供水官網GIS數據主要有矢量數據和柵格數據兩種。
矢量數據包括
管網數據:主要包括供水管線、閥門、消防栓、節(jié)點、水廠、水泵、堵頭、測壓點、測流點、檢查點、排氣閥、排泥閥等信息。供水管網是GIS主要的數據,因此數據的質量直接決定的系統的質量。因此需要花費大量精力來保證數據的完整性、正確性、時效性、一致性。
基礎地理數據:主要包括供水管網覆蓋區(qū)內的主要基礎地理要素,主要包括道路信息、建筑物信息、河流信息、綠化(公園、娛樂場所、旅游圣地等信息)、POI等信息。基礎地理數據是供水管網的主要參照依據,基礎地理數據質量的好壞之間影響著地圖的美觀和系統查詢的正確性。因此要求基礎地理數據必須正確,時效性強。
柵格數據主要包括
正射影像DOM:正射影像主要來源于太樂地圖或者客戶提供的衛(wèi)星影像,影像數據必須確保矢量數據和影像數據能正確疊加。
數字高程模型DEM:數字高程模型主要通過高程點或等高線數據進行轉換獲得,用來表示連續(xù)地面的地形起伏等信息,直接影像到橫斷面和縱斷面分析等,以及三維建模等信息。
GIS數據生產一般流程
數據獲取:拿到數據以及元數據;
數據處理:通過一些列加工處理,生產出符合目標的數據內容;
質量控制:對數據圖形、屬性進行正確性、完整性控制;
地圖整飾:符號化以及排版;
數據應用:根據需求,用作底圖(緩存切片,動態(tài)地圖服務),以及打印出圖。
下面分別介紹流程中的各個環(huán)節(jié)
一、數據獲?。?/p>
明確數據來源:測繪部門,商業(yè)機構,獨立采集,客戶提供,網上下載等方式。
數據獲取不僅要確定數據的內容而且確定數據來源的空間參考(坐標系);下面主要講解各種數據獲取手段
1、POI數據
POI數據在供水管網系統中通常作為特征點信息,供采集人員作為供水信息的參照位置或者通過POI數據進行對供水網管位置的查詢和判斷,易于供水設施的巡查,POI數據采集主要通過購買,或者人工采集等方式獲取,太樂地圖進行POI數據的采集并對采集下來的POI信息進行糾偏,坐標轉換、格式轉換等操作。(太樂地圖下載的POI數據坐標系統往往采用加密的GCJ02坐標系統,因此常常需要糾偏設置[GCJ02轉WGS-84])
2、建筑物數據
建筑物數據的添加不僅讓管線圖有了參照,而且是整個圖面有了充實感,同時部分特征建筑物也是進行地理配準,幾何糾正的依據,因此建筑物數據的質量至關重要。
建筑物數據的來源主要有當地測繪/規(guī)劃部門提供的1:500或1:1000的DLG圖紙,一般以CAD文件格式進行存儲。因此常常通過格式轉換等操作將建筑物數據轉換為GIS系統所需要的數據格式。注意:當地測繪部門提供的地形圖坐標系統通常為當地的北京54或者西安80坐標系。
如果沒有CAD圖紙,則我們需要通過購買或者人工矢量化的方式來生產數據,矢量化工作的數據來源主要是高分辨率遙感影像、航片、電子地圖以及紙質地形圖。因此我們盡量采用高分辨率、時效強、的正射衛(wèi)星影像數據作為矢量化的來源。通過網絡下載的衛(wèi)星影像坐標系統通??梢赞D換為WGS-84坐標系統。
3、河流綠化數據
河流和綠地數據是基礎地理數據中主要的數據來源,因此必須對其進行數據采集。
如果收集到的地形圖上有河流和綠化等信息,我們可以通過提取或者轉換得到想要的數據。如果沒有河流和綠化的信息,我們通常通過矢量化電子地圖或者衛(wèi)星遙感影像來獲得。
4、道路數據
道路數據的GIS系統重要的基礎設置,空間查詢常常會基于道路數據進行查詢,因此獲取正確的路網數據非常重要,我們可以通過矢量化電子地圖或者衛(wèi)星遙感影像來獲得準確的路網數據,通過百度地圖等正確查詢填寫路網信息。
5、地形數據
