（安徽省核工业勘查技术总院，安徽，芜湖，241000）
【摘要】城市地理信息数据库的生命力在于其数据的现势性和准确性，它是涉及经济社会发展和国家安全的基础性、战略性信息资源,城市地理信息数据库建成后仍需不断进行更新维护，才能为“数字城市”建设提供准确、权威、现势的地理信息数据。本文探讨了基于ArcGIS软件对城市地理信息数据库进行叠加分析的方法，进而实现对某些变化的数据进行实时更新。
【关键词】GIS；现势性；数据结构；叠加分析
1、引言
随着“数字城市”建设的要求以及GIS技术的发展，用户对城市地理信息数据的准确性和现势性提出了更高的要求，即城市地理信息数据库需要及时实现更新。数据库更新不是简单的替换和删除，数据库更新的本质是空间实体状态改变的过程，以及相关属性信息的变化和拓扑关系的重建。
ArcGIS空间数据库是为了更好的使用和管理地理要素数据集,空间数据模型是基于分层的数据对象来组织地理数据的，这些数据对象包括要素类、对象类和要素数据集。空间数据模型对地理要素类和要素之间的相互关系、地理要素类几何网络和要素属性表对象等进行有效管理，并支持对要素关系、几何网络及数据集进行建立、更新、修改、删除和操作。本文探讨了基于ArcGIS软件对城市地理信息数据库进行叠加分析的方法，进而实现对某些变化的数据进行实时更新。
2、ArcGIS软件的基本信息
ArcGIS产品线为用户提供一个全面的，可伸缩的GIS平台。ArcObjects包括了足量的可编程组件，从粗粒度的对象到细粒度的对象（比如与现状ArcMap文档交互的地图对象），涉及面极广，这些对象为开发者集成了全面的GIS功能。
2.1ArcInfo主要模块：Arccatalog、ArcMap、ArcToolbox
2.1.1Arccatalog
Arccalog是ArcGIS最常用的应用程序之一，用来管理数据库设计和地理数据的存储，不但能有助GIS数据管理人员维护GIS属性数据和空间数据，还能使普通用户快速浏览数据库。
2.1.2ArcMap
是集空间数据编辑、显示、统计、分析、查询、打印和制图等功能。
2.1.3ArcToolbox
是用于空间数据叠加处理、格式转换、坐标转换、生成缓冲区等的集成性工具箱。
2.2ArcGIS的数据结构
（1）矢量数据结构是通过记录空间实体坐标及其关系来表达空间对象的几何位置，尽可能精确地表现为点、线、面等空间实体。
（2）栅格数据结构是基于栅格模型的数据结构，是指以规则的阵列来表示空间地物的数据组织形式，将空间分割成有规则的栅格单元，在各个栅格单元上给出相应的属性值或量值。
2.3ArcGIS的坐标系统：投影坐标系(平面直角坐标系)和地理空间坐标系。
3、ArcGIS城市地理信息数据更新策略及方法
应用ArcGIS更新数据库有对底图图形操作和对数据库直接操作两种方式，对数据库直接操作，可以不打开图形，而是对数据集进行操作，数据集与图层的区别就在于底图图层是在地图窗口中对数据集的可视化表达。
3.1区域空间要素整体处理与更新
区域空间要素通过开窗的方式整体更新窗口内的全部或部分空间要素，它要求能够保证数据源的准确度，更新区域可以是行政区单元或标准图幅。因为数据源的多尺度性，在实际更新时通常用大比例尺数据更新小比例尺数据，所以数据综合也是数据更新的重要部分，数据接边处理时编辑处理数据中周围数据之间与被更新区域的一致性问题。
3.2区域空间要素的局部更新
用于区域局部对象更新可以有两种方式的数据源:非电子数据和电子数据(如直接勾绘和直接输入坐标），根据空间要素对象之间的相互关系来局部更新操作对象，通常仅需要更新点、线和面要素，地物属性与注记密切联系，可以根据地物属性来实现自动更新。通常参照调查工作底图勾绘来实现局部更新，将现状数据叠加卫星影像或别的系统的数据作为背景实现更新。基于拓扑结构的空间数据更新能充分享用实体之间的共享边界，降低数据输入量，经过拓扑重建实体之间拓扑关系，维持了图斑的根本特性。面向对象的数据模型管理存储空间几何要素通常以对象实体为单位，强调空间实体的完整性。
3.3对点、线、面层叠加分析的更新方法
GIS数据更新采用点、线、面分别更新，新增地物与变化地物分层存放的方法，即：在更新时只处理变化与新增部分，运用GIS的分析功能，进行自动化的批处理更新。点状地物的更新比较简单，在更新点状地物时，将变化不存在的点状地物数据与需更新的数据进行叠加分析，将与之重合的点状地物删除。同时将新增点状地物叠加到旧需更新的数据上，完成点状地物的更新。线状地物的更新与点状地物的更新比较类似，将数据分为新增线状地物和变化不存在的线状地物，分别进行叠加处理。面状地物的更新也是利用叠加分析功能，来进行面状地物的自动化更新处理。
3.4地理数据层的属性信息
GIS数据通常具有特别的属性结构项，每个数据都有其规定的特定属性结构项，如：地物编码、行政等级、国标代码、实体名称、公路等级、实体特征、电压权属、高程等属性项，根据每项数据的不同信息和不同类型，并对其赋值属性特征。
3.5将更新后的信息放到数据库中，实现数据库的更新
经过以上几步的工作，城市地理信息数据的更新已完成了大部分的工作，接下来就是将基础地理信息系统中的数据来进行更新，在更新的过程中需考虑更新地理信息和周围地理信息之间的关系，然后再进行更新，数据更新后应该重新进行比对和检核，来保证更新的准确性。
3.6应用实例
以居民地的更新为例，由于居民地新建或扩建，原有旧的居民地变化部分需删除，新增部分要添加，手工删除十分困难，需要先分别找出变化部分，然后再一一删除，费时费力又容易出错，实际操作时只要将新增居民地与有旧的居民地进行叠加分析，查找出相交的居民地部分，删除这些旧的居民地部分，然后将新旧居民地合并，即可完成更新。下图显示了应用ArcGIS更新居民地的流程,图(a)利用ArcGIS提取需要更新的区域并存储,图(b)在CAD中读取更新区域数据,然后插入竣工测量数据,图(c)为添加一个房屋多边形,编辑完后存储到同一个文件中,最后利用ArcGIS进行叠加分析,补绘出新增居民地，更新结果如图(d)所示。
4、结论
衡量城市地理信息数据库使用价值的最重要的标志之一就是其现势性，ArcGIS在科学计算、大容量储存、海量数据、卫星影像处理、数据共享、虚拟现实等高新技术手段方面，均为城市地理数据的更新提供了技术支持。在ArcGIS数据模型网站中，已经开发出超出25个行业的数据概念、逻辑图及其模型。互联网的实施与提出以及数据路技术和计算机技术的发展，带动了GIS的变革与发展，在地理信息数据的相互处理方面将更为高效，在开发模式上也朝着更加专业化、快捷化、标准化的方向迈进。
参考文献：
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