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摘 要: 以目前的测图方法和测图软件生产的数字地图要进行大量的编辑工作才能满足GIS 对数据的要求, 所以测绘工作者应改变传统的数据采集理念, 在数字测图野外数据采集和内业成图过程中应充分考虑GIS 数据入库的需要, 从而生产出既符合规范要求的数字地图, 又可较方便地将数字地图转入地理信息数据库。
关键词: 数字测图; 地理信息系统; 数据库
中图分类号：C922 文献标识码：A 文章编号：
引 言：地理信息系统( GIS) 是在计算机软硬件支持下的采集、存储、管理、描述及分析地球表面与空间地理分布有关数据的空间信息系统。它在城市规划、管理、建设和决策等方面得到了广泛应用, GIS 数据采集或区域更新技术主要包括航空摄影测量技术、高分辨率卫星遥感技术、全站仪测量技术和GPS 测量技术等。目前,采用全站仪测量技术和GPS 测量技术通过大比例尺数字测图获得空间数据已成为GIS 建库重要的数据来源。但是目前的测图方法和测图软件主要还是面向传统图形应用, 生产出的是线划图, 数字测图成果与GIS数据要求还存在一定的差距, 需再次对数字测图提供的电子数据进行编辑和矢量化才能满足入库要求, 很难实现数字测图与GIS 数据之间的无缝接轨和测图与建库一体化。
1 地理信息系统的应用
1.1GIS作为空间数据库管理系统
GIS目前采用野外数字测图、手工和扫描数字化、遥感与摄影测量等方式采集空间数据，并有效地对这些数据进行数据库管理、更新、维护，进行快速查询检索， 以多种方式输出决策所需的区域水资源地理空间信息。
1.2GIS在综合分析评价与模拟预测中的应用
GIS 可以综合分析现实世界各个侧面的思维评价结果，得到综合分析评价结果；也可以模拟自然过程、决策和倾向的发展，对比不同决策方案的效果以及可能产生的后果，以作出最优决策，避免和预防不良后果的发生。
1.3GIS 的空间查询和空间分析功能的应用
以原始图输入，而查询和分析结果则是以原始图经过空间操作后生成的新图件来表示，在空间定位上仍与原始图一致。因此，也可将其称为空间变换。这种空间变换包括叠置分析、缓冲区分析、拓扑空间查询和空间集合分析。
1.4GIS 在专题地图制图中的应用
地理信息系统的发展是从地图制图开始的，因而GIS 的主要功能之一是用于地图制图，建立地图数据库。与传统手工制图方式相比，利用 GIS 建立起地图数据库，可以达到一次投入、多次使用的效果。它不仅可以为用户输出全要素地形图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题。
1.5建立专题信息系统和区域信息系统
专题信息系统如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、草场资源信息系统、水土流失信息系统等。
区域信息系统主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标，可以有不同的规模，其特点是数据种类多，功能齐全，通常具有较强的开放性。
1.6GIS 与遥感图像处理系统相结合的应用
遥感数据是地理信息系统重要信息源，目前大多数 GIS系统已嵌入图像处理功能，并把它作为一个子模块。
此外 ，应用 GIS系统提供的二次开发函数库或构件还可开发出具有特定功能的应用系统。
2 数字测图与GIS 数据库要求的差距
在传统测绘观念中, 数字测图主要是为满足人们对图形的需要, 对测量结果质量的检查和评定还仅以GB/ T7929-1995《1：500、1：1 000、1：2 000 地形图图式》( 以下简称5图式6) 为主要检查依据, 对最终产品的关注, 往往集中在精度和图面表达的视觉效果方面, 而对图层、线划交叉点、面状区域封闭性等地理数据的拓扑关系、完整性、一致性等建立GIS 数据库的要求关注较少, 数字图对属性数据采集、空间数据的完整性也很不重视。因此, 我们现在拥有大量的数字地图( 如dwg图形文件) , 但又严重缺乏能直接使用的GIS 建库数据,数字地图与GIS 数据有很大的差距。
