城乡院(广州)有限公司 湛诗敏

为了进一步提升当前数字化地形图建设的质量，利用先进的信息技术实现地形图数据库建设，已经成为了多方关注的重点，本文要通过分析ArcGIS中的数字地形图快速入库方式进行分析，解决了传统DWG文件无法入库的难题。建立在直接转换、映射法以及SpatialETL工具的基础上进行数据转换利用对比分析的方式，选择ArcGIS软件配合工具打造格式转换通道，能够实现数据的快速入库，同时也可以通过数据预处理办法、数据融合以及要素编码等相关技术，进行数据全面性以及完整性的控制，从而快速地构建数字化地形图。

随着当前信息技术发展水平的不断提升，数字地球方案已经成为社会发展的重点内容，主要指的是针对测绘行业进行改革应用数字技术以及大数据技术，打造智能化的地形图数据库，将其作为测绘成果的转化依据，同时也可以发挥信息资源共享的作用。但是综合实际情况来看，数字地形图转化期间涉及到了大量的数据入库，而不同数据的格式有一定的差异性，不同的测绘软件导出的成果文件也存在较大差异，因此构建具有兼容性以及普适性的数字地形图入库方法，能够为当前的数字城市建设奠定良好基础。因此文章以理论分析法以及文献研究法作为主要方式，结合数字地形图入库技巧进行探索，分析不同的入库方式，确保可以为当前的测绘领域建设奠定良好基础。

1 基础背景及理论分析

综合当前城市化发展的实际需求来讲，为了进一步提升区域规划的合理性，加强既有土地的利用价值，利用测绘工具打造数字化地形图，已经成为了多方关注的重点。而数字地形图数据本身的应用范围较广，能够作为最基础的测绘成果应用于城市发展建设中是地理信息数据库构建的重点任务。而综合我国当前的数字化地形图规划情况来看，要建立在满足城市规划以及施工建设等多项需求的基础上，还需要具备数据统计、管理、分析的功能[1]。除此之外建立在智能化软件升级的基础上，当前应用于数字测绘作业的软件和工具较多，不仅要满足CAD软件DWG格式文件、GIS软件 SHP格式文件的实际入库需求，还需要及时对接测绘部门的用途习惯以及使用需求。

除此之外，随着近些年城市发展测绘工作的不断创新，将原始数据进行统一入库，也成为了数字地形图发展的难点之一，这其中利用传统手段构建的DLG数据，也需要综合当前的GIS数据格式和规范进行转换，然后统一进行入库管理。然而结合实际情况来看，大部分的线画图数据较多，且内容较为复杂，在进行数据转换的过程中，耗时较长且转换困难，这导致数字化地形图的精准入库受到限制，继而直接影响城市发展的智慧建设。

2 ArcGIS中数字化地形图入库方法

秉承着兼容性以及灵活性的特点，当前地理信息系统是城市建设规划的核心，建立在数字地球以及数字中国的基础上打造了智慧城市测绘体系，并且广泛应用于地理国情监测、环境评估、水利水电、灾害预警、城市规划建设、国土资源管理等方面。ArcGIS是一款应用于当前社会各领域的智能化数据管控平台，可以直接提供地图制作、数据管理、信息整合、信息共享、数据发布、消息推送等服务[2]。为了进一步提升该项平台体系的实际应用价值，建立在具体应用需求的基础上进行了拓展，打造了SpatialETL工具。不仅拥有了强大的数据传输和操作能力，也可以在大量的数据中，快速地提取目标数据，并且进行拆分合并处理。具有极高的自动化程度，数据转化速度较快且效率较高，可以进行批量生产和作业。

当前社会，测绘领域多元化发展为了进一步满足数字城市地理信息基础数据库建设的要求，综合测绘地形图入库进行分析，可以将原始的各种软件测绘结果转化成统一的格式，能够集中进行转换，从而实现数据整合，相关技术如下。

