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摘 要 ：地理信息系统（GIS） 的迅速发展和广泛应用导致了空间多源数据的产生,给数据集成和信息共享带来了极大的不便.多数据格式是多源空间数据融合的主要原因.本文以目前所拥有的前端数据AUTOCAD的DWG格式和MAPGIS格式的烟台市地图为例,主要探讨了多源空间数据的产生和集成问题,并针对数据集成中的几个问题提出了解决方案, 对涉及到的关键技术进行了分析.
关 键 词 ：地理信息系统 多数据格式 多源数据集成
【分类号】：TG333.7
本文通过从MAPGIS的线文件中提取出道路,并将其转为SHAPE格式,导入ARCGIS后,在ARCGIS中进行一系列的误差纠正,整理、编辑后,输出烟台市地图.目前,GIS已进入了社会化GIS时代,GIS应用需要集多种数据源以及不同数据格式的数据才能完成；随着GIS社会化的进一步发展、网络技术的广泛应用以及地理空间数据的数量、复杂性和多样性的增加,空间数据的共享和集成已是必然的[1].
1区多源空间数据的特点
烟台市位于山东半岛中部.地理坐标为东经119°34′-121°57′,北纬36°16′-38°23′,参与烟台市地图集成的原始数据为AUTOCAD的DWG格式和MAPGIS格式的图形数据.它们具有统一的比例尺均为1：10000.地图投影均采用的是标准投影―高斯克吕格投影.
数据集成面临的问题在可视化信息系统的数据库建设中,对于参与集成的原始数据经过整理后发现现有数据主要存在以下几方面的特点[4]：
第一,存在多种比例尺.地籍调查数据的比例尺主要有1：20万,1：50万,1：250万.基础地理信息数据比例尺有1：25万,1：100万,1：400万.因此要考虑多种比例尺的衔接问题.
第二,投影问题.参与集成的数据投影不一,有的采用了标准投影,有的没有采用标准投影,还有的数据采用了多种投影,因此,必须考虑数据的投影转换问题.
第三,图形坐标误差问题.参与集成的地籍调查数据是以省为单位,数据入库之后则需按不同专题进行合并以全国为单位显示.即将数据作为一个整体进行逐级放大显示,因此,数据在转绘、扫描、纠正、拼接、数据编辑、数据转换等过程中会产生坐标误差,产生某些空白或重叠区域.
第四,属性数据的质量.各省地籍调查数据的属性表中出现同一属性数据的字段名称不同、编码不同、字段长度定义不一致和同名不同字、半角/全角拼写不规范等情况.这些情况会直接影响查询结果的质量,是数据集成时必须要考虑的问题.
2.不同格式的GIS图形数据的转换方法
GIS图形数据的不同格式,在转化的过程中,将存在着投影、坐标等误差.转换后的shape文件导入arcgis后,经常会遇到线与线之间相交、颜色发生变化等问题.
其次,在ArcInfo平台下,将dwg文件转换成ArcGis识别的数据格式,同时按照国土资源的查询、统计要求进行空间地理的分层转化,如把某一独立小区的地籍图按居民地、水系、植被等转换到空间数据库中的统一的层次机构中.
最后,在录入空间数据库时,对图形进行编辑修改,发现转变后的文件中不存在城市道路层.
2.2 MAPGIS格式的线文件向ARCGIS文件的shape格式的转换
由于道路在地籍图上是个不可缺少的空间地理实体.因此从现有的其它格式的图形文件中提取出道路层是非常必要的.将目前拥有的MAPGIS格式的烟台市地籍图,经过图形的编辑、整理、区分开点线面文件,从其中的线文件中再将道路提取出来,组成新的仅包含有道路的线文件.
在MAPGIS6.7软件的支持下,从其中的图形处理工具中选择文件转换工具.选择文件菜单下的“装入线”将提取出来的包含道路的线文件输入,再选中输出菜单下的输出SHAPE文件,即可完成由GIS格式的线文件向ARCGIS格式的SHAPE文件的转换.
3.基于ArcGIS的多源空间数据电子地图的制作
ArcGis除了可用于地图制作和基于地图的分析外,还是创建和编辑地理数据以及表格数据的应用软件. ArcMap包含了复杂的基于CAD的编辑工具, 可以在通用的用户界面下编辑shape文件和地理数据库中的要素,帮助用户快速便捷地创建要素,并维护GIS数据库的空间完整性.除此之外,Arcview中的Arcmap还可以创建临时拓扑,用于编辑几何网络和地理数据库拓扑.使用Arcgis这些强大的功能整理编辑好烟台市地图后,并对其进行输出.[2]
3.1 整理、编辑烟台市地图
3.1 .1通过建立拓扑关系编辑Shape文件,进行拓扑查错
首先,打开 Arccatalog窗口,找到指定的文件夹,然后,右键单击选中New→Personal Geodatabase建立个人数据库集,在个人数据库中建立数据分类集,导入要进行拓扑的Shape文件,最后,根据需要选择相应的拓扑规则.将刚建立好拓扑关系的Shape文件导入Arcmap中,对其中的悬挂线、交叉线等要素进行整理、编辑.
3.1.2对面状要素构面处理
打开Arccatalog窗口,在Location中设置好相应的工作路径.右键单击选择New新建一个面文件（polygon）,在Arcmap中打开新建的面文件,将Task设置为Auto-plete polygon（自动构面）,在target（目标层）中,选中面文件.对所有需要构面的线文件,整理编辑使其成为封闭的区域.选中这些闭合区域后,点击Construt Features 开始构面.
3.2 地图输出的过程
地图输出是将抽象的地理空间数据转换为可视化地图图形的过程,是GIS空间地理数据可视化中最常用、最有效的途径.当前国际领先的GlS基础平台ArcGis在地图输出中的应用日益广泛,能够满足我国大部分的制图要求.
目前,地理信息系统产品输出的主要形式有：地图、图像、统计图表、文字和多媒体等.在众多地理信息系统的输出产品中,目前比较常用且最重要的地图.地图输出的实质是空间对象的符号化过程,经过符号化的地图具有可量测性、直观性、精练性和综合信息一览性等优点,是用来反映地理事物和现象的时空分布、组合和联系,并揭示其发展变化的最有效手段.
3.2.2 地图输出的步骤
地图输出主要包括以下几个步骤：
第一,地图符号库制作.主要包括GIS软件的地图符号制作和符号库的建立和用户在GIS软件平台的符号库、符号工具基础上的符号再制作.
第二,空间实体符号化.空间对象的符号化过程,是地图绘制的主要内容.必须在点、线或面状地物坐标规定的位置上,绘制出表现该地物某些地理信息的符号文字[5].
第三,地图注记.地图注记具有标识各种对象,指示对象的属性和转译等功能.注记在某种程度上还具有符号的作用, 丰富了地图的内容,不仅能说明所示地物的所在地,而且还能说明事物的数量特征和质量特征,协同地图符号完成地图信息的传输功能.
第四,地图排版.地图排版是指地图符号化之后的图幅整饰等工作.
第五,输出地图.经过一系列的处理后,最终要对地图进行输出.
4.结束语
通过制作烟台市电子地图,意识到实现多种不同格式的空间数据的交换与共享的必要性.很多GIS软件都有自己的数据格式,这就造成了空间数据格式不统一、多样化的现象.使GIS在基础图形数据的共享与标准化方面严重滞后.因此,我们迫切需要采取一定的办法实现多源空间数据的融合,各种空间数据的融合是GIS降低建设成本最重要的一种方法.