本數(shù)據(jù)集生產(chǎn)以2884個(gè)縣區(qū)國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)庫土地利用圖斑層為主要圖層。經(jīng)過分縣數(shù)據(jù)庫中河流水面要素提取、投影變換、數(shù)據(jù)拼接等,形成分省河流水面矢量圖斑。然后通過河流水面骨架線提取、投影變化、公里格網(wǎng)化、質(zhì)檢、縮略圖制作、數(shù)據(jù)集文檔編寫等。本數(shù)據(jù)集生產(chǎn)技術(shù)流程圖如圖1所示。
圖1
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數(shù)據(jù)集生產(chǎn)技術(shù)流程 本數(shù)據(jù)集具體生產(chǎn)步驟如下:
(1)縣級(jí)數(shù)據(jù)庫中河流水面要素抽取
縣級(jí)數(shù)據(jù)庫以“行政區(qū)劃代碼+縣名.mdb”命名,包含地類圖斑層、行政區(qū)層等主要要素層。首先需要確定進(jìn)行抽取的關(guān)鍵圖層地類圖斑層(DLTB),分縣篩選出地類編碼(DLBM)等于河流水面(1101)的要素,復(fù)制要素并存放在新建的文件數(shù)據(jù)庫中。
(2)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度投影
全國(guó)分縣河流水面采用的是高斯-克呂格投影按3度分帶。省內(nèi)由于經(jīng)度差異存在跨帶情況。為便于數(shù)據(jù)整合,將分縣抽取后的河流水面批量投影為2000國(guó)家大地坐標(biāo)系。
(3)分省數(shù)據(jù)拼接與屬性整合
利用矢量轉(zhuǎn)柵格系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)拼接功能,將分縣區(qū)的數(shù)據(jù)以省為單位拼接。原始數(shù)據(jù)目錄選擇待拼接縣區(qū),結(jié)果目錄選擇以省代碼命名的gdb文件。數(shù)據(jù)拼接后用融合工具消除坐落權(quán)屬的影響,避免河流水面圖斑破碎化。拼接后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查,查看有無丟漏情況,及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。
(4)分省河流骨架線提取
將上一步拼接后的河流水面空間參考轉(zhuǎn)換為雙標(biāo)準(zhǔn)緯線等積圓錐投影以便計(jì)算河流長(zhǎng)度。投影后使用中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院提供的WJ-III地圖工作站軟件(圖2),按照省代碼修改對(duì)應(yīng)索引文件名稱讀取綜合知識(shí)庫,開始縮編綜合。綜合完成后,選取綜合后文件夾中的“河流網(wǎng)”選取前圖層,該圖層未經(jīng)過縮編化簡(jiǎn)及選取優(yōu)化等操作,是提取的最原始河流骨架線。
(5)全國(guó)1公里格網(wǎng)河網(wǎng)密度計(jì)算
①算法及模型
由定義可知,河網(wǎng)密度在數(shù)量上表示為單位流域面積的河流總長(zhǎng)度,即:
\(Dd=\sum L/F\) (1)
式中,\(Dd\)為河網(wǎng)密度(km/km2),\(\sum L\)為河流總長(zhǎng)度公里,F為區(qū)域國(guó)土總面積。
②全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)公里格網(wǎng)
為保證全國(guó)范圍公里格網(wǎng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)分析與交換的一致性,實(shí)現(xiàn)信息的共享交換,公里格網(wǎng)坐標(biāo)系使用albers(雙標(biāo)準(zhǔn)緯線等積圓錐)投影進(jìn)行表達(dá),以2000國(guó)家大地坐標(biāo)系為地理基礎(chǔ)。按照我國(guó)的陸域范圍,并考慮南海諸島范圍,全國(guó)1公里格網(wǎng)的范圍規(guī)定如下:
上:5951000米 下:330000米
左:-2651000米 右:2233000米
③公里格網(wǎng)匯總計(jì)算
確保計(jì)算機(jī)安裝Java及GDAL的運(yùn)行環(huán)境,啟動(dòng)Java應(yīng)用程序并分配電腦內(nèi)存,請(qǐng)求對(duì)應(yīng)服務(wù)接口,開始執(zhí)行程序并返回結(jié)果。以左上角坐標(biāo)點(diǎn)(-2651000,5951000)為坐標(biāo)原點(diǎn),基于自主研發(fā)的河網(wǎng)密度指標(biāo)計(jì)算工具,自上而下,自左而右生成1 km柵格。將柵格轉(zhuǎn)為面要素與河流相交獲取河流屬性,采用多線程的方式同時(shí)計(jì)算單個(gè)格網(wǎng)內(nèi)河流的總長(zhǎng)度,然后計(jì)算單個(gè)格網(wǎng)內(nèi)的河網(wǎng)密度。通過數(shù)組存儲(chǔ)河網(wǎng)密度計(jì)算結(jié)果,并生成最終的全國(guó)1 km\(×\)1 km格網(wǎng)。
(6)產(chǎn)品質(zhì)檢與制圖,形成數(shù)據(jù)集。
對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查,檢查產(chǎn)品空間完整性、數(shù)據(jù)值域、影像位數(shù),投影參數(shù),以及與全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)空間吻合程度。質(zhì)檢無誤后,利用相關(guān)軟件進(jìn)行產(chǎn)品制圖,編制產(chǎn)品數(shù)據(jù)集文檔。