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北京山维科技股份有限公司
跨GIS平台数据转换系统

数据转换问题,特别是针对勘测部门,决不是一个简单的数据处理工作,而是一个关系到从内部管理到外部竞争的企业发展的战略问题。

EPSX 跨GIS平台数据转换系统为多源数据集成和数据共享而专门研发的空间数据交换系统,系统以 EPS 的 EDB 为中心,通过信息映射机制和模板定制 ,模拟对方系统的数据表现形式, 建立信息的相互对应关系,完成不同系统间的图形与属性数据的双向交换,实现跨平台的数据共享与大比例尺的变比例制图综合。系统有效地解决 GIS 数据来源和数据更新问题, 提高现有数据的使用价值。

已实现的转换:

图 1:已实现的转换

数据转换的意义

外部市场的客观要求

随着外部市场的对地理信息的要求模式骤然增多,以至于我们无法把握随时到来的要求究竟有多少种类。如果不能够彻底掌握数据转换技术,就意味着不能掌握市场,甚至面临机会也无法把握,最终逐步被市场所抛弃;而掌握了数据转换,就可以随时面对各种地理信息要求的挑战,从容处理各种数据要求,以最快、最可靠的技术路线,完成市场任务。

对内统一生产模式,统一平台

对纷繁复杂的、无法把握的市场要求,我们为保证市场,有两种处理问题的方式,一是“兵来将挡,水来土掩”的被动方式,即一但任务到来,迅速分析情况,确定方案,抽调力量,组织攻关,这不仅需要大量的人才,还要紧急培训,组织消化任务要求,方能保证按质量完成;另一种是生产方式相对不变,强化数据转换能力,虽然仍然需要分析任务要求,但生产可按原方式不停,生产人员、生产效率有保证,成本不提高。调整转换的“模板”--- 这个开放的转换设置规则,就可以满足市场要求。数据转换,就是统一生产模式的技术保障。

建立有竞争力的数据基础

数据转换的深刻理解与掌握,有助于了解数据的价值取向,这样就可在数据不动的前提下,通过转换机制的建立,形成一套可适应发展的数据架构,使数据的分发能力具有足够的竞争力,即可在短时间内使数据满足各种不同要求。

数据出入,依托数据转换,从而统一平台自如生产建库,从无序到有序

由于历史的原因,经历了数字化到规范化的艰苦历程,同时积累了大量的各种时期、各种要求的甚至没有要求的各种数字信息。对一个单位,自身没有形成一套规范的数据,五花八门,扔也不可,用也不可,这种状况完全不适合发展的需要,而且一旦使用成本极大。统一规范,就是统一指导思想、就是统一平台。统一平台后,就开始建立良性循环,逐步积累优秀的数据,不再继续产生“数据垃圾”。各个混乱的数据要充分利用起来,就靠数据转换进行一次性处理。

统一的生产平台能够导入各种基础地理数据,然后经过“规范”,混乱的数据步入标准化,然后建库更新;生产由此从无序进入有序,基础地理数据的现势性和标准化得以保证,基于此再集成各个市场出现的平台的优势组织高端生产,勘测单位的数据服务能力必然大大增强。

软件系统,各个都有其强,各个都有其弱。除基础数据及基础地理信息系统相对固定外,社会应用强调专业数据,专用系统。专用系统在专业处理数据的优势是显著的。任何除了传统意义提供图纸外的数据生产都是为高端服务,我们称其为高端生产。有效利用专业系统的能力,可极大提高效率。想利用专业系统,就要把数据转入,没有数据转换是不可实现的。

问题:数据转换为什么这么难

两个系统交换数据,所有困难的产生,都是因为没有规范,或不执行规范,或规范不清晰导致理解不同,或执行规范不同造成。我们无法改变这个事实,所能做的是有一个自己的、可操作的规范,如《城市基础地理信息系统技术规范》(《规范》),而其他的,全部靠数据转换。

要素定义不同

同名不同义,如“过街天桥”,《规范》定义为其轮廓线,有些系统定义为面;同义不同名,《规范》有定义为“石质的陡岸”,有些系统称为“泊岸”。

要素理解不同

如“有看台的露天体育场”,《规范》定义为内外轮廓线组合,有些系统理解为外轮廓。

要素定位不同

点状要素如门墩,一般定位点位于符号中央,有些系统位于左下角。线状要素如铁路,定位线在右侧、中间、左侧不同系统有不同要求;注记也有同样问题。

要素内点的组织要求不同

如低压电力线,《规范》要求将电杆点按线连接组织,有的系统则每两个相邻的杆组成线段,有的索性逐个杆依据相邻杆的方向按有向点组织。或者有的组织顺时针,逆时针区别,或起始点不同,或方向不同。

