MapGIS与MapStar在数据更新中的应用
2013-10-10李大军
刘 波， 李大军， 阮 见， 江 盟
(东华理工大学测绘工程学院，江西抚州 344000)
数据是一切科技生产的基础和源泉，数据的现势性直接影响着GIS的有效应用与持续发展(龚健雅，2001)。随着GIS技术的推广，GIS的数据来源种类也越来越多(于海龙等，2002;李大军等，2006)，用户对基础地理信息的现势性要求也就越高。目前，数据的现势性已成为阻碍地理信息系统应用和发展的最大瓶颈之一(姜建慧，2007)。Fritsch(1999)认为，当前GIS的核心已从数据生产转为数据更新，数据更新关系到GIS的可持续发展。因而在使用(购买)基础地理数据时应将数据的更新能力作为重点考虑内容，现势性强的数据能为GIS在规划、管理、监测、决策等方面发挥的作用也越来越大。
本文是《广州市城市现状/城市规划图册》的研究成果。主要探讨了利用MapGIS和MapStar共同进行数据更新的方法，并论述了在数据更新过程中所遇到的问题以及解决方法。
1 项目基本情况及利用MapStar进行数据更新存在的不足
1.1 项目基本情况
《广州市城市现状/城市规划图册》项目数据更新的目的是把最新的数据更新到《广州市GIS基础地理矢量数据库》中，提高该数据库的现势性。项目开展是在2006年版的广州市图册城市的现状地图数据基础上进行，主要对建筑物、道路、植被等要素进行更新赋值，利用新测绘的1∶500、1∶2000地形图及2006年以后的建筑物放线、验收数据及修建性详规进行建筑物数据更新，利用道路报建数据对近年兴建的道路进行更新，同时利用2008年航空影像对原有数据库进行补充、更新。
1.2 MapStar软件介绍及利用MapStar进行数据更新存在的不足
(1)MapStar软件介绍。由于《广州市城市现状/城市规划图册》项目任务重、时间紧，需要多家单位合作完成。该项目更新的基础数据是采用*.dwg格式，更新软件选用的是长沙新联测绘公司自主创新、基于AutoCAD平台开发的一套数字成图软件——MapStar，它是采用 ObjectARX开发工具在AutoCAD平台开发的最新数字成图软件，它既支持AutoCAD的线画文件(*.dwg)，又支持其他图形应用程序交换的CAD绘图文件(*.dxf)，并具有界面友好、操作方便、出图效率高等优点，但同时也继承了AutoCAD在处理空间图形数据拓扑关系方面存在的不足之处。
(2)利用MapStar进行数据更新存在的不足。为了加快该项目的进度，新联测绘公司根据本次项目的需要，特意在MapStar软件中增加了“广州项目”菜单，主要包括居民点注记、道路注记、线、面拓扑检查、面闭合检查等功能，希望提高数据更新的效率。
但由于MapStar软件在处理两个相邻的面状地物时，公共边界需要重复画两遍，而在大比例尺城市基础数据中面状地物又大量存在，如建筑物(包括砼、混、砖、木房等)、宽道路(需要做面状地物处理)、池溏、植被等。因此在利用该软件进行数据更新时，对于相邻的面状地物进行数据更新时，需要将公共边界数字化两遍，即使打开捕捉，这样也很容易产生面细缝、面部分重叠等拓扑错误。同时，在MapStar软件中完成一个面状地物的输入需要用快捷键C执行闭合操作，但这个操作只能在画图过程中逐个面状地物使用，对数据更新效率和后期检查、赋值有一定的影响。
2 利用MapGIS和MapStar进行数据更新的方法
MapGIS具有强大的空间数据处理、分析的能力，它主要由点文件(*.wt)、线文件(*.wl)和区文件(*.wp)数据文件组成，并且MapGIS的点、线和面文件能与*.dwg文件通过中间文件*.dxf进行相互直接的转换(刘波等，2010;钟世彬等，2005)。
考虑到MapGIS在处理空间数据拓扑关系的能力比MapStar强，为了提高该项目数据更新的效率，笔者探讨了利用MapStar和MapGIS两个软件来进行数据更新的方法、利用MapGIS处理拓扑关系和利用MapStar更新其属性。具体方法如下:
(1)将需要更新的2006年基础地形数据中要用面状地物，如建筑物(包括砼、混、砖、木房等)、宽道路(需要做面状地物处理)、池溏、植被等表示的地物保留，其余数据删除。
(2)将保留的需要更新的基础数据在MapStar中另存为AutoCAD所支持的图形文件交换格式文件(* .dxf文件)。
(3)将得到的*.dxf文件通过MapGIS图形处理模块中的文件转换功能，转换成MapGIS所支持的线文件(*.wl)，并保存。