地形數據主要可以直觀的展現當地的地形起伏情況,通常用來進行空間分析,如水力模型分析,洪水淹沒分析、視域分析、橫縱斷面的分析等。以及三維建??梢暬?。因此地形分析對系統的空間分析尤其重要。
地形數據主要通過地形圖中高程點和等高線來生成。表現形式主要為TIN或者DEM。
6、影像數據;
影像數據主要作為GIS底圖供工作人員進行參照,因此最好選擇現勢性好的衛(wèi)星影像或者航拍作為基礎數據。
7、供水管網數據
供水管網數據主要來源于地圖矢量化(供水管網竣工圖),矢量化前主要對影像數據進行配準,確定供水設施的正確的作為位置。矢量化過程中,注意管網設施的判別,管網路線的走向等信息。在矢量化過程中注意填寫屬性信息。
如果沒有供水管網竣工圖,則需要進行外野數據采集,數據采集前要選擇正確的坐標系統、選擇高精度的儀器設備,數據采集中要記錄各供水設施的位置,屬性信息以及管線的走向等信息。
二、數據處理:
幾個常用操作:格式轉換、數據抽取、投影變換、數據整合、數據綜合、以及為了出圖美觀所進行的數據美化。
1數據生產
這里指的數據生產主要是通過已有的圖件(紙質地圖,遙感影像等),經歷過矢量化階段生產有用的電子地圖,如建筑物信息,管網信息。
首先閱讀紙質圖件或電子地圖,判斷要矢量化那些信息,那些是重要的信息,地圖要著重表現那些信息,圖件的坐標系信息等。
其次確定投影校正圖像,由圖幅的投影信息確定圖幅的投影參數,根據圖幅范圍理論公里網(經緯網)坐標校正圖像。
其次建立文件地理數據庫(FGDB),先建立數據集,所有圖層均建立在數據集中。(推薦使用)
其次矢量化地物(建筑物,管線信息)
建立數據庫相關圖層,字段等信息。
建立數據庫規(guī)則(屬性域【道路等級,閥門類型,管線類型,取值范圍】,默認屬性等),可以有效避免錯誤錄入屬性信息
建立創(chuàng)建要素模版
開啟捕捉設置
矢量化應該特別注意的事項:矢量化編輯開始前需進行“捕捉”設置,啟動點捕捉、端點捕捉、折點捕捉、邊捕捉、交點捕捉、草圖捕捉等相關捕捉項。遇到結點要斷開,線與線連結時,使線連結完好,最終讓所有多邊形閉合。
當編輯數據時,出現以上“捕捉提示”符號,則說明已捕捉上,可立即判斷出捕捉到的圖層以及正在使用的捕捉類型,再進行下面數據編輯。
“編輯器”工具條包含編輯數據所需的各種命令。通過“編輯器”工具條,可啟動和停止編輯會話、訪問各種工具和命令以創(chuàng)建新要素和修改現有要素,以及保存編輯結果。
每次在地圖上創(chuàng)建要素時,一開始都要用到“創(chuàng)建要素”窗口。在“創(chuàng)建要素”窗口中選擇某要素模板后,將基于該要素模板的屬性建立編輯環(huán)境;此操作包括設置要存儲新要素的目標圖層、激活要素構造工具并做好為所創(chuàng)建要素指定默認屬性的準備。
編輯結束時,可通過快捷鍵“F2”結束,或在結束點雙擊。未避免雙擊有時產生誤操作,建議使用“F2”結束。
修改編輯:
單擊選中要編輯的要素;
在【編輯器】工具條上單擊編輯折點,或直接雙擊要編輯的要素即
可,會顯示編輯折點工具,進行折點添加、刪除、移動等編輯,也可點擊右鍵,通過相關操作進行對要素的修改。
其他詳細編輯數據操作請參考軟件【幫助】中“編輯數據”部分介紹。
2、格式轉換
數據直接導入導出(轉換格式有限)
CAD轉SHP
SHP轉超圖
EXCEL轉點文件
影像數據格式轉換(TIFF.JPEG,等)
地形轉柵格地形轉TIN等
3、數據抽?。?/p>
數抽取主要用來有用的數據,如甲方提供的的CAD地形圖往往包含很多信息,我們可以通過圖層或者屬性篩選獲得系統有用的信息,如篩選等高線或高程點生成DEM或者TIN模型
我們常用的工具
Selection菜單
-按位置選擇
-按屬性選擇
4、數據投影變換
位置的煩惱
坐標系未知
坐標系不一致
根本沒有坐標值
ArcGIS中跟坐標有關的操作