GIS 数据库要求不能舍弃任何影响线划完整的几何关系、拓扑关系。传统数字地图只要求有较好的图面表现力, 为满足出图美观, 则常对图形进行取舍, 造成制图对象的不完整, 如: 几条输油管线相互压盖, 常保留两边对中间压盖的管线舍弃; 当文字注记压盖某线段( 如房屋外框线、码头边线) 时, 人为剪断。给建立空间数据库、空间信息查询和分析都带来不便。GIS 数据库要求面状区域具有封闭性。传统数字地图是典型的线划图, 图上的许多线划具有多重性, 如路边线可能也是绿化带的边线, 河流两岸的加固陡坎可能也是河流的水涯线。单纯满足制图的需要, 而因此造成的线划、面域的不闭合常常对GIS 数据入库造成困难。GIS数据库要求矢量实体具有完整的空间结构属性。传统数字地图, 一个完整的空间实体可能是离散的多个实体。如一条河流可能分段测量并绘图完成, 最后图面视觉效果完整, 但各段并未实现连接或可能分段储存,这些图形实体转入GIS 数据库后处于分段状态, 没有实现空间目标的整体概念。
一般的数字地图, 属性数据通过注记、颜色、符号、线型等方式表达, 并且表达的范围仅限于5图式6内容,远远不能满足GIS 数据库对于属性数据的需要。如某楼房属性数据采集5图式6 只要求标注材质、层数、名称, 以上属性以图形或注记形式表示, 但该楼的竣工时间、使用年限等数据却未能在图上表示, 最终影响数据入库时该楼房属性数据的完整性。传统的数字地图将文字注记、制图对象分割开, 它们之间没有有机的联系。文字注记是某一制图对象的属性描述, GIS 数据要求将注记与所描述的制图对象关联起来。
3 如何使数字测图满足GIS 建库要求
基于数字测图与GIS 建库的矛盾, 测绘工作者应改变传统的数据采集理念, 在数字测图野外数据采集和内业成图过程中应充分考虑GIS 数据入库的需要, 从而生产出既符合5图式6要求的数字地图, 又可较方便地将数字地图转入地理信息数据库。
测绘人员在进行大比例尺地形图野外数据采集和内业绘图时应采用统一的地形要素图式和国标编码,图式采用GB/T7929-1995《1：500、1：1 000、1：2 000 地形图图式》, 要素信息的采集、存储、输出及交换采用GB/T14804-93《1：500、1：1 000、1：2 000 地形图要素分类与代码》。要确保图中地物的完整性、连续性, 不能为了出图的美观而对地物做断开等处理, 如必须断开应在数据入库以后再进行修改出图。测绘人员在日常内业绘图工作中应注意点位的捕捉, 确保共享公共点和公共边的重合。
绘制线状地物应确保每条线是完整的, 仔细处理线条的连接, 避免成图视觉效果上完整而实际上离散的线状地物的出现。绘制面状地物应确保每个面状地物都是封闭的, 当面状地物涉及共用线等较复杂的问题时, 应让每个面都独自封闭一次, 并且绘图时注意采用点的捕捉模式, 保证所绘共用线的重合。测绘人员在采集空间数据时, 要尽量多地采集各种属性数据, 除按5图式6要求可表达的地物属性外, 其余属性以注记的形式记录下来, 一个地物的单一属性文本应以一个注记的形式完成, 当一个地物有多种属性无法以一个注记形式完成时, 可用多个注记, 但要一次完成。
现在某些测图软件已经考虑了GIS 建库的需求, 并用要素分层和数据编码的方法实现与GIS 软件的接口, 但不同的测绘软件要素编码大多不同, 无法实现用统一的接口将不同测图软件的数据转入数据库。因此现行的测图软件中的地形图要素编码应遵循国标, 这样在GIS 软件中就可以设置统一的接口接收并转换测图软件所采集的数据, 实现更简便的GIS 建库。
4 结束语
以目前的测图方法和绘图软件生产的数字地图要成为合格的GIS 数据, 我们还要做大量的工作, 所以希望测绘工作者不只是注重数字测图的图面效果, 还应多考虑空间数据本身的属性, 以便降低数字图形数据入库时的难度。
参考文献：
[1]孙艳军，以原有的数字生产地图为基础的地理信息系统建库[ J] .水道港口, 2006.
