1∶50000矢量地形数据库对比检查方案设计与实现.pdf

Vo i.25 No.1Ma e.2023第25卷第1期2023年3月测绘技术装备Geo ma io esTeeh n o io gya n d Eq u o pmen i1：50 000矢量地形数据库对比检查方案设计与实现马远征，罗 杰，李海泉，窦关新，张金刚，刘 璐马远征，罗 杰，李海泉，窦关新，张金刚，刘 璐(自然资源部第二地形测量队，陕西西安710054)摘 要:摘 要:对比检查是1：50 000地形数据库更新质检的关键环节，然而依靠传统人工更新属性字段 的作业方式效率较低。本文基于1：50 000地形数据库更新生产需求，在兼顾用户体验、工具拓展 性的基础上，利用Ar c En gin e提供的应用编程接口%Appl ic a tio n Pr o gr a mmin g In ter fa c e,API)，设计并 实现矢量数据库对比检查与属性自动赋值工具，并在1：50 000地形数据库项目中对设计工具软件 进行测试验证。结果表明，该工具能根据用户实际作业需要自动完成矢量数据库的对比检查和属 性自动赋值任务，人工干预工作量小，并能显著提升数据生产效率。关键词：关键词：对比检查;地形数据库;Ar c En gin e；生产工具中图分类号:中图分类号:P228.4DOI：10.20006/j.c n k i.61-1363/T.2023.01.024Design and impl ement at ion of c omparat ive c hec k ing sc hemr for 1：50,000 vec t or t errain dat abaseMA Yu anzh eng,LUO Jin,LI Hagu an,DOU Gu anxin,ZHANG Jingang,LIU Lu(Th eSeeo n d To po gea ph o eSu eeeyo n gBeo ga d eo tih eMo n o sieyo tNa iu ea iReso u eees，Xo a a n，Sh a a n x o 710054，Ch o n a)Abst rac t:Th e c o mpa r a tiv e c h ec k in g is a k ey step in th e q u a l ity in spec tio n o f 1-50,000 Pc in d a ta ba se u pd a io n g.Du eio ih eta eiih a iih eiea d o io o n a imeih o d o tma n u aiyu pd a io n gaieo bu ieto eid so sieseto eo en i,th is pa per,th er efo r e,ba sed o n th e 1:50,000 Pc in d a ta ba se u pd a tin g pr o d u c tio n r eq u ir emen ts,a n d ta k in g in to a c c o u n t th e u ser ex per ien c es a n d to o l ex pa n sio n,u ses th e API pr o v id ed by Ar c En gin e to d esign a n d impl emen t th e v ec to r d a ta ba se c o mpa r a tiv e c h ec k in g a n d a u to ma tic a ttr ibu te a ssign men t to o l,testsa n d eeeo to esth ed eso gn to o iso ttwa eeo n th e1：50,000 teea o n d a ta ba sepeo.eet.Th eeesu itssh o wth a t th eto o id eso gn ed o n th o sseh emeea n a u to ma to eaiyeo mpieteth eeo mpa ea to eeeh eek o n go teeeto ed a ta ba se a n d aso gn th e ateo bu tesa eeo ed o n gto th ea etu a ieeq u o eemen tso tu sees,a n d th ema n u a io n teeeen to o n os ies,a n d th e eto eo en eyo td a ta peo d u eto o n ea n beso gn o to ea n tiyo mpeo eed.Keywords:c o mpa r a tiv e c h ec k in g；Pc in d a ta ba se;Ar c En gin e；pr o d u c tio n to o l s1引言根据-1:50 000地形数据库更新技术规定，在 1:50 000地形图数据库更新过程中，采用增量更新 模式(1，每个地形要素分别记录数据库要素标识(Fea tu r e Id en tific a tio n,FEAID)、更新状态码(Sta tu s Co d e,STACOD)和版本标识(Ver sio n,VERS)3 个 增量更新标识属性项。