-定義投影
投影變換
投影、投影柵格
創(chuàng)建自定義地理變換à投影
-矢量數據空間矯正、柵格數據地理配準
處理空間數據的時候,投影不對給我們帶來很多煩惱。怎么辦?ArcGIS都能辦
坐標系未知:可以定義投影。適用于坐標值正確,坐標系沒有定義,缺少空間參考信息,可以繪制,但不能投影。
坐標系不一致(向已有數據的ArcMap中添加數據,提示警告):可以動態(tài)投影和投影變換。動態(tài)投影:用于同時顯示不同坐標系下的數據,不改變數據本身的prj信息,也不改變坐標值,更改數據框的坐標系,所有具有坐標系的圖層都將被動態(tài)投影。動態(tài)投影時不考慮轉換參數,轉換結果粗略,誤差幾十米~幾百米
精確投影:
常用變換方法
三參數
x偏移,y偏移,z偏移
通過一個已知坐標點推算
適用30km范圍內的數據
七參數
x偏移,y偏移,z偏移,x旋轉,y旋轉,z旋轉,比例因子
通過三個已知坐標點推算(布爾莎模型)
嚴密的轉換過程,結果精確
根本沒有坐標值:只能矢量空間校正和柵格數據地理配準了,有人說,這樣精度不夠,哪兒哪兒對不上。我想說,你都沒坐標值了,能大概對上就不錯了,還要求非常精確!那就矢量化吧
5、數據整合
數據整合主要包括
數據裁切:裁剪有用的地理數據
裁剪
數據接邊:
空間校正
數據合并:多中數據來源的疊加
追加(Append)
合并(Merge)
加載(Load)
追加屬性;傳遞屬性
屬性關聯和連接
6、數據綜合
數據綜合的目標多是為了多個比例尺下顯示不同內容。綜合包括精確綜合和概化綜合,ArcGIS提供的綜合方法,是概化綜合方式,精確綜合需要嚴格的算法,通常作為項目來做。ArcGIS提供了數據層面和制圖層面的綜合,可以改變數據內容也可以不改數據,只改變制圖顯示,數據不動。
我們拿到的原始數據如地形數據,建筑物數據往往需要通過數據綜合,開簡化頁面的負載,提高查詢效率,同時可以提高制圖的美觀性。
ArcGIS提供了對道路、房屋、建筑物的綜合方法。
合并分開的道路:指定字段,指定距離,對道路進行合并
簡化建筑物:剔除建筑物邊界的細節(jié),保留房屋的基本外形和尺寸
簡化多邊形/線:平滑多邊形/線的邊界
平滑多邊形/線:平滑多邊形/線的邊界
合并道路細節(jié)工具用于簡化大比例尺的道路以在較小比例尺小顯示,如對路網交通環(huán)路,簡化為簡單的十字路口。在中比例尺,可能保留這些特征并夸大,這種情況下可使用解決道路沖突工具代替,確保符號顯示沒有沖突,如果要同時使用兩個工具,先使用合并道路細節(jié)
中斷路網的要素
描繪構建區(qū):創(chuàng)建多邊形,用聚類描繪建筑物密集區(qū)為建成區(qū),以在小比例尺小顯示。
7、制圖美觀
制作符號庫點,線,面符號庫。
通過渲染,掩膜等工具是制圖頁面更美觀!
三、質量控制
質量控制主要用來檢查GIS數據質量是否能滿足系統要求,我們常用拓撲檢查工具和來進行數據質量檢查
ArcGIS拓撲,構建于要素之間的空間關系模型,可以確??臻g數據的完整性。提供了多種拓撲規(guī)則。
ArcGIS拓撲檢查需要在地理數據庫中建立規(guī)則,然后對數據進行拓撲檢查,標識出數據的錯誤結果和位置信息。
檢查的規(guī)則主要有
點在線上
節(jié)點
閥門
測壓點
測流點
堵頭
流量計
泵站
檢查井
變徑管
閥門
疑問設備
消防栓
必須被“普通給水管線”的端點進行覆蓋
普通給水管線必須為單一部分
普通給水管線不能自相交
普通給水管線不能自重疊
普通給水管線不能有懸掛點
普通給水管線不能重疊
設施網絡分析(幾何網絡)
在ArcGIS中新建幾何網絡
選擇拓撲容差
選擇參與幾何網絡構建的所有設備(要素)
選擇源和匯
添加權重信息
構建幾何網絡
進行網絡分析