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1、测绘与空间地理信息GEOMATICS SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY第 36 卷 第 1 期2013 年 1 月Vol 36，No 1Jan ，2013借助进行水利普查空间数据的采集与处理宋智丽，王尊旗(江苏省基础地理信息中心，江苏 南京 210013)ArcGIS摘 要: 结合江苏省水利普查项目实践，总结了借助 ArcGIS 平台进行水利普查空间数据的采集与处理的作业经验，有利于作业人员较快掌握有关技术要领。关键词: 空间数据; 数据处理; 水利普查中图分类号: P208文献标识码: B文章编号: 1672 5867( 2013) 01 126 02Space
2、Data Collection and Processing ofCensus for Water Based on ArcGISSONG Zhi li，WANG Zun qi( Foundational Geography Information Center of Jiangsu Province，Nanjing 210013，China)Abstract: Combined with Jiangsu census for water project practice，the paper sums up the space data collection and processing of
3、 cen-sus for water based on ArcGIS，which is conducive to the operating personnel to master the technical essentialKey words: spatial date; date processing; census for water测成果、文本资料通过对地图读图、影像判读、外业调查等方式，获取有用的数据，并将采集的数据转换成 GIS 可 以接受与处理的数字形式的过程。采集对象的名称、编 码、类型等均来源于水利普查规定的专用软件导出的对 象名录。空间数据采集人员依据第一次全国水利普查
4、工作底图使用与空间数据采集工作细则，依据电子工作引言0江苏省水利普查是一项重大的省情省力调查，是全省资源环境调查的重要组成部分。江苏省基础地理信息 中心作为省级技术支撑单位，承担依据清查名录、标载后 的纸质工作底图、电子工作底图、数字正射影像等资料统 一完成空间位置采集与处理工作。为了更好确保水利普 查数据符合全国水利普查的各项目标要求，确保空间数 据采集与处理的成果质量，及时分析发现水利普查空间 数据信息与普查属性信息存在的不一致，先期借助 Arc- CIS 软件平台进行数据采集与处理。ArcGIS 作为全面分 析的管理工具，可以更方便地对前期纸质标绘工作底图 的数字化成果，以及 GPS 测
5、量数据进行校验; 对空间数据 与对象名录数据进行检查，防止出现重报、漏报等现象; 根据各县市清查、普查名录和核查后的空间数据成果进 行比对分析，将数据汇总上交。底图、DOM 及各县级水利普查机构标载的纸质工作底图，完成普查对象的位置、形态特征的采集。采集对像的空间位置以影像的实际成像位置为准，对象展点的编辑工作处理是将采集的空间数据按照统一的参考坐标系统、统一的编码、统一的数据结构，经过数据变换、校验等处理，组织到空间数据库中的过程。实例分析ArcGIS 的空间数据都有相应的属性表( Ta ble，如图1 所示) 。属性表的每一行 ( Row ) 或每一个记录 ( Re cord) 代表一个空
6、间要素。属性表可以存储在不同的数据 库管理系统，如 Access，Foxpro。对数据表进行的所有操 作，都将反映在其空间图形表现方面。在 ArcCIS 平台将 水利普查数据处理专用软件( 基层台账登记系统或普查2空间数据采集与处理水利普查空间数据包括水库工程、水闸工程、泵站工 程、堤防工程等空间数据对象，采集过程中应确保采集的 准确性、图表一致性和工程体系完备性。采集对现有的地形图、航空影像、专题图件、外业观1数据上报系统) 中导出对象名录，名录导入到空间数据，按水利普查阶段可分为: 普查初始名录、普查清查名录和收稿日期: 2012 04 18作者简介: 宋智丽( 1970 ) ，女，江苏东
7、海人，工程师，本科学历，主要从事地理信息数据的采集与集成工作。出之后才能完全保存在相应图层属性中。利用编码建立一个对应关系，然后通过 join 实现关联( 如图 5 所示) 。图 1 空间数据Fig 1 Spatial data以采集完成的堤防数据为例，进行空间数据成果和名录的比对分析，堤防的数据结构如图 2 所示。图 5 数据关联Fig 5 Data association在堤防数据与堤防名录之间通过相同编码建立关联，堤防数据 Join 外联 Excel 表的名录，Join 后我们可以看到，要素类的属性( 既有要素类属性又有普通表的属性) ，图 2 堤防数据结构Fig 2 Levee dat
8、a structure按普通表属性“对象编码”进行排序，属性为“NULL”，说明数据有，而名录缺失; 外联 EXCEL 表的堤防名录 Join 堤 防数据，按数据属性“编码”进行排序，属性为“NULL”，说 明名录有而数据缺失。数据多次挂表，名称不一致，打开属性表操作快捷菜 单，点击选择 Select by Attribute 命令( 按照属性检索) 在Field 窗口选择检索依据字段“对象名称”，在逻辑操作符栏目选择等于按钮，在 Unique Values 窗口选择，选择数据 “对象名称”不等于表“对象名称”，所得到的选择集即对 象名录称不一致进行甄别与相应处理; 对于名称只是前 缀、个别字
