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1、数字环境下大比 例尺地形与地籍测绘 一体化初探 杨成棍彭子风罗壮志荣芳 深圳市规划国土信息中心广东 深圳 ( 5 1 8 0 3 1 ) 摘要: 本又根据地形与地籍 !( r技术Y l 发展，结合数字环境下的空间数据处理技术，提出在城镇 地区大比 例尺地形测绘与地籍测量 一体化 通过建立 地形要素数据库， 地籍数 据库、控制点数据 库及图 形符号库，进行地籍图与地形图数字制图，实现地形与地籍信息的统一普理 关 键词: 数字制E 地形要A ll 数据库 地籍数据库 I . 引言 随着测量技术的发展，测绘成果的准确度逐步提高，城镇地区大比例尺地形测绘与地 籍测量在一定程度上趋向一致。在德国等一些欧
2、美国家，城镇地区地籍图与 地形图 合一 ，只 存在地籍图。 在地理信息系 统和数字 制图 技术日 趋成熟的环境下 ， 我国 城镇地区大比 例尺 如 1 : 1 0 0 0 ) 地形与地籍信 息置于统 的数据库管理之下，根据需要可以灵 活输出 相应比例尺的 地形图或地籍图， 同时还叮以 进行分析检索1作 2 . 地形与地掩测绘一 体化背景 2 . 1 . 地形测绘与地籍测量的统一 地形图主要是较完整地描绘地物地貌，真实地反映地表形态;地籍图主要反映土地的 杜会经济属性，准确地描绘地块的位置、界线、地上附着物、数量与质量等。在城镇地区， 尤其是建成区，大比例尺地籍图与地形图的内容有很多共同之处。地
3、形与地籍测量采用相同 控制网，反映的建筑物、道路爷信息也基本 一致，只是在地籍要素信息与详细地形地物方面 的侧重点不一样而已。在 一 d r 地表覆盖以建筑物、道路、管线瞥为主的地区，大比例尺地籍 图与地形图上所表现的地物状况甚至相左无几。在测量精度方面，随着全站仪的普遍使用和 G P s 技术的推厂，同时满足地形与地籍测量规范小存在障碍 由于管理机制等方面的原因，在传统测量工作中，地形图与地籍图中部分地物内容的 重复测量， 造成了一定的投资 浪费C 随着测量技 术的发展和管理机制的完善，地形与地籍测 绘的一体化将成为城镇大比例尺地图测绘发展的必然趋势 2 . 2 . 数字测图制图技术的发展
4、近年来，数字测图 技术在不断发 展和完善，一些数字 测图系统的成果n J 以直接输入 或 转换到面向 制图和其它应用的 C T S数据库中。利用数字测图系统采集的数据内 容己 不 仅仅限于图形，可以同时输入地物的分类代码信息，以及大量地物属性信息 在进行修测工作时，可以先从数据库中提取待测地区的数据，必要时进行格式转换。 在原数据基础上进行新的野外数据采集和初始编辑，室内进一步编辑处理后，输入数据 库更新原有数据。这样不仅门 以提高1作效率，而且可以减少传统的数字化等中间过程 引入的误差，提高数据质W 一weJ|!一ee、|111一一一一J月J月，刀月lr 利用数字制图 技术可以输出 所需的地
5、形图或地籍图，其前提是必须建立合理的数据 库与符号库。 综合考虑地图制图、 G I S分析应用以 及数据库设计原则等因素，在数字测 图 成果基础上设计并建立合理的 地形 要素、地籍信息、 控制点等数据库。要将数据库中 的 属性 数据信息直观地显示或输出 ，还需要建立符合地形图、 地籍图图 式规范的符号库， 从而实现地形 与地籍信息的一体化管理及相关的应用。 在数据库基础上，可以根据需求提取不同的信息，产生不同的图件。地籍图表示的 内容由 地籍要素和必要的 地形要素组成，按照地籍图图式要求， 可以 分别从地籍数据库 中选择提取地籍要素信息，从地形要素 数据库中选择提取相应的地形背景要素，以 及对