(4)通常情况下，不管是采用通用的数字化成图软件CASS，还是利用MapStar进行数字化成图，都没有考虑每个面状地物都是一个闭合区域的情况。因此在把*.dwg转换成*.wl后会出现很多线悬挂、重复点等拓扑错误。需通过MapGIS中的“自动剪断线”、“线拓扑错误检查”菜单对线拓扑进行检查，直到所有线拓扑错误检查不出现错误为止，即不存在悬挂线、重叠点、重叠线、线自相交等拓扑错误。
(5)将无拓扑错误的*.wl文件，在MapGIS中通过“线转弧段”、“拓扑重建”功能，将其构面转换为相应的MapGIS中的区文件(*.wp)，并保存。这时要用面表示的地物都自成为一个区，且公共边界不会出现细缝、部分重叠等错误。
(6)利用MapGIS的文件转换功能，将得到的*.wp文件转换成AutoCAD及MapStar所支持的图形文件(*.dxf)。
(7)利用MapStar打开*.dxf文件后，将其另存为最终的*.dwg文件，并对每个面状地物附相应的属性。
主要利用了MapGIS处理拓扑关系能力强、MapStar附属性快的特点，将两者结合起来，发挥各自的优点。通过项目的实际验证，证明了该方法能提高实际工作的效率3～4倍。
3 数据更新中遇到的问题及解决方法
本文结合实际操作过程中所遇到的比较难解决的问题及解决方法进行了总结，以供以后相关单位或个人从事类似数据更新工作参考。
(1)如图1所示的架空房屋如何表示?房屋中间的空地怎么表示?对于图1中的架空房屋，如中部架空形成通道的，在通道位置画虚线表示，虚线放在建筑附属物图层;如果是整栋房屋架空的，则如其他房屋的表示方法一样，不加以区别;房屋中间的空地要加以掏空，作为空地表示，如有绿地，则加绘绿地。
图1 特殊建筑示意图Fig.1 The chart of special circumstances
(2)对于城区建筑物:房屋不综合表示，须逐栋进行表示;不同层数、不同结构性质、主要房屋和附加房屋都应单独构面表示;根据最新的卫星影像数据，确定周边建筑物的现势性，即是否仍存在，不存在的建筑物应及时删除;如在卫星影像中，已基本竣工的建筑物，可输入已建属性;楼层高小于6层，面积不大的建筑物，可认为已建成，输入已建成属性;对于郊区建筑物:郊区及城市内城中村房屋须进行综合处理，综合街区时，应注意保持街区图形总的结构特征、房屋建筑密度对比及街区单元大小对比，并正确显示街区内部的通行情况。
(3)在拓扑处理之后将*.wp转换为*.dxf文件时，相邻的面状地物最外围也会形成一个大的闭合区域，如图2中，被选择的区域就是三栋砼房的最外围(注:图2中A代表砼房、B代表混房、数字代表楼层数)。这种情况相下，利用MapStar进行属性赋值时，一定要注意判断，先删除最外围区域，然后逐个赋值。
图2 错误示意图Fig.2 The chart of error
4 结论
本文根据实际项目，通过分析、总结MapGIS与MapStar两个软件的特点，探讨了将两者结合起来，利用MapGIS处理面状地物，避免在MapStar中对多边形逐一处理时会出现大量的面缝隙、面部分重叠等拓扑错误，然后再利用MapStar软件附上相应的属性，通过实践验证，该方法能提高项目实施过程中的效率，也保证了精度数据更新的精度;同时本文又对项目实施过程中遇到的主要问题和解决方法进行了总结，以供以后相关单位或个人从事类似数据更新参考，具有一定的参考价值。
龚建雅.2001.地理信息系统基础［M］.北京:科学出版社.
姜建慧.2007.省级基础地理信息数据更新方法探讨［J］.测绘与空间信息系统，30(6):89-91.
李大军，刘波，陈竹安.2006.自来水管线符号库的制作及扫描矢量化［J］.东华理工学院学报，29(1):56-61.
刘波，魏孔鹏，邱丽芬.2010.MapGIS数据与AutoCAD数据相互转换方法的探讨［J］.湖北农业科学，49(1):197-200.
于海龙，李大军，徐云和，等.2002.基于MapInfo的校园地理信息系统的设计与实现［J］.华东地质学院学报，23(3):260-263.
钟世彬，郑贵洲.2005.AutoCAD和MAPGIS间的数据转换［J］.测绘科学，30(3):97-99.
Fritsch D.1999.GIS Data Revision-visions and Reality［R］.Keynote Speech in Joint ISPRS Commission Workshop on Dynamic and Multidimensional GIS.Beijing:NGCC.
