HB_1WDM。
2 关键技术问题
根据以上数据分析,利用1∶50000地名数据建设1∶10 000地名库,需要解决以下关键技术问题:
1)坐标系转换。1∶50 000地名数据存在北京54坐标和西安80坐标2种,而1∶10 000地名库统一为西安80坐标系统,所以存在54坐标到80坐标的转换问题。同时,由于1∶50 000地名数据库按6°分带,而1∶10000地名数据库按3°分带,所以存在换带计算问题。
2)代码转换。由表3比较分析可知,1∶50000地名库数据与1∶10000地名库数据的类别代码、数据结构不同,不能直接引用,因此,需建立1∶50000地名库到1∶10 000地名库的编码对照表。
3)图形数据与属性数据的关联。1∶50 000的图形数据以dwg格式存在,属性数据存放于DBF文件之中,1∶10 000地名数据将通过ArcSDE空间数据库引擎连接关系数据库Oracle,存储属性的同时进行展点,实现图形数据和属性数据的关联。
3 关键问题解决方案
3.1 坐标系转换
针对坐标系问题,本文主要通过编写高斯正反算程序以及北京54坐标与西安80坐标转换程序完成[4,5],针对二维坐标进行转换,选用 4参数模型,在应用区域转换满足了入库精度要求,具体换算流程如图1所示。
图1 坐标转换流程图
3.2 类别代码的转换
类别代码转换文件的编写,主要应用replace命令来操作,如果两者类别代码有相同的字母,应先用另一字母代替,然后用1∶10 000类别代码代替。
部分命令文件如下:
……
replace all类别 w ith stuff(类别,0,1,“x”)FOR LEFT(类别,1)=“A”
replace all类别w ith“AC” for类别=“XB”
……
在FOXPFO程序命令窗口中,修改*.DBF中其余的类别码(AF、CC)和行政区划代码项,使得1∶50000数据符合1∶10000地名建库的技术要求,即将县和市辖区分别用AG、AH表示,国营农、林、牧、渔场和一般农、林、牧、渔场分别用AK、CC表示。
用下述命令进行查询:
Select*from表名 (H49e003011)where类别=“AF”
…
根据内部码在原表中修改AF和CC类别码。
3.3 展点与存储
经过坐标系转换和代码转换,1∶50000数据基本符合了1∶10000地名建库的要求,还需要利用ArcSDE和Oracle对数据进行存储,同时进行展点操作,把图形数据和属性数据统一起来。
3.3.1 数据库物理结构的建立
在原有数据库基础上,建立HB_1WDM表空间,创建该表空间下的管理用户HB_1WDM,并配置用户管理权限[6]。具体操作脚本如下:
3.3.2 数据入库
利用ArcSDE建立数据库连接,基于ArcGISEngine进行二次开发,编写相应入库功能模块,并同时完成展点操作[7]。
2)数据导入。将转换后地名库中的记录按图幅逐条导入到要素类中。部分代码如下:
转换入库界面如图2所示。
图2 转换入库界面
3.4 1∶10 000成果的利用
1∶10000DLG成果数据为E00格式,其中ANNLK层记录了各层的名称注记和坐标信息,可利用其作为1∶10000地名库建库的数据来源。首先,利用FME将E00格式数据转换成shp格式,FME基于语义的转换模式很好地保证了转换的无损性;然后参照1∶10000代码表,利用ANNLK层的Code码属性过滤掉无用的名称注记,保留 1∶10 000地名建库可利用的名称注记,利用ArcGISEngine开发包编写相关程序将点位坐标值经过计算和名称注记一并写入到1∶10000地名库表的相应属性项中;最后,参照其他文档和图形资料,采集补录1∶10 000地名库表中其他属性项内容。
3.5 入库数据检查
入库数据检查需要结合现有的矢量图及影像图,将地名数据进行叠加,做匹配分析。影像数据可以用于判断有一定规划的实体名称的定位,尤其对于大的居民地定位、线性河流定位、面状湖泊、水库、山口、山峰等地名的定位有较好的参考值。
利用GIS软件的拓扑检查功能分析地名定位点的正确性,如是否有地名落水等情况发生;同时通过设定点位缓冲区,对落入缓冲区内的地名数据进行分析,人工判断消除冗余记录,对于地名更新情况需结合外业调绘、最新的测绘成果和地名志文档进行核实修正,从而保证地名的正确性。部分地名入库数据展示如图3所示。
图3 入库数据展示
4 结语
在分析和比较1∶50 000地名库和1∶10 000地名库之间的联系与区别的基础上进行了相关实践,证明了1∶50 000地名库不失为1∶10 000地名库建设的良好数据源,转换精度也满足建库要求。综合运用多种技术手段,有针对性地解决了利用1∶50000地名库建设1∶10000地名过程中不可回避的关键性问题,实现了不同比例尺地名库建设的承接,提高了生产的效率和效益。流程中诸如坐标转换区域的确定与参数选择之间的关系,以及在数据量过大的情况下缓冲区的设定等问题,还需在日后工作中做进一步优化。
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Research on 1∶10 000 Toponym Database Construction
by ZHANG Liang
This paper discussed the crucial problems of the 1∶10 000 toponym database construction,and compared 1∶50 000 toponym database with 1∶10 000 toponym database.It put forward the technological route of constructing 1∶10 000 toponym database through 1∶50 000 toponym database,and developed relative module functions which could enhance productive efficiency.
toponym databse,coordinate transformation,ArcSDE
2011-11-14
P208
B
1672-4623(2012)06-0124-03
张亮,研究方向为数字城市和地理信息系统应用与开发。