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基于Webgis的栅格数据编辑方法探讨

2021-11-10马鹏刚白亚伟刘小鹏

地下水 2021年5期
关键词:栅格数据单点栅格

马鹏刚,白亚伟,刘小鹏

(自然资源部第二地形测量队,陕西 西安 710054)

传统的gis编辑方法只是图形数据的编辑、分析、存储、制图等,对于不同比例尺的栅格数据编辑较为繁琐,人工录入属性不但功效低,而且准确性不高,容易造成输入错误,不能完全满足大众化的需求,而且目前大部分数据存储格式都是栅格数据[1]。近年来,虽然国产的针对栅格数据的编辑及分析软件有了长足的发展,地理信息系统(GIS) 技术也具有了准确的地理要素空间分布和特性描述、便捷的地图显示、强大的查询及空间分析能力,还可以对空间数据以数据库的形式进行存贮与管理,并在图形编辑与拓扑方面遵循一定的规则[2,3],栅格数据编辑及处理,学术界及工业界也出现了很多研究成果,本文基于Webgis对栅格数据的编辑进行定制功能开发,实现了不同格式的栅格数据(tif、img、grid)的有效编辑,使其能够快速、准确的达到用户目标。

1 常用地形数据处理模型

数字表面模型(DSM)和数字高程模型(DEM)是目前地形数据中最常用的栅格数据,在编辑处理过程中,特定地物(道路、水系)都是通过人工插值的方法进行,其弊端在于:数据量大,通过人工编辑修改和检查,其效率和准确性不高,不能快速有效的解决问题;对于大部分高程差异在0~5 m的地物,反生出来的DEM其废点较多,若不消除,会极大的影响其效果和质量,进而不能有效反应其真实的地表形态;目前DEM/DSM编辑只是单点或者规则形状编辑,不能对其进行任意编辑,基于ARCGis的矢量编辑技术,设想可以对任意区域、任意点进行拓扑编辑的思路,本文利用Arcgis及PHotomap的编辑原则,采用面向要素区域面的编码方法,结合像元集合和像元统计,研究栅格数据在Arcgis中的编辑方法[4,5,6],利用像元编辑技术,选择区域的时候,默认像元中心点包含在区域内,则该像元即为选中,可编辑,将原来的单点编辑、规则区域编辑转向多点编辑、任意规则区域编辑,满足用户常规操作手段[7],进一步提升生产效率和质量。

2 研究方法

2.1 基于Photomap的栅格数据编辑方法

人机交互根据同期的DOM成果数据,在ARCGIS中准确采集宽度≥80 m的 流动水域水涯线范围(如图1所示)。

(1)采集辩状河流时,应按主河流采集,适当的综合取舍。

(2)流动河流一般应连续采集并封闭,在遇到桥梁、涵洞、拦水坝等设施时应断开采集。

(3)流动河流中大于5 000 m2的河中岛应单独采集,不包含在水体中。

(4)河流边线在DOM上分辨不清的可上立体进行采集。

图1 流动水域水涯线范围

2.2 基于Arcgis的栅格数据编辑方法

(1)生成tin(加载所有矢量数据,包括水系、道路等);

(2)转栅格grid(TIN转删格);

(3)反生等高线(套合检查),不好的地方加特征线修改,再次反生,直到无错误。

(4)左下角加点重新构TIN,生成栅格(转换-TIN转栅格),转ASC。

(5)生成的ASC取小数位;转GRID修改晕眩。

完成后ASC裁切单幅接边,质量检查(4D Mapper)(包含栅格质量、接边精度、检测点检测)

3 实验分析

基于Webgis的栅格数据编辑功能研究,主要是研究其栅格数据编码,根据编码对象可分为面向要素边界链的编码[8,9]和面向要素面区域的编码[10]。本文采用的是面向要素区域面的编码。主要是因为其有两种数据组织方式:一是以各要素面域为编码对象,每个要素免于拥有一个编码集合;二是将图幅范围内所有要素面域作为一个面域集合进行整体编码。

3.1 编辑功能

3D数据编辑修改功能有五大功能,主要有单点编辑、多边形编辑、格式刷编辑能功等。如图2所示。

(1)单点编辑(将正确值复制到修改区域):选中正确的像元值,点击右键,拾取其像元值。然后找到需要修改或编辑的区域,左键选中,即可将正确的像元值赋值到待编辑的区域,修改完成。

3.2 检查功能

4 结语

数字表面模型和数字高程模型等栅格数据精度高、容量大,人工编辑及检查不能满足某些特定的生产要求,基于WebGis的智能编辑方法,能极大提高工作效率并降低人为错误。例如原来编辑某个区域,该区域有10个像元,单点编辑时需要循环编辑10次,该方法只需要用多边形选中该区域,编辑一次即可;对某个特定点编辑时,原来需要找到正确值,选中该像元,在属性中输入正确值,该方法即可用颜色判定正确值,点击自动拾取,自动赋值。该方法也可对于栅格数据的分块、分发、缝合都可实现有效操作,实现了栅格数据的并行计算与分析应用。

图2 3D数据主要编辑修改功能

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