面向gis的空间数据标准性检查研究

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1、面向GIS的空间数据标准性检查研究112邓晓光朱欣焰余志惠（1武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉市珞喻路129号，430079；2空军雷达学院，武汉市赵家条69号，430019）摘要分析数据源头在进行数据采集、整理时标准性控制、检查方面的不足，给出一套面向GIS的检查空间数据标准性的解决方案。关键词空间数据;数据标准;检查;GIS数字地图已是地理信息系统(GIS)获取矢量空间数据的主要来源之一。基于计算机辅助设计平台（CAD）的数据前端采集系统与GIS系统之间的各种数据流转方式中，间接转换模式[1]是现在较成功的数据转换方式。转换的核心是语义解译器调用

2、数据字典与地理空间知识库，把数据解译为GIS可以识别的信息。这个语义解析的过程要求数据源的数据标准、准确，这才能和数据字典与地理空间知识库中的映射信息一致，能够被正确解译。当前，对于在数据的源头——数据采集系统中针对数据标准性的检查、处理方法的研究还不多，多针对离散的某些或某一类质量问题的研究，可操作性、概括性不强，系统性不够。数据是GIS的“血液”[2]，数据采集的效率影响着GIS建库的成本，数据质量是决定GIS工程能否真正运转并产生效益的关键。所以，研究一套位于数据采集前端、在数据转换入库前、但又要面向GIS的空间数据标准性检查及处理的解决方案很有必要。本文

3、介绍的是基于原始数据格式，可同时和数据采集系统集成的独立的空间数据检查方案。1基于数据标准模板的检查方法基于数据标准模板的空间数据检查方法是将空间数据的标准存放到一个二维表结构中，作为一个数据标准模板。模板以表的形式存放到数据标准性检查系统的配置库（如mdb数据库等）中。进行数据标准性检查时，根据数据模板中定义的规则执行检查，保证数字地图中数据的标准、合理。针对专项检查功能可以分别定义其专用的标准模板，所有的模板整体形成检查系统的模板库。二维表结构的存储方式1也同时保证了检查系统的可伸缩性和开放性。本文提出的空间数据标准性检查方案以三个数据标准设置模板为主要检查

4、基准，辅以其他针对专项检查功能的标准设置模板为专项检查基准。依次经过图形类型统一、图形数据检查、扩展数据检查的数据，无论空间特征还是属性特征都符合标准模板关于数据标准性的配置要求。因此各类数据质量问题，如数据不一致、不统一、互相矛盾等，自然也迎刃而解。提交给GIS的是一套标准、合理的空间数据。检查员可以通过一个标准的“信息提示栏”得到系统提示用户的信息，如错误描述、错误空间位置、检查时间等。同时通过该信息栏还可灵活的检索要素，移动到错误位置，实现良好的人机交互。2图形类型统一CAD系统为了灵活制图的需要，定义的图形实体类型多样。比如线的类型有多段线、圆弧、SPL

5、INE等多种类型，各种线实体类型的空间特性都不一样。所以要将这些数据类型进行统一，使一类要素的图形实体类型单一，同GIS的要素类别一致。数据类型统一模板见表1。原图形要素的实体类型统一后要素的实体类型GIS要素类型Point,BlockBlock点（Point）Line,Circle,Arc,Polyline,2dPolyline,SPline等打开的Polyline线（Line）Line,Circle,Arc,Polyline,2dPolyline,SPline等闭合的Polyline面（Polygon）Text,MTextText注记（Annotation）

6、表1数据类型统一模板表数据类型统一后，通过线实体的“闭合”属性区分线、面要素，弥补了CAD系统没有“面要素”定义的缺陷，同时也降低了检查算法尤其是拓扑分析算法的复杂度和设计难度，便于检查、处理程序的开发。3图形数据检查3.1定制“图形数据标准模板”图形数据标准模板是所有图形数据检查的中枢，定义了dwg图形的标准体系架构，设定了各类图形要素必备的标准性特征。如“编码”存储CAD中的图形要素2编码，实际构成整个系统的编码库，“图层”字段存储编码对应的图形要素所应存放的图层名，“线型”和“线宽”分别存放线、面状要素所对应的线型名和线宽。3.2编码检查“编码检查”是整个

7、空间数据标准性检查的基础，是重中之重。只有在保证要素编码准确、合理的基础上，才能让检查系统正确的识别图形要素，进而保证其他后续检查的顺利执行。检查过程定制如下：1）遍历图形，逐个得到制图要素的编码及CAD实体类型、线型、线宽或图块名，检查编码是否在图形数据标准模板中的“编码”列有该记录，没有则是非法编码；2）检查线、面要素线型以及线宽属性是否和“图形数据标准模板”中设置的一致，点要素则检查“图块名”是否一致，不一致则是非法编码。通过编码与线型、线宽、图块名等一致检查，保证了要素的图面表达和实际蕴藏的地图语义的一致，也保证能被解译器[1]正确解译。3.3图层、图形

8、结构、重复数字化检查1）