数字地形图自动化缩编技术的探讨*——以南海区1∶500到1∶2 000、1∶5 000地形图的缩编为例

杨映新(广东省地质测绘院，广东广州　510800)



数字地形图自动化缩编技术的探讨*
——以南海区1∶500到1∶2 000、1∶5 000地形图的缩编为例

杨映新
(广东省地质测绘院，广东广州510800)

摘要:文章结合南海区数字地理空间框架的建设方案，探讨利用现有1∶500数字化地形图，采用自动综合与缩编技术编绘1∶2 000、1∶5 000地形图的方法，目的是建立一套符合《佛山市国土资源地理数据规范》要求的多尺度地形图数据库，以满足国土资源管理和城市规划建设的需要。

关键词:数字地形图;自动化缩编;数据入库

0　引言

随着南海区经济的持续发展，城乡一体化规模不断外扩，为了全面推进新型城镇化发展，为城市扩容提质提供准确的地理信息和空间分析资料，，需要建立一套符合《佛山市国土资源地理数据规范》要求的多尺度地形图数据库，满足国土管理和规划建设的需要。为此，结合南海区每年更新的1∶500地形图数据，利用EPSG自动综合与缩编软件，通过批处理程序，采用人机交互式等方法实现1∶500到1∶2 000、1∶5 000地形图的自动化编绘，目的是丰富南海数字地理空间框架建设的内容，为政府管理提供统一权威的地理要素。

1　技术路线

1.1作业依据

执行《国家基本比例尺1∶500，1∶1 000，1∶2 000地形图图式》、《国家基本比例尺1∶500、1∶1 000、1∶2 000地形图编绘规范》、《地理空间数据交换格式》、《城市地理空间框架数据标准》、《佛山市基础地理信息数据库规范》、《佛山市1∶500－ 2 000地形图数据分类与代码》、《佛山市1∶500－2 000地形图数据质量控制规范》等作业依据[1－3]。

1.2作业流程

根据作业要求和已有数据分析，确定地形图自动化缩编工作方案，同时配置缩编和检查工具运行参数，对南海全区1∶500地形图数据进行自动化缩编、数据检查入库，最终保存到ArcgisGeoDataBase数据库中。缩编工作流程，如图1所示。

2　缩编方法

地图制图编绘有3种方法。一是选取方法，选择有用的地图信息，并保留地形要素，舍掉不需要的地图要素，选取分为类别选取和级别选取。二是化简方法，对制图要素的形状、数量和质量特征进行概括和化简。三是定位优先级方法，随着底图比例尺的缩小，地图上的符号会发生占位矛盾，编绘地形图通常采用删除、移位、综合等技术方法处理。在执行常规编图的规则方面，还需要编图者积累丰富的经验并对地图要素有理性的认知才能编好图。面对计算机智能化编绘，需要制定严密和逻辑推理性的规则[3]。地形图自动化缩编方法包括程序自动批处理、人机交互处理、人工编辑处理等步骤。

图1　地形图缩编工作流程Fig.1 Working flow of compilation for topographical map

2.1程序自动批处理

2.1.1符号自动转换

自动转换符号确保空间要素及空间属性信息完整。1∶2 000的图面效果与《1∶500 1∶1 000 1∶2 000地形图图式》保持一致。1∶5 000的图面效果与《1∶5 000 1∶10 000地形图图式》保持一致。

2.1.2删除次要地物

根据选取指标，删除1∶2 000地形图上的次要地物，如电话亭、牌坊、宣传橱窗、门顶、门墩、检修井、低压电杆、单柱广告牌等符号。删除1∶5 000如田埂、阳台、乡村小路、路灯等符号。

2.1.3房屋边线化简综合

在1∶2 000地形图上房屋、建筑物轮廓凹凸小于0.5 mm，简单房屋小于0.6 mm可综合成直线。1∶5 000地形图上凹凸小于1 mm的房屋边线应综合成直线。

2.1.4高程点与等高线抽稀

对高程注记点进行批量筛选抽稀，优先保留道路交叉点、山顶点、谷底点等特征点。随比例尺的改变，等高距作相应的改变，等高线按指标要求统一抽稀。

2.1.5植被点抽稀

天很快亮起来。修车铺始终没有开门，街上人群开始密集，人们一副精神模样，左小龙疲惫不堪，眼看怀里的泥巴还长睡不醒，只得再等。新到来的一天是一个阴天，因为阳光丝毫没有要洒下的摸样，风把春天吹得像秋天一样，连嫩绿的叶子都落下几片，老天就像打了很厚的粉底。左小龙本来很想嘘嘘，泥巴的脑袋又压在他的膀胱位置，让他更加难受，但他见泥巴睡的投入，实在不忍心叫醒，而且觉得把泥巴叫醒后第一句话就是“我要嘘嘘”显得自己毫无英雄气概，思前想后，一筹莫展。