9、、空格等差异，右键单击您要更新的领域选择 Field Calculate，在表达式框中输入堤防 对象名称=空间辅助表一 Q206 堤防工程名称，单击确定，堤 防 对象名称字段被更新。名录重新生成后应重新关连，要进一步核实并确认 普查表中关联对象的名称及编码。2 3 Export date所有选择均需 Export date 倒出或直接选择拷贝黏贴 到 word 文档，具体操作为: 在数据文件上单击鼠标右键 D ata 命令，打开 Export 对话框，Export data 窗口中依次输 入: A 11 record、选取路径和文件名，导出完成。做到对所 有数据的订正，修改有记录，保证数据与清
10、查名录数据的 一致。在 ArcMap 加入堤防及相关的空间数据和导入水利普查对象名录数据，水利普查名录 Excel 表里的属性信息 格式如图 3 所示。图 3 名录的属性信息Fig 3 Directory attribute information2 1 对象存在重复定义堤防空间数据利用 ArcGIS 的属性表的“summarize” 工具，进行统计计算，统计它出现的次数，名录应通过 EX- CEL 的“数据透视表”功能进行统计，快速查找到重复定 义的对象，分析汇总，做到关联的字段具有唯一的标识 码。如图 4 所示，cont 编码大于 1，说明地物有重复。连接表可能失败的原因外联 Excel
11、的时候对数据有一些要求，确保第一行包 含字段名，这些字段名不能超过十个字母，不能出现特殊 字符。必须先对带分隔符的 Excel 文件的字段名称进行 编辑以删除不支持的字符，然后再在 ArcGIS 中使用这些 文件。1) 用于连接的指定字段中的值不匹配( 下转第 130 页)3图 4 分析汇总Fig 4 Analysis summary2 2 存在对象缺失数据通过 ArcCIS 平台，建立水利普查对象的关联关系，利用 JOIN 工具可以方便的实现与外界属性数据的关测绘与空间地理信息2013 年130利用硬件的投资，提高数据生产的效率。PixelGrid 在影像重采样的过程中支持批处理的并行计算和
12、分布式处理。3) 提供的无人机数据中，去除掉 POS 信息( 特别是角度信息) 突变的数据，这样保证连接点匹配的精度和最终 结果的精度。4) 确保相片与其 POS 数据完全对应，可能由于 POS录入的问题，导致相片的 POS 信息和相片不对应。2 2 6DOM 拼接PixelGrid 的拼接充分利用操作系统资源，使得拼接的速度提高了 10 倍以上，并能支持海量影像的输入和输出， 自动生成拼接线并可编辑，多种匀光匀色算法可供选择。5) 为了提高结果的精度，建议采用二级优化策略。首先根据原始的 POS 信息，自动产生连接点，进行空三，2 3结 果由一名操作人员利用一台普通工作站处理 514 幅无接
13、受优化内外方位信息; 然后根据第一次优化的结果，再次自动生成连接点，进行空三运算。人机数据，经过 26 h 的处理，其中自动运算时间为 22 h，最后空三的精度可以达到三个像素。本文处理数据的结 果如图 3 所示。结束语本文通过使用 PixelGrid 处理无人机数据，采用严密 的光束法区域网平差，在保证一定的精度下，以较少的人3工干预，能够以最快的速度完成整个测区的处理过程。在影像重采样过程中支持批处理的并行计算和分布式处理，提高数据生产的效率，且对机器硬件要求不高，一般 的工作站即可处理，这满足了无人机数据在测绘方面( 正 射影像 / 镶嵌 / DTM 等系列测绘产品) 以及灾害应急快速
14、处理方面的需要，为无人机数据处理市场提供了新的解 决方案。参考文献:1北京四维空间数码科技有限公司 PixelGrid UAV 用户手册G 北 京: 北京四 维空间数码科技有限公 司，2009尹金宽 无人机低空数字摄影测量系统及其在道路工程 中的应 用 D 北 京: 北 京工业大学硕士学位论 文，2007张祖勋，张剑清 数字摄影测量学M 武汉: 武汉大学 出版社，1997韩文军，雷远华，周学文，等 无人机航测技术及其在电 网工程建设中的应用探 讨J 电 力 勘 测 设 计，2010( 3) : 63 67编辑: 胡 雪图 3 古田县中心城区影像图Fig 3 Central city image
15、 of Gutian county22 4 PixelGrid 处理无人机数据的建议1) 所提供的无人机数据，如果存在部分影像比较模 糊，这可能会对后续的影像连接点匹配造成一定影响，所 以去除影像质量不好的数据。2) 提供的无人机数据包括部分航线拐角数据，该数 据对应的惯导数据信息不够准确，因此在实际作业中，会 将拐角数据去除，以保证整个测区空三计算的精度。34( 上接第 127 页)Excel 表和 ArcCIS 属性表里的关键字段类型不一样， 如前者为数值，后者为文本。2) 字段名称以无效字符开头 比如，不要以数字开头，中间不要包括“ ”，等等。3) 字段名称是否包含无效字符 字段名称包含
16、空格或特殊字符。这些特殊字符包括连字符( 如 x coordinate 和 y coordinate) 、圆括号、方括 号以及 $ 、% 和 #等符号。其他水利空间数据均按此法进行挂接、处理，确保空 间数据与名录一致性。文件的图上，实现与数据的分步操作，方便工作。每一次数据汇总数据量大，操作非常不便，将数据与 Excel 分步 操作后，起到了事半功倍的效果，可以提高空间数据的生 产效率和质检效率。参考文献:1汤国安，杨听 ArcGIS 地理信息系统空间分析实验教程M 北京: 科学出版社，2006 国务院第一次全国水利普查领导小组办公室 水利普查 总体方案M 北京: 中国水利水电出版社，2010 国务院第一次全国水利普查领导小组办公室 第一次全 国水利普查培训教材M 北京: 中国水利 水 电 出 版 社，2010编辑: 宋丽茹234结束语借助在 ArcGIS 的平台对水利空间数据的数据挂接，在水利普查空间数据处理中具有重要作用，用它可以很轻松地将一个外部数据库通过一种关联关系挂接到数据
借助ArcGIS进行水利普查空间数据的采集与处理
