多比例尺地图数据库建设方法探讨

多比例尺地图数据库建设方法探讨

李莎莎 1， 石金鹏 2

新疆有色地质勘查局七 0一队 新疆昌吉市 831100

摘要：笔者针对多比例尺地图数据库建设项目，阐述了多比例尺地图数据库建设项目自身的主要特点，研究并规划了多比例尺地图数据库建设项目的技术总路线和总思路，同时对依靠基础地理地理信息成果构建多比例尺地图数据库的建设方法等进行了必要的探讨。

关键词：多比例尺地图；数据库建设

1.多比例尺地图数据库建设的特点

科学技术的发展日新月异，航天航空影像、卫星遥感影像、导航电子地图、低空无人机遥感技术等新产品、新技术也不断涌现，不自觉地改善着人们的日常生产与生活，但这种新变化对传统纸质地图却引来了前所未有的挑战与机遇，置身于新产品、新技术的挑战与机遇的环境中，以计算机辅助制图为核心的传统地图生产方式显得不再适应激烈的市场化竞争的需要，必须要从地图更新速度、制图效率、数据采集手段等多方面实现技术和管理质变，因此基于多比例尺地图数据库建设项目应运而生，其更新速度和制图效率正被国内外专家与学者普遍认可。

多比例尺数据库组织形式有多种,常见的有两种,其一为静态方式其二为动态方式。静态方式是提前规划好多比例尺空间数据体系，比如规划好数据库本身包括哪些比例尺地图，而动态方式以一种比例尺数据为基准和基础，在此之上通过派生、综合等技术方法生产其它比例尺数据库，随着比例尺的动态变化，系统动态生成其它比例尺地图。我国也相继建成了多种静态多比例尺的数据库，尤其是一些大中城市几乎建成了覆盖所有大中小比例尺的数据库，为新时期经济建设与城市发展可提供系统的可靠的详尽的基础地理信息数据。

多比例尺地图对同一地理实体的几何、拓扑和语义属性等表达存在差异,这种差异蕴含着地图数据变化、空间目标随尺度变换等信息。多比例尺地图数据库具有覆盖内容全、综合性强、现实性好的特点，大大提高了地图服务效率和效果，是地图制图服务工作的重要技术力量和强有力支撑。

2.多比例尺地图数据库建设的技术总路线

以某个市区域为范围，依靠国家基础地理信息数据来建立区域的多种比例尺类型的地图数据库。通过利用原始数据梳理分析、主要地图要素甄别和选取、变化数据持续更新、地图制图综合技术等方式方法，在理论上探讨多比例尺地图数据库的建设思路。其技术总路线是按照国家、行业和地方相关标准，结合建设项目自身实际，制定符合项目实际的技术总路线，总结出利于生产效率的总思路，以实现预期项目目标，一般应包括五大步骤，数据分析与梳理、变化数据更新、空间属性数据编辑与处理、质量检查、成果入库等。

3.多比例尺地图数据库的建设方法

3.1 以1∶10000地图数据库的建设方法为例

根据建库标准和地图制图的技术要求和质量标准，对搜集到的原始数据进行梳理与分析，确定更新策略和技术路线，及时进行成果编辑，建立 1∶10000地图数据库成果。

3.1.1数据梳理与分析

将搜集到的原始资料进行梳理分析，确定主要资料、补充资料、参考资料，以单幅数据为第一幅图进行试生产，把控好数据编辑前预处理工作，这是质量控制的关键，包括拼接接边、投影变换、坐标系转换、属性补充替换与更新、矢量数据甄别与选取、图层划分等工作。但此过程应注意相关细节，尤其转换过程中由于多种人为原因、软硬件原因等,都会出现这样或那样的质量或技术问题,如图形变形、属性丢失等。

3.1.2 变化数据更新

此过程应注意更新方法的选择。一般利用最新的航测遥感影像资料、最新交通专题数据、最新地名数据库及报批的行政区界线等对 1∶10000数据进行编辑与更新，根据项目实际确定主要更新要素，不同类型的地图要求有所不同，应结合项目实际确定更新主要项的质量控制。