2.1 直接转换法

直接转化法主要是通过修改原有CASS配置文件的方式，将DWG格式的文件转化成SHP格式的文件。从实际应用角度来讲，需要在CASS在系统目录中额外添加新的配置文件，这其中配置文件的类型涉及到了图元索引、属性表等相关信息。图元索引又涵盖了图层、编码、图元等数据信息。属性表则主要指的是不同图层的具体结构以及属性。需要综合入库的具体标准，以及当前的相关规范合理的进行文件参数的调整，确保Cass软件最终能够直接输出SHP格式的指令，由此便完成了数据格式转换。

2.2 FME映射法

该种方式主要是以空间数据转换处理系统为依托打造的转换体系，这是一种较为完整的ETL解决方案。为了确保该方案具有普适性以及可行性，需要融合OpenGIS组织语义转换来构建新的数据转换体系，并不是单纯的将数据格式进行调整，而是实现数据重构，这其中涉及到了近250余种不同的数据格式转换模型，能够有效应用于当前的多种数据转换作业中。综合具体的应用来讲，首先需要了解DWG格式以及SHP格式的实际特点，并且通过构建FME语义映射规则，让原始数据集和目标数据值之间构建关系，要结合逻辑关系进行数据调整，除此之外由于原有的FME无法直接进行属性字段曲度的拓展，需要额外增加my MFE插件进行辅助调整，实现图形样式以及注记参数的取读。

2.3 SpatialETL工具

该工具是ArcGIS系统下的附属性工具，主要实现数据调取、转换、加载、处理。其最大的优势是可以结合不同用户的实际需求打造具有针对性的数据转换模型，用户可以结合自身的使用需求进行自定义设计，尤其是针对数据量最为庞大的任务，利用这种方式可以实现大批量的数据转换，转化效率较高，同时速度较快。从其实际应用角度来讲，该工具可以结合用户定义的规则，将需要转换的数据从原有的DWG格式转换到SHP格式（如图1所示），能够快速地进行目标数据的获取，最终完成快速入库。

图1 SpatialETL工具数据转换流程Fig.1 SpatialETL tool data conversion process

综合以上三种方法的实际使用优势和弊端角度来讲，首先通过直接转换法进行转换，虽然操作较为简单，但是需要人工进行持续性干预，这样才可以避免细节出错也会影响工作效率以及最终的转换质量，因此通常应用于小体量的数据转化中，不适合工作量较为庞大的作业项目。映射法进行数据转换是当前应用较为广泛的方式，但是其属于自主研发系统操作较为复杂，另外研发的成本较高。SpatialETL工具应用于数据转换，可以进行自定义处理，同时也可以有效应对大批量数据，实现自动化转换。因此当前绝大部分的数字地形图入库都以SpatialETL工具为依托进行转换工作的处理。

3 数据入库

在数据转化结束之后，还需要进行数据入库，为了进一步提升以下论述的科学性，本文依据某工程中的1∶500数字地形图，数据入库工作作为参考依据结合具体的应用条件及需求进行分析。

3.1 进行数据预处理的操作

3.1.1 源数据处理

本项目的入库数据源为1∶500的DLG数据，其中包含了测量区域中的基础控制点、交通系统、水系统等相关细节。从信息的表达方式来讲，通常以点和线为主，将其转换成数字线划图，会存在较多的点线要素未连接以及线悬挂问题。另外图层不规范也会直接导致最终的入库成果，图层多余或者存在空图层情况。因此在实际入库期间，可以直接分析图层是否存在正确性，利用既有的逻辑命令进行自动化检查，删除其中的重复图层并且进行细节调整。需要注意的是，若在删除操作执行的过程中存在操作无法生效的问题，可以配合Purge指令进行强制执行。