[2] 吳信才 MAPGIS地理信息系统[M]北京：电子工业出版社，2004.
关键词: 数字测图; 地理信息系统; 数据库
中图分类号：C922 文献标识码：A 文章编号：
引 言：地理信息系统( GIS) 是在计算机软硬件支持下的采集、存储、管理、描述及分析地球表面与空间地理分布有关数据的空间信息系统。它在城市规划、管理、建设和决策等方面得到了广泛应用, GIS 数据采集或区域更新技术主要包括航空摄影测量技术、高分辨率卫星遥感技术、全站仪测量技术和GPS 测量技术等。目前,采用全站仪测量技术和GPS 测量技术通过大比例尺数字测图获得空间数据已成为GIS 建库重要的数据来源。但是目前的测图方法和测图软件主要还是面向传统图形应用, 生产出的是线划图, 数字测图成果与GIS数据要求还存在一定的差距, 需再次对数字测图提供的电子数据进行编辑和矢量化才能满足入库要求, 很难实现数字测图与GIS 数据之间的无缝接轨和测图与建库一体化。
1 地理信息系统的应用
1.1GIS作为空间数据库管理系统
GIS目前采用野外数字测图、手工和扫描数字化、遥感与摄影测量等方式采集空间数据，并有效地对这些数据进行数据库管理、更新、维护，进行快速查询检索， 以多种方式输出决策所需的区域水资源地理空间信息。
1.2GIS在综合分析评价与模拟预测中的应用
GIS 可以综合分析现实世界各个侧面的思维评价结果，得到综合分析评价结果；也可以模拟自然过程、决策和倾向的发展，对比不同决策方案的效果以及可能产生的后果，以作出最优决策，避免和预防不良后果的发生。
1.3GIS 的空间查询和空间分析功能的应用
以原始图输入，而查询和分析结果则是以原始图经过空间操作后生成的新图件来表示，在空间定位上仍与原始图一致。因此，也可将其称为空间变换。这种空间变换包括叠置分析、缓冲区分析、拓扑空间查询和空间集合分析。
1.4GIS 在专题地图制图中的应用
地理信息系统的发展是从地图制图开始的，因而GIS 的主要功能之一是用于地图制图，建立地图数据库。与传统手工制图方式相比，利用 GIS 建立起地图数据库，可以达到一次投入、多次使用的效果。它不仅可以为用户输出全要素地形图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题。
1.5建立专题信息系统和区域信息系统
专题信息系统如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、草场资源信息系统、水土流失信息系统等。
区域信息系统主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标，可以有不同的规模，其特点是数据种类多，功能齐全，通常具有较强的开放性。
1.6GIS 与遥感图像处理系统相结合的应用
遥感数据是地理信息系统重要信息源，目前大多数 GIS系统已嵌入图像处理功能，并把它作为一个子模块。
此外 ，应用 GIS系统提供的二次开发函数库或构件还可开发出具有特定功能的应用系统。
2 数字测图与GIS 数据库要求的差距
在传统测绘观念中, 数字测图主要是为满足人们对图形的需要, 对测量结果质量的检查和评定还仅以GB/ T7929-1995《1：500、1：1 000、1：2 000 地形图图式》( 以下简称5图式6) 为主要检查依据, 对最终产品的关注, 往往集中在精度和图面表达的视觉效果方面, 而对图层、线划交叉点、面状区域封闭性等地理数据的拓扑关系、完整性、一致性等建立GIS 数据库的要求关注较少, 数字图对属性数据采集、空间数据的完整性也很不重视。因此, 我们现在拥有大量的数字地图( 如dwg图形文件) , 但又严重缺乏能直接使用的GIS 建库数据,数字地图与GIS 数据有很大的差距。