在编辑数据时，需要对数据 要素的STACOD字段和VERS字段进行同步更 新(2%在作业时，人工手动进行逐要素图形编辑和 属性赋值不仅效率低下，而且容易出错。因此，本文 采用编辑和更新分离操作的思想进行数据库对比和,在数据 程中 STACOD和VERS字段的更新操作，而是待数据编辑完成后,通过对比过程数据与原始数据库来识别发生变化的 要素,并进行STACOD字段和VERS字段更新收稿日期收稿日期：2021-08-25第一作者简介第一作者简介:马远征，助理工程师，主要从事基础测绘产品数据处理软件研发工作122测绘技术装备第25卷Ac En gin a提供了矢量地形数据库数据查 询（3、属性赋值等接口函数（，开发者无需考虑底 层逻辑即可很容易地构建上层应用（5，极大地降低 了矢量地形数据库质量检查程序的开发时间 成本（6%依据上述思路，本文基于Ac En gin a提供的开 发接口，研究矢量地形数据库自动对比检查和属性 赋值方法,在保证数据成果质量的同时,减少人工作 业任务量，提升数据生产效率2对比检查方案与赋值规则设计2.1属性更新规则STACOD是实现基于增量更新的关键,在更新 过程中应对所有更新要素进行更新类型标定，如“增加”“删除”“修改+&VERS是实现数据库版本化 管理的关键,在更新过程中应对所有更新要素进行 更新版本标定，如“2021”。根据不同要素执行的操作不同，需要对要素的 STACOD字段和VERS字段进行相应的赋值。具体 赋值规则如表1所示rel at edndent nfnc at nonfnel ds表1编辑操作与数据库相关标识字段赋值Tab.1BEd nt nng operat nonsanda sngnment ofdat abase操作STACODVERS本期新增要素增加本期年份修要修本期年份删要删期年修要始上期年份因修改导致要素被最大的要素，标记修改期年分解为多个要素其余小要素，标记增加2.2对比检查方案设计对比检查方案设计对比检查环节的主要任务是对原始数据库要素 与更新数据库要素进行逐要素比对，识别要素属性、实体是否发生变化。针对不同的变化类型,新增质 检字段记录变化的类型%由于1：50 000数据更新作业环节烦多，数据 本身也可能存在许多不可预料的错误，因此，在设 计对比检查程序时,将不同的变化类型分别处理,以提升检查程序的鲁棒性鲁棒性基于作业实际情况,梳理出7个检查环节,各环节具体检查的要素类 别如表2所示表2对比检查环节及对应要素类型Tab.2 Comparison c hec k ing st eps and c orrespondnng el ement t ypes检查环节 检查要素纯新增要素检查标记原始检查标记删除检查删除拷回检查修改要素检查修改增加要素检查要 标记 检查更新数据库中FEAID字段为 NULL的要素数据 中 STACOD 字段值为“原始”的要素数据 中 STACOD 字段值为“删除”的要素原始数据库存在但更新数据库中 已被物理删除的要素更新数据库中实体或属性发生变 化的要素更新数据库中一个要素被拆分成 多个要素的要素标记为 但 FEAID 字段 为NULL 的要2.3属性自动赋值规则属性自动赋值规则对对 检查 程中 的 同错误,在 数据库中添加质检字段标识对比检查过程中设计 的检查规则、质检字段提示及更新状态标识和版本 标识字段,修改规则如表3所示3方案实现与应用3.1软件界面与功能软件界面与功能基于上述设计方案及属性赋值规则，采用 Ar c En gn e提供的API,开发更新数据库与原始数据库 的对比检查及属性赋值软件，界面如图1所示。考虑 到实际作业过程中，用户仅希望检查数据库中的某些 图层,而非全部图层，因此，在实现软件时，允许用户 自定义选择检查图层,按需执行对比检查功能。用户在使用软件时，只需选择原始数据库和更 新数据库文件，勾勾选需要检查的图层,点击“对比检 查”按钮，即可执行对比检查任务,并在质检字段提 示相应的错误信息。待原始数据库与更新数据库对 比件检查完成后,用户点击“修改”按钮，即可根据 质检字段提示的错误信息,按照表3指定的赋值规 贝,进行STACOD和VRES字段赋值。此外，用户根据数据逻辑，在执行完对比检查 后，再对数据执行少许修改操作此时，无需重复执 行“对比检查”功能，仅仅需对受受影响的要素的质检字第1期马远征，等：1：50 000矢量地形数据库对比检查方案设计与实现123段进行手动编辑，并执行“修改”功能，即可自动化 完成STACOD和VRES字段赋值。