6、 应的图廓信息等，利用图 形符号库和制图系统进行制图输出，得到所需的分幅地籍图。 类似地，按照地形图图式要求，从地形要素数据库中提取地形要素信息，以及对应的图 廓信息等， 进行分幅地形图 制图输出。 3 一 体化数据质， 要求 数据质量的 统一是地形与地籍信息一体化管理的关键。从数据测量采集到数据入库， 要采取严格的质量控制手段，保证空间数据几何精度和属性数据的正确性与完整性，同时满 足地籍与地形制图的需要。 3 . 1 . 位置精度 现代地籍测量要求以较高的精度施测权属界址点及房屋等地上附着物，地形测量对地 物的 碎部信息均要有准 确的反映。 综合考虑几 者的要求， 各级平面控制点 ( 包括
7、导 线点)相 对于起算点的点位中 误差应不超过士5 c m ，地界界址点相对于邻近控制点的点位中误差不超 过士5 c m ，地物点的点位中误差不超过输出图卜 士 0 . 5 m m ，相对点位精度不超过输出图上士 0 . 4 m m 川 田二 。高程控制测量精度参照大比 例尺地形图 测量要求。总之，在测量精度方面要 执行高标准，取地形测绘与地籍测量相关 标准中的高精度要求。 地形要素的图形编辑处理精度可以参照地图数字化规范，包括图廓、接边、各类要素 的采集等 3 。直线地物、独立地物的误差不得超过输出图土 0 . 2 m m ，曲线地物及水系的误差 小 于 0 . 3 m m ，对边界模糊的要
8、素误差应小于 0 . 5 m m 。对数据编辑使用的捕捉距离、悬挂长度 等也应有较 严格的限差规定L 4 . 3 . 2 . 属性精度 属性内容的精度对于良 好的 制图与地理信息系统 ( G I s )应 用至关重要。 在数 据采 集时， 应准确完整地输入地物要素的分类代码信息，以 便于不同制图目的 和查询 检索的需要。例如 对于 建筑物，要结合 地籍调查规范要求，采集其楼层数、结构等信息。在 数字测图系统数据 与数据库数据进行格式转换时， 要注意转换过程所造成的 信息丢失和 精度损失【 4 0 对于地籍要素，大部分信息是以 属性形式来表达的。 地籍界址线可以通过界址点坐标 生成， 地籍图上的
9、土地面积、单位等注记 信息也可以 通过属性数据生 成。 因此地籍信息的采 集要尽可能详尽，较全面地反映地块的特征，以满足地籍制图和查询检索的需要。 此外，图形数据要有良 好拓扑关系，确保有关信息分析提取的进行。多边形地物数字 化时，其标识点按编码标准编码:非拷贝的边线其编码 用编码标准中 的多边形边界码标识。 不闭合多边形应加辅助线使之闭合，将辅助线编码，不同层中的公共边用不同代码表示。内 图廓线应以理论数据输入，并对内图廓线、格网线编码。 4 . 实 施与 运作 本文所述的地形与地籍制图 一 体化思想己在深圳1 厅 实施。深圳市地籍管理工作起步时， 大比例尺地形图数据库的建设工作已展开。同时
10、由于地籍测量与基础测绘管理工作在同一机 构的指导之下，因此没有专门进行地籍图的测量与建库，而是将地籍图与地形图统一于数据 库基础之上 加。 4 . 1 . 数据 库的 建立 该数据库既要满足地形地籍制图的要求，同时也要适应 G 巧 应用的一般需求，如图 工 。 1 : 1 0 0 0 数字地形图数据已覆盖全市，基础地理数据库提供了现状地理背景显示制图和用地管 理中的定位依据。经过大规模的地籍调查与整理，建成了以各区为单元的全市地籍数据库。 同时， 将地形测量与地籍测量所用的控制点数据也纳入数据库系统的管理。 数据要素按照 G ls 的原则和应用需要进行分层和编码，方便信息的查询和检索，也有利于
11、进一步的分析工作 f s 二 。 /协 、 丫植被 水系 管 线 晒商素 数 据 叔 / 一资 二 _ 万_ 地形图 一 规划数据 社会经济数据 一 嘉、 界 址线 “ : 粉 乓 性 、 瞥器 、 一 G 工:全 ，库 一 艳 呵/ 【一 图1 面向制图和 叮5 应用的全域数据库 性 . 1 . 1 地形要素数据 库 1 : 土 0 00地形要 素数据库分为7 层 ( LAY E R)， 分别为: 建筑 物、 地形、 道路植 被等地类、 管 线、 点 状 地 物、 辅 助 线 划 及 汉 字 注 记 ， 见 表 一。 该数 据 库 利 用A R C 厂 1 FOM o p L i b ra