GIS 数据库要求不能舍弃任何影响线划完整的几何关系、拓扑关系。传统数字地图只要求有较好的图面表现力, 为满足出图美观, 则常对图形进行取舍, 造成制图对象的不完整, 如: 几条输油管线相互压盖, 常保留两边对中间压盖的管线舍弃; 当文字注记压盖某线段( 如房屋外框线、码头边线) 时, 人为剪断。给建立空间数据库、空间信息查询和分析都带来不便。GIS 数据库要求面状区域具有封闭性。传统数字地图是典型的线划图, 图上的许多线划具有多重性, 如路边线可能也是绿化带的边线, 河流两岸的加固陡坎可能也是河流的水涯线。单纯满足制图的需要, 而因此造成的线划、面域的不闭合常常对GIS 数据入库造成困难。GIS数据库要求矢量实体具有完整的空间结构属性。传统数字地图, 一个完整的空间实体可能是离散的多个实体。如一条河流可能分段测量并绘图完成, 最后图面视觉效果完整, 但各段并未实现连接或可能分段储存,这些图形实体转入GIS 数据库后处于分段状态, 没有实现空间目标的整体概念。
一般的数字地图, 属性数据通过注记、颜色、符号、线型等方式表达, 并且表达的范围仅限于5图式6内容,远远不能满足GIS 数据库对于属性数据的需要。如某楼房属性数据采集5图式6 只要求标注材质、层数、名称, 以上属性以图形或注记形式表示, 但该楼的竣工时间、使用年限等数据却未能在图上表示, 最终影响数据入库时该楼房属性数据的完整性。传统的数字地图将文字注记、制图对象分割开, 它们之间没有有机的联系。文字注记是某一制图对象的属性描述, GIS 数据要求将注记与所描述的制图对象关联起来。
3 如何使数字测图满足GIS 建库要求
基于数字测图与GIS 建库的矛盾, 测绘工作者应改变传统的数据采集理念, 在数字测图野外数据采集和内业成图过程中应充分考虑GIS 数据入库的需要, 从而生产出既符合5图式6要求的数字地图, 又可较方便地将数字地图转入地理信息数据库。
测绘人员在进行大比例尺地形图野外数据采集和内业绘图时应采用统一的地形要素图式和国标编码,图式采用GB/T7929-1995《1：500、1：1 000、1：2 000 地形图图式》, 要素信息的采集、存储、输出及交换采用GB/T14804-93《1：500、1：1 000、1：2 000 地形图要素分类与代码》。要确保图中地物的完整性、连续性, 不能为了出图的美观而对地物做断开等处理, 如必须断开应在数据入库以后再进行修改出图。测绘人员在日常内业绘图工作中应注意点位的捕捉, 确保共享公共点和公共边的重合。
绘制线状地物应确保每条线是完整的, 仔细处理线条的连接, 避免成图视觉效果上完整而实际上离散的线状地物的出现。绘制面状地物应确保每个面状地物都是封闭的, 当面状地物涉及共用线等较复杂的问题时, 应让每个面都独自封闭一次, 并且绘图时注意采用点的捕捉模式, 保证所绘共用线的重合。测绘人员在采集空间数据时, 要尽量多地采集各种属性数据, 除按5图式6要求可表达的地物属性外, 其余属性以注记的形式记录下来, 一个地物的单一属性文本应以一个注记的形式完成, 当一个地物有多种属性无法以一个注记形式完成时, 可用多个注记, 但要一次完成。
现在某些测图软件已经考虑了GIS 建库的需求, 并用要素分层和数据编码的方法实现与GIS 软件的接口, 但不同的测绘软件要素编码大多不同, 无法实现用统一的接口将不同测图软件的数据转入数据库。因此现行的测图软件中的地形图要素编码应遵循国标, 这样在GIS 软件中就可以设置统一的接口接收并转换测图软件所采集的数据, 实现更简便的GIS 建库。
4 结束语
以目前的测图方法和绘图软件生产的数字地图要成为合格的GIS 数据, 我们还要做大量的工作, 所以希望测绘工作者不只是注重数字测图的图面效果, 还应多考虑空间数据本身的属性, 以便降低数字图形数据入库时的难度。
参考文献：
[1]孙艳军，以原有的数字生产地图为基础的地理信息系统建库[ J] .水道港口, 2006.
[2] 吳信才 MAPGIS地理信息系统[M]北京：电子工业出版社，2004.