图1对比检查软件界面Fig.1 Int erfac e of c omparat ive c hec hing soft ware表3对比检查规则、错误提示及属性赋值规则Tab.3 Comparat ive c hec hing rul es）error messages and at t riCut e assignment rc l es检查规则 错误提示 属性赋值规则仅对几何实体进行修改，未进行属性修改对要素几何实体和!*属性进行了更新仅修改要素属性，集合实体未变化更新过程中新增加的要素，这类要素FEAIIk nui要素被标记删除，未对其做任何修改要素STACOD标记为删除，但图形发生了变化大要素被更新为多个小要素中的最大要素大要素被更新为多个小要素中的非最大要素要素STACOD标记为修改，但实体和属性均未变化有向线要素，几何实彳的方向被修改要素STACOD标记为原始，但实体和属性变化要素在更新数据中已被物理删除,从原始数据中拷回的要素单一 FEAI要素在更新数据中,STACOD被标记为增加STACOD=修改；VERS修改:图形变化2020STACOD=修改；VERS修改:图形变化；*_属性变化2020STACOD=修改；VERS修改:*_属性变化2020STACOD=增加；VERS要2020STACOD=删除；VERS删:2020STACOD=删除；VERS删:形 化2020STACOD=修改；VERS修改（最大要素）：图形变化2020修改增加：图形变化；STACOD=；VERS*_ 化2020STACOD=始；VERS修:化2019STACOD=修；VERS修:方 化2020STACOD=始；VERS始修:*_ 化2019STACOD=删除；VERS理删 回2020增加错误（单一 FEAI不能标STACOD=修改；VERS记为增加）2020124测绘技术装备第25卷3.2应用实践使用1：50 000地形数据更新的作业数据，对工 具软件进行多次测试与完善。目前软件运行稳定，能够满足1:50 000数据更新作业技术设计要求。为方便作业人员快速定位更新要素，软件在过程数 据中新增Co mpa r eCh ec k字段记录各图层要素的更 新情况。例如用户将VEGA层的要素类型字段 TYPE的属性值由“梨”修改为“桃”，则提示“TYPE_ 属性变化”；用户对要素的图形进行编辑，则提示“图形变化”。同时,在实践中还发现，数据库中可能存在一些 事先无法预料的数据错误，导致软件无法正常运行。针对此现象，无需修改整体检查逻辑，只需对涉及的 环节进行局部修改，即可满足新的需求。例如，在软 件执行过程中，个别数据库中出现单一 FEAID对应 要素标记为“增加”，但该要素在原始数据中不存在 的数据错误，导致软件无法正常运行,而人工作业面 临海量的矢量要素又难以快速发现这类错误，这时 软件所报的异常信息可以快速识别这类错误。此外，当用户执行完对比检查后,若人工排查无 误，即可直接利用软件提供的“修改”功能进行 STACOD和VERS字段更新。若数据更新完成后，用 户又对少量要素进行了手动修改，则无需对数据重复 执行对比检查，仅需按照Co mpa r ec h ec k字段的定义 规则，手动编辑该字段，并借助软件提供的“修改”功 能，对STACOD和VERS字段进行自动、快速更新%4结束语本文基于1:50 000矢量地形数据库更新项目 生产需求，研究更新数据库与原始数据库的对比检 查方法，并利用检查结果进行属性字段赋值整个过程人工干预少，自动化水平高，且支持用户基于个 性化需求执行自定义操作,用户交互体验良好该 数据 量检查 自动赋值于，对提升数据生产作业效率，保障生产数据质量具有重要 意义虽然本文设计的对比检查软件能够较好地完成 1：50 000矢量地形数据库的要素自动对比检查和数 据状态更新，但是对于要素较多的数据库，数据检查 效率仍需提升，这主要是由于Ac En gin a对并行处 理的支持不足由于对比检查过程和修改过程不涉 及图层间的数据交互，可借助并行计算技术进行多 图层并行处理因此,未来将考虑利用开源GIS框 架和并行计算技术，探索设计能支持并行数据处理 的对比检查程序，以进一步提升1：50 000矢量地形 数据库的对比检查效率参考文献1 郭兰勤，吴燕平,王海恒，等.基于增量式更新的1：50 000地形数据库融合方法探讨J.测绘标准化,2019,35(3)：36-39.2 陈军，王东华,商瑶玲,等国家1：50 000数据库更新 工程总体设计研究与技术创新J.测绘学报,2010,39(1)：7-10.3 王鹏基于矢量数据库的空间查询与优化研究D 广 州:华南师范大学,2007j4 邓焯文利用Ac En gin c的DLG属性正确性检验功能 设计与实现J.矿山测量，2020,48(6)：125-127,131.5 肖小虹基于Ar c En gin o的框架DLG数据质量检查系 统的方法与应用研究D.湘潭:湘潭大学,2018.6 张璐.基于Ar c En gin o的地理国情监测矢量数据质量 检查系统开发研究D 西安:长安大学,20C7j