3.1.3 空间属性数据编辑与处理

此过程应按照相关规范标准要求，制定工作细则，统一作业要求。

（1） 水系要素编辑

对水系要素主要控制项等编辑；确保符合技术质量要求。

（2）交通要素编辑

对道路主要控制项等编辑，确保能适用于不同比例尺下的交通要素；对交通要素进行技术处理，确保不出现压盖等不符合规范的问题。

（3）居民地及地名要素编辑

为实现高效规范制图建库目的，对需要处理的居民地等要素要及时进行技术处理，同时为达到制图建库的合理化，也应对注记等进行必要的技术处理。

3.1.4 质量检查

质量检查方式可以按照检查方式分为软件辅助检查和人工核查。数据库质检软件是严格按照据质量检查要求制定的软件，面向数据库成果，可以对数据库的空间参考系正确性、字段完整性、属性精度等全面检查，具有操作简单、使用方便等特点，但也有弊端，并非所有错误都可以检查到；而人工检查，也有软件质检不可比拟的优势，并不是所有质检规则都可以由软件设定，人工质检有其本身特点，是人工对地图图面进行检查，检查重点包括要素压盖、逻辑一致性、重要注记正确性、规范性等，弥补软件质检的不足等等。

3.2其他比例尺地图数据库的建设方法

以已有的 1∶10000地图数据库为基础，通过数据梳理整合、已有地图成果数据缩编等系列操作，逐级、逐步完成其它比例尺地图数据库建设任务。

3.2.1数据梳理整合

一般从高等级库中梳理整合作为低等级库的原则。比如道路要素梳理整合要结合道路的分级分布情况，以道路的等级作为主要选取指标进行分级，依次从高等级进行梳理整合。

3.2.2已有地图成果数据缩编

已有地图成果数据缩编是目前已有一种比例尺地图而得到多种比例尺地图的常见方法，纯手工的地图缩编方式效率慢、质量差，而全自动一体化自动地图缩编仍是困扰地图学界的一个技术难点。当前很多制图软件虽然也包含了一些可以用干地图综合缩编工作的功能模块，但还有较多不完善之处。

以ARCGIS操作为例，通过参考相关数据标准, 制定出缩编规则（面积规则，宽度规则，长度规则，重要性规则，合并规则等）（以面状要素为例）。利用ArcGIS中的Eliminate 工具，利用ArcGIS的Merge (合并) 工具采用人机交互的方式进行合并。河流道路等狭长图斑的线化处理把不满足最小上图条件的河流、道路图斑利用ArcGIS的Feature to Line工具转化成线,然后利用Collapse Dual Lines To Centerline 提取出中心线。然后在图斑层上沿着这些河流、道路的中心线进行切割以及分段切割，并使之和周围图斑合并。

3.3 多比例尺地图数据库建设的技术优势

通过与传统制图路线、制图手段等的对比分析研究，目前的多比例尺地图数据库建设策略具有明显技术和管理优势。

（1）多比例尺地图数据库建设可以支持多人同步作业，实时数据共享，大大减少了数据生产中管理和技术问题,保证了成果质量。

（2）多比例尺地图数据库建设项目要重视对已有基础地理信息数据的整理分析，以便更充分、更完美地应用基础地理信息数据。

（3）多比例尺地图数据库的变化数据更新思路,需要要解决解决多个比例尺数据之间的同步联动更新以保证数据的正确性和逻辑一致性。当前多比例尺空间数据库本身对数据要素多采用了多种方式表示即同时存储多个尺度的空间数据要实现多个尺度下的空间数据联动更新,需要要建立各个尺度数据之间的对应关系，确定更新先后顺序，保证更新质量。

（4）增量式更新方法主要用于中小比例尺地图数据级联更新， 只对变化数据进行更新，及时反映到下一级，达到多个地图比例尺数据的同步更新。

（5）多比例尺地图数据库能够解决重复建设、资金浪费等问题，且具有高效率、易维护、易积累、易循环的再生产能力。

4.结 语

本文通过对多比例尺地图数据库的特点分析，技术总路线思路的总结、建库方法梳理研究，以及对技术优势的分析，希望能对多比例尺数据库建设项目生产实践中起到一定帮助作用，多比例尺地图数据库建设不仅能够解决重复建设、资金浪费等问题，且具有高效率、易维护、易积累、易循环的再生产能力，对于减少重复建设，节约人力物力具有非常重要的现实意义，而且它涵盖多种比例尺地图，内容丰富，对国家基础建设至关重要，尤其在应急测绘等急需相关数据的服务中作用显得更加重要。

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