按图式格网规定，要求植被符号的间距按品字形行进行排列配置。

2.1.6要素类型的变换

由依比例要素变换为半依比例;面状要素变换为点状要素;双线地物化简为单线地物等类型要素进行变换。

2.1.7图层转换

调整比例尺变换后地物存储的图层，自动进行图层转换，并改变扩展属性。变化图层分为:一个图层分为多个图层和多个图层合为一个图层。

2.1.8地物属性的移位

2.2人机交互处理

对于地物形状不规则、主次类别不确定或程序难以批量处理的情况，采用人机交互处理，根据系统提示选择批量或逐个处理，保证地物综合的准确性和完整性。

2.3人工编辑处理

在完成程序自动批处理和人机交互式处理工作后，图面负载已接近1∶2 000或1∶5 000的成图要求，根据实际情况还需要对地物进行化简、移位、取舍等人工编辑，确保图面美观，要素表示准确。

3　缩编软件

本文采用EPSG软件作为缩编软件。EPSG提供脚本二次开发功能，采用VB Script进行脚本编写，可定制符合项目自动化缩编流程及实现规律性的自动化综合[2]。软件具有合并、化简、变换、抽稀、筛选、删除等多种缩编模型，可实现对各要素自动化的缩编处理，具有相同属性的面要素自动合并;实现要素密集点的抽稀化简、区分筛选、自动取舍。采用模板定制方法，将缩编技术方案及标准固化封装到模板中，利用模板控制技术，强制按缩编方案实现标准化信息化的缩编[4]。缩编模板，如图2所示。

图2　缩编模板Fig.2 Template of compilation

4　数据质量检查

为保证产品质量，制定数据检查方案，采用专门的检查软件，对缩编数据进行100%质量检查，并修复错误数据。数据检查主要包括:数据标准、空间关系、属性数据、逻辑一致性、文件形式、接边状况、自定义等方面。基于EPSG平台定制质量监理方案，在作业不同阶段根据质量要求分为常规检查、定制检查并提供相应的修复功能。数据检查项，见图3。

图3　数据检查Fig.3 Data check

5　数据入库

EPSG全面定义数据结构、地物编码、属性等数据库内容，在数据入库时方便快捷。经过缩编整理的数据放入临时层，通过检查后的数据进入正式库，实时对数据库进行读写。根据要素不同，提供不同的更新方式，以及更新后的数据导入到数据库中，包括数据转换、数据入库和更新等。

6　应用效果

将1∶500数字化地形图自动缩编成1∶2 000、1∶5 000数字化地形图，得到的地形图如图4(a)、(b)、(c)所示。

图4　1∶500、1∶2 000、1∶5 000地形图Fig.4 1∶500，1∶2 000 and 1∶5 000 topographic maps

7　结束语

本文介绍了利用EPSG软件将1∶500数字化地形图缩编成1∶2 000、1∶5 000地形图的作业流程，并对数字化地形图缩编的关键技术进行了探讨。结果表明:利用现有数字化地形图自动缩编多种比例尺地形图，既能保证地形图的数学精度，又能避免日后更新重复采集外业数据，同时，还能加快不同比例尺地形图的转换，提高数据再利用价值，促进地理信息资源的整合和共享，为政府、社会公众平台提供空间应用服务。

[参考文献]

[1]GB/T 20257.1—2007国家基本比例尺地图图式第1部分:1∶500 1∶1 000 1∶2 000地形图图式[S].北京:中国标准出版社，2007.

[2]张宏伟.1∶2 000基础地形图生产技术改革——地图缩编技术的应用[J].城市勘测，2012(6):21－23.

[3]戴腾.大比例尺地形图缩编流程与方法[J].地理空间信息，2012，10(5):120－122.

[4]北京清华山维新技术开发有限公司.EPS地理信息工作站说明手册[R].北京:北京清华山维新技术开发有限公司，2008.

Discussion on Automatic Compilation Technology of Digital Topographic Map:
Taking Compilation from Scale of 1∶500 to 1∶2 000 and 1∶5 000 in Nanhai District for an Example

YANG Ying-xin
(Guangdong Institute of Surveying and Mapping of Geology，Guangzhou Guangdong 510800，China)

Abstract:By taking the construction of digital geo-spatial framework in Nanhai District as an example，this thesis discusses how to use the automatic synthesis and compilation technology to compile 1∶2 000 and 1∶5 000 topographic map based on 1∶500 digital topographic map.Its aim is to establish a multi-scale topographic map database which can meet the needs for Geographic Data Specification of Land and Resources in Foshan City，so as to meet the requirements of land and resources management and urban planning.

Key words:digital topographic map; automatic compilation; data loading

作者简介:杨映新(1968～)，男，广东揭阳人，工程师，现主要从事测绘生产和管理方面的工作。

*收稿日期:2015－04－09

文章编号:1007－9394(2015)02－0043－03

文献标识码:B

中图分类号:P 283