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城市地形图数据库管理系统设计研究
作者：李燕燕袁金
来源：《科技资讯》2013年第13期

李燕燕1袁金2
(1河北省第三测绘院;2河北省第一测绘院河北石家庄050031
摘要:本文基于笔者多年从事地图资料管理的相关工作经验,以面向地图资料管理的数据库系统设计为研究对象,论文首先分析了地图资料管理数据库系统的功能要求,进而对系统结构和界面进行了设计,在此基础上,笔者提出了面向地图资料管理的算法模型,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词:地图资料管理数据库系统设计

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1672-3791(201305(a-0015-02
大比例尺(1B500、1B1000地形图是城市土地管理、房产管理、城市规划和市政建设等部门在工作中经常使用的资料。由于地形图是分幅测绘的,这使得占地面积较大的大中城市拥有大量的图幅,例如一个100km2的中等城市就有1600幅1B500的地形图,400幅1B1000的地形图,给地形图的查阅和使用带来了很大的困难。数字化测图技术在城市测量中的广泛应用,为解决这一问题提供了条件,目前,一些城市规划部门的测绘院或信息中心建立了城市基础地理信息系统,为地形图的查阅和使用提供了便利,但这个系统较为庞大,无论是建设还是使用都比较复杂,大大限制了它在其他部门的使用。鉴于此,本文基于数字地形图的一些基本特点提出了建立地图管理系统(MapManagementSystem,MMS。

在城市测量中广泛使用的大比例尺数字化测图技术,测绘的地形图大都是以数字形式保存的,且具有以下3个基本的特点。

(1地形图都是按某个标准统一分幅的,每幅图都用一个数据文件存储,每幅图的文件名或是以图名命名、或是以图号命名。

(2同一比例尺的地形图中,每幅图的文件名都是唯一的。

(3每幅图都是按统一的标准将地形图中的各要素分层存储和显示的,通常将图廓整饰内容(即内图廓以外的内容与地形图的内容分层存放。

根据数字地形图的这些基本的存储特点以及用户查阅和使用地形图的习惯方式,结合某市国土资源局的具体要求,本文研究设计和开发了地图管理系统的方法,现将该系统的设计思想和开发方法总结如下。

1系统功能设计

1.1查询功能

在使用地形图的工作中,工作人员经常需要查阅。

(1某个地点所在的地形图幅及相邻的地形图幅。(2覆盖某个区域的地形图幅。(3穿越某条线路的地形图幅。(4覆盖某条线路一侧或两侧某个范围(或缓冲区内的地形图幅。并将查询结果自动拼接成一幅图显示出来。

基于用户的这些需求,设计了如下的地图查询功能。

基本查询功能:按照指定的点位或坐标显示该点所在的地形图幅以及附近被指定方向或范围的地形图幅;指定地名、显示该地名所在的地形图幅以及附近被指定方向或范围的图幅。

高级查询功能:用任意多边形指定区域、显示该区域覆盖的所有图幅(含范围线穿越的图幅;指定某条道路或河流,显示该线状地物穿越的所有图幅以及该地物某个缓冲区内的所有图幅。

查询结果为单幅图时,显示图廓,查询结果为多幅图的拼接图时不显示图廓。

1.2编辑功能

地形图的查询结果往往比实际需要的图范围大,需要将查询结果按所需范围线编辑成一幅整图输出,以便于设计或规划。为此还需要开发以下自动裁剪地图和自动绘制图廓的编辑功能:自动裁减地图:按指定的界线(可为任意多边形,将界线内的地图裁剪成一幅独立的图。自动绘制图廓:在为独立图幅绘制图廓时,自动绘制或标注坐标格网。

2系统结构设计

考虑到一个单位内,不只一个部门使用地图资料,可将系统的运行方式选择为客户端/服务器结构的网络版,将所有的地形图数据和系统所需的其他数据都放在服务器端,将服务器安置在数据的管理和维护部门,将客户端即系统软件安置在使用地形图的各部门。系统内部的运行结构如图1所示。

3系统界面设计

系统界面由功能性菜单和系统索引图两部分构成。

(1功能性菜单:分为下拉式菜单和按钮菜单两种;命令由常用的图形处理命令和系统的功能命令两部分组成。(2系统索引图:索引图类似于城区小比例尺的旅游交通图,以重要的地名、单位名和道路或河流等地物为主要内容。该图可用大比例尺地形图的分幅结合图作背景(可显示图名,可使用户对图库的总体情况一目了然。

索引图主要用于用户以图形的方式表达自己的查询位置、路线和范围等要求,查询参数如地图比例尺、地名、单位名、方向和半径等可通过功能命令的对话框输入。索引图显示在初始窗口,查询结果显示在一个新的窗口。

4系统开发方法

考虑到很多城市的数字地形图都是采用基于AutoCAD开发的数字化测图软件测绘的,所以它们大都是以AutoCAD的格式保存的,加之,大多数用户都是在AutoCAD下使用地形图进行设计或规划的。为了减轻系统开发和系统建库的工作量,同时也是为了方便用户的工作,选择以AutoCAD为平台,充分利用其多视图窗口功能,开发该系统。系统也可嵌入用户使用的AutoCAD下工作。

系统开发的基本思路:把地形图幅看成图像的像元,每个像元都是矩形的,其范围就是对应图幅的范围,用其左下角坐标和图幅的比例尺及标准的图幅尺寸来确定,只是每个像元都有唯一的名称,这个名称就是对应图幅的文件名。建立了地形图幅的文件名和其左下角坐标的对应表,并在与地形图同一个坐标系下制作系统索引图后,把索引图看成以图幅为像元的图像(但这个图像是隐含的,把用户的查询点、地名所在点、线和区域看成矢量图形,用矢量数据转栅格数据的方法确定它们所在或覆盖的图幅文件名(如图2所示,图中的图幅实际上是隐含的,然后在新的窗口下显示或拼接显示查询结果即可。

图2中左边的折线穿越的图幅名为32、22、23、24、34、35、25,右边的区域覆盖的图幅名是7、8、9、16、17、18、19、20、27、28、29、30、37、38、39。

5系统的建立与维护

5.1系统的建立

本系统的建立不需要对所管理的地形图作任何的加工或改动,只要作以下两项工作即可。

(1建立地图索引表:即建立图幅文件名与图幅范围对照表。针对不同比例尺的数字地形图,按如下所示的方法分别建立《1∶500地形图索引表》、《1∶1000地形图索引表》和《1∶2000地形图索引表》。

484500图幅左下角的横坐标;
328500图幅左下角的纵坐标