3.1.2 要素编码

从数据入库的本质上来讲，主要是将CASS软件下导出的DWG格式的数据顺利地转化成 SHP数据，然后进行数据储存。这其中需要针对不同的要素进行编码，这样才可以有效指明不同要素所代表的具体内容，尤其是在 DLG数据中，不同的地物信息都由不同的要素代码来表示，那么在GIS软件中，就需要结合数据要素编码进行统一编码，确保数据要素不丢失，同时能够在编码的过程中进行数据转换。打造独一无二的数据编码，有利于后期进行数据查询分析以及采集。在这个过程中，具体的编码结构可以结合不同地区的实际分类编码规范进行分析。

3.1.3 数据分层

数据分层主要指的是不同地物类型进行数据信息的分化，例如，在数字地形图入库的过程中，将每一个图层单独的复制为一个SHP文件，并且在分层的过程中要严格结合要素大类和类型进行划分。

3.1.4 数据标准

数据标准的制定往往决定了最终数据入库的科学性和有效性，因此数据标准必须严格符合区域以及国家标准。从细节角度来讲，数据生产过程中必须要打造严格的监督体系，例如DLG数据要素中划分成点、线、面以及注记这4个要素，这其中点的物理划分为实体点；线的物理划分主要以简单无向线实体、有向线实体以及复合线实体为主；面的物理划分主要以面实体为主；而注记则可以划分成图面注记实体。每一个物理划分都需要结合当地的规范进行针对性分析，例如本项目中的规范如表1所示。

表1 数据实体划分依据Tab.1 Basis for the division of data entities

3.2 数据转换

ArcGIS数字化地形图入库涉及到了大量检测结果的入库，而这些检测结果往往来源于多个生产平台，种类繁多，且数据属性和结构存在着较多差异性，本文主要是以CASS软件作为数据入库的对象，结合DLG数据格式以及DWG数据格式进行数据转换。转换的方式依据SpatialETL工具来完成。使用者可以结合ArcGIS平台的自定义数据合理地进行选择，比如本项目选择了SpatialETL Tool工具作为转化软件。该工具本身具有FME语义映射功能，可以结合原始数据以及转换数据的性能构建映射关系，打造多对一的映射体系。

在实际应用的过程中，可以直接针对DLG数据中的不同图层落实精准检测和数据输出。比如可以将居民地及设施点、居民地辅助点进行集中转化原始图层名称为respt，将其转化之后可以归类到居民地及设施点分类中，映射图层命名为RES-PT。通过这种方式可以实现点线面等多个元素的系统性转化，具有较强的条理性。

4 数据入库质量控制分析

在DLG数据经过转化之后，产生新的SHP格式数据文件还需要进行数据处理以及质量检查，确保无损之后才可以应用到入库操作中，在这个过程中主要检查数据的要素编码、目标数据属性、拓扑分析、数据融合、质量检查等内容。

4.1 要素编码与属性

结合不同地图设置的实际标准，分析要素编码的综合质量，在这个过程中可以结合最原始的点线面进行属性检查，由于在数据转换之前的所有信息是由符号构成的，那么在转换之后还需要检查系统中各个转换点的矢量数据，并且依次进行属性添加。

4.2 数据融合

数据融合主要是结合不同图层的实际标准进行修改和整合，由于原始的DLG数据中存在较多的数据分数问题，这会导致数据转化之后具备被分割或者同一地物被多次定义的现象，因此及时地进行数据整合，能够有效避免要素丢失和要素重复。在这个过程中涉及到了物理阶段、补充、删除、属性合并、图形无缝衔接等。

4.3 质量检查

质量检查主要是分析整体的数据转换是否完成，严格的进行构建数据库基础检测。成果检查的具体内容涵盖了位置精度、属性精度、完整性、逻辑一致性的检测。

5 结语

综上所述，在当前的智慧城市发展建设过程中，利用信息技术打造智慧化的管理体系，已经成为了多方关注的重点，这其中多项测绘结果需要集中进行入库，那么构建具有普适性和兼容性的ArcGIS平台，打造科学的数据信息转化技术以及转化工具，不仅可以实现数据信息的多方整合，还可以构建完整的数据入库体系。这些数据信息可以为我国的城市智慧化建设以及不同行业发展提供有力参考依据。