分层代码不同

分层不同,意味着整层处理或管理不相同;代码不同是必然的,因为社会应用者一般会按自己的要求进行编码。

要素取舍不同

《规范》有的,有的系统不要;或有的系统有《规范》以外的要求。

要素表现形式不同

如地下室入口, 可以表现为面, 也可以表现为线,或表现为轮廓加辅助线的组合等。

要素的信息表现与图式表现矛盾

如传送带等,信息要求为骨架线(四个点)时,有些系统不能产生要求的图式,因此就产生用新的定义解决这个问题的方法,如边线、辅助线、辅助点等。

属性内容与类型不同

如房屋结构,《规范》用字符方式,内容可直接为“砖”,其他系统有的用数字如1代表“砖”等。

必须穷举一切需要交换的要素,“一个也不能少”。工作量大、要求高

地理信息的特点,是全面、完整的地理数据组织。其中任何数据的质量不好,都会导致数据应用者对所有数据质量的怀疑。所以,必须全面研究转换对象的所有要素,并保证所有转换无误。

技术原理

所有数据“稳定”到一个标准上

在相当长的时间内,数据转换问题都是测绘界的关键问题之一,也是测绘信息化技术中,工作量最大的问题。因此,清华山维将这个技术按“标准”的规格加以规定,目的是确保每个数据转换项目得到全面、彻底、完美地实现。

由于市场需求变化万千,但任何市场要求都从现有的数据发展,所以固定一个标准很重要,至少一次研究后,任何转换只需要研究对方就可以了,节省一半的工作。EPS平台已经严格按《规范》确定了标准,一般可以直接使用。一切转换基于《规范》,保证“基本立场”。

因为转换的复杂,并非在纯格式问题上,所以,任何转换先使数据“分解”,完成了数据的自动加工过程,使EPS平台下的数据与被转换对象“一一对应”。然后就是纯格式转换问题了。

一般转换都经过两个过程,先“分解”到与互转对象“一一对应”,然后纯格式转换,两步都是自动进行。

扩展仿真被转换的数据结构(信息映射)

除非《规范》的要素与被转换要素一一对应,否则必须扩展《规范》,使包容被转换要素,从而实现“一一对应”;这样,就具备了转换的基础,同时,也可以在EPS平台中模拟任何被转换系统的要素。

2:信息映

填写信息映射

这是EPS平台转换的核心技术(信息映射机制)。它既可以把其他系统一一对应的要素保持不动,直接转换到EPS平台;同时也可以把自身要素按照一定规则分解映射为仿真的被转换数据,直接输出转换到其他各种系统。

所有前面提到的系统之间的要素差异问题都在“映射”中解决。

理解EPS平台转换技术

熟悉转换全过程,排除技术恐惧心理。先把被转换的环境安装好(各个系统都安装),用现成的例子转转看。注意通过选择查询观察各个要素在原系统的信息组织,EPS平台中的数据组织,或者EPS平台中的数据组织以及被转换后的其他系统中的数据组织。你可能会发现几天时间你可以把几乎所有的数据转换都了解了。

通过等价类熟悉映射语法

等价类:站在特定研究的角度看,某个对象如果与其他对象相同,则这个对象可以作为代表,就是其他对象的等价类。

等价类是全部要素的典型代表,等价类转换通畅能够说明转换技术路线没问题。逐个观察等价类的映射语法,学习尝试扩展自己的等价类需要。注意点、线、面、注记、属性及其内部不同类型的数据特点。

其中最重要的观点是,符号 = 信息的嵌套转换 = 嵌套的分解过滤。除了最终的基本点、基本线、基本面外,中间全部是信息(主要表现为含代码的几何特性)。

用信息的观点看符号

符号中的每个点、线都有可能成为其他系统需要分解的内容。确信这种可能,就要做好准备,加一层信息就好。如铁路,信息的观点看,可能包括左线、右线及中线(看不见的线),如果被转换方需要中线定位,预留中线就会发挥作用。

模仿与查找需要的要素

一般总可从已经提供的模板中找到类似的要素。如天文点可模仿三角点,高压电力线可模仿低压电力线等。模仿可以使我们较快地学会调整模板为自己的转换服务。

可以通过“按转换定制打散”在EPS平台中检查数据是否达到了转换目的(菜单:【处理】- 【图形打散与对象拆分】 ,选择“按转换定制打散”)。

熟悉EPS平台的模板控制技术和脚本技术

熟悉掌握EPS平台的模板控制技术有助于理解和实现转换中所要面对的要素之间的信息映射;

熟悉和掌握脚本技术,可以利用EPS平台提供的脚本编程技术,精确控制转换参数,实现数据在不同系统之间的更加自如的准确共享,从而从作业层面上实现“一键转换”或“自动转换”。

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