12、ry进 行管理，应用系统直接访问也可以根据需要将其转换成不同格式的数据。以标准地形图分 幅范围为存储单元，每 一 幅数据将原始全要素地形图分成若干层次，各图层中的每一类地形 要素 都赋以 特定的编码。 汉字 注记 均注在 汉字 注记层， 其它注记分别注 在各自 层。 除汉 字注 记层外，各层 ( c ove r a g 的均包括一或两个属性表，即 P A T和了 或 A AT。每一属性表除包含 AR创仆 FO 自 动生 成的 属性项外，均增 加一编码属性项 C ode ， 用于存放要 素代码规范中的 编 码。各层 中 u 5 E R 一 阳项为 标识码，标 识码在全层唯一。 根据需要可以 按图
13、层调用数 据，也可 以按照编码进行信息提取 图廓线外的 主要 信息，如 测绘单 位、日期、图名、数字化时间等重要信息，存放于索 一 二二， 店 治 台盏j 引文件中，可用于正式绘图输出或查询。 表一:地形要素分层及属 性结构 ( 引自 习， 略作修改) 内 容 ( 举例) 建筑物 ( 包括房屋、围 墙等) 特征类别 P O L Y L I N E A N N O P O L Y L I N E L I N E P O I N T A N N O AAT工PATAAT一AAT 地形 道路水系植被等部分线 状与面状要素 等高线，高程点注记， 控制点 PAT工PATAAT一PAT-AAT 管线I E
14、 各种管线及附属设施 LI N E 点 状 要素 辅 助 线划 汉 字 注记 点状地物 ( 如独立地物、 散列植被符号等) 辅助线划 ( 如斜坡线 、 示坡线、 棚房断线等) 各类地物的汉字注记 ( 包 括建筑物、单位名 称等) P O I N T 字段定义 C o d e ( 6 , 6 , I ) f l o o r ( 3 , 3 , I ) b l d - n o ( 6 , 6 , C ) C o d e ( 6 , 6 , 1 ) C o d e ( 6 , 6 , I ) C o d e ( 6 , 6 , I ) C o d e ( 6 , 6 , I ) e l e v a
15、t i o n ( 7 , 8 , n , 3 ) C o d e ( 6 , 6 , I ) e l e v a t i o n ( 6 , 7 , n , 2 ) C o d e ( 6 , 6 , I ) C o d e ( 6 , 6 , 1 ) C o d e ( 6 , 6 , I ) L I N EC o d e ( 6 , 6 , I ) A N N O 注:B 层中F l o o r 为楼层数;B L N - N O 为楼号。T 层中E l e v a t i o n 为高程值。 4 . 12 . 地籍数 据库 地籍数据主要是地籍调查所得到的基础地籍数据和口 常地籍管理所产生
16、变更地籍数 据，包括空间数据库和非空间 数据库两部分，其中，空间数据以A R C / I N F O图层 进行存储管 理， 非空间 数据则由 O R A C L E数据库进行组织和管理。空间数据和非空间 数据通过关键字段 关联，实现图形和 属性数据的统一。 空间数据库内 容包括地籍界址线、区带片 ( 街坊) 、 行政境界等图层。非空间数据库存 储的数据内 容主 要有: 地块信息， 如座落、土 地等级、用途、面 积、使用 年限与 起止日 期等; 界址点信息， 包括坐标、界桩类别等; 建筑物 ( 构筑物)信息及权利人信息等。 4 . 1 . 3 . 控制点 数据库 控制点数据库存储包括基本控制点、 地籍控制点、图根点等在内的 所有控制数据。 在 O R A C L E数据库中
