制作基于GIS水文專題地圖的探討

韓穎異

（遼寧省水文水資源勘測局大連分局，遼寧 大連 116023）

1 GIS制圖與CAD制圖的區別

計算機輔助設計CAD是計算機技術用于機械、建筑工程和產品設計的系統，它主要用于范圍廣泛的各種產品和工程圖形，在水文行業中繪制雨量場平面圖、測驗河段面平面圖以及流域分析圖等都可以采用CAD軟件繪制，CAD處理的多為規則圖形及其組合，圖形功能極強，屬性功能相對較弱，而GIS處理的多為地理空間的自然目標和人工目標，圖形關系復雜，需要有豐富的符號庫和屬性庫，GIS需要有較強的空間分析功能，圖形與屬性的相互操作十分頻繁且多具有專業化特征，CAD一般僅在單幅圖上操作，海量數據的圖庫管理能力比GIS要弱。

2 制作流程

2.1 規劃設計

水文專題地圖制作之前，首先要進行地圖規劃設計，分析用戶應用的需求，選擇合適的地理底圖是非常重要的，以創建《大連市地表水功能區劃圖》為例，選擇《大連市水利工程圖》做底圖是比較適宜的，水文專題地圖主要包含底圖數據和水文專題數據兩大部分，底圖數據是基礎的地理信息，通過不同的圖層控制地名、河流、經緯線、水庫、水文站、雨量站、鐵路、公路等基本信息，而這些信息《大連水利工程圖》完全可以滿足需求，水文專題數據一般由水文部門提供，《大連市地表水功能區劃圖》的專題數據是對大連市水域進行一級區劃，劃出保護區、緩沖區和開發利用區，在開發利用區涉及二級區劃，劃出飲用水源區、工業用水區、農業用水區、漁業用水區、景觀娛樂用水區、過渡區和排污控制區七大功能。大連市水資源開發利用范圍大、程度高，這次一級區劃中繪制了保護區6個，緩沖區4個，開發利用區28個，共計38個一級區劃，在28個一級區劃基礎上繪制了飲用水源區33個、工業用水區1個、農業用水區33個、景觀娛樂用水區5個、排污控制區1個，共49個二級區劃，每個分區配用不同顏色繪制。地圖表現方式主要是地圖要素配色和符號化，水文要素一般要求比較專業。因此，需要考慮水文部門規范和使用習慣設計單獨符號庫。符號化原則是按實際形狀確定地圖符號的基本形狀，以符號的顏色或形狀區分事物的性質。

2.2 底圖要素確定

在創建水文專題地圖之前，依據專題地圖所能涉及和表達的內容確定分層要素。如在編制《大連市地表水功能區劃圖》時，以《大連水利工程圖》為底圖，選擇基本要素可包括境界、水系、水文站、雨量站、經緯線等，其它次要要素如微波線路、海上航線、輸水管線、光纜等不列為選擇對象。

2.3 專題數據處理

水文專題數據根據需要進行大量矢量編輯，并且根據要素的不同功能和配圖顯示需要確立不同的圖層，也可選擇相應的點圖層、線圖層和面圖層進行渲染。矢量編輯主要包括矢量點符號繪制、線符號繪制、面符號繪制，矢量矢點符號繪制，即利用符號編輯器繪制或導入符號。例如水文站點、雨量站點的繪制；線符號繪制，即利用線型編輯器繪制線型，例如河流、境界的繪制；面符號繪制，即利用填充編輯器繪制線型或導入圖片，例如水庫庫區、海水入侵區域繪制。

2.4 創建專題地圖

在確定所需的底圖要素和水文專題要素之后，選擇易表達要素特征的GIS軟件，將表現水文專題特性的圖層加進去，從而形成水文專題地圖。例如在編制《大連市地下水功能區劃圖》時，以《水利工程圖》做為底圖，選擇Adobe Illustrator為軟件操作平臺，根據區域地下水自然資源屬性、生態與環境屬性、經濟社會屬性將地下水功能區按兩級功能區進行了劃分，將水文專題要素圖層填加進去，從而形成《大連市地下水功能區劃圖》。專題要素包括一級功能區劃的開發區、保護區、保留區3類。根據地下水資源的主導功能劃分的8類地下水二級功能區，其中，開發區劃分為集中式供水水源區和分散開發利用區；保護區劃分為生態脆弱區、地質災害易發區和地下水水源涵養區；保留區劃分為不宜開采區、儲備區和應急水源區。大連市共繪制地下水功能區48個，其中繪制1個開發區，47個保護區，開發區繪制1個分散式開發利用區，保護區繪制2個生態脆弱區，32個地質災害易發區和13個地下水水源涵養區，使按大連行政分區地下水功能區劃的名稱、數量、面積一目了然。然后在此基礎上進行整體地圖的風格設置，包括地圖名稱，圖例等信息。

2.5 地圖注記

標注是水文專題地圖制作的關鍵要素，標注的內容應包括各類地物的名稱或說明，標注的另一項重要內容是圖名、比例尺、編制單位、編制日期、圖例等地圖屬性信息。

2.6 顯示比例配置

水文專題地圖有海量數據，信息量比較大，地圖的圖層數比較多，數據范圍比較大，以《大連水利工程圖》為例，數據控制層數在80層左右，即通過不同的顯示比例因子設置地圖的大小，使地圖的圖層和要素根據需求在不同比例下顯示，這樣既能把握整體的布局，又能對微觀進行詳察，既滿足了宏觀需求，又能滿足微觀要求，操作十分便利。

2.7 地圖排版輸出

地圖排版指地圖符號化與注記之后的顏色配置、圖幅整飾、圖例和圖面布局等工作。地圖有三種主要輸出系統，一種是繪圖儀或打印機輸出，地圖輸出到硬拷貝上。第二種是自動制版系統，這時地圖輸出形成分色加網軟片，以供印刷之用。第三種是電子地圖集系統，輸出的是電子地圖產品或電子地圖集。

水文專題地圖的制作流程見圖1。

圖1 水文專題地圖制作流程圖

3 結語

GIS水文專題地圖通過功能風格各異的圖層，層層疊加，充分展示所需專題的特性，將空間與屬性有機結合，承載、表達、傳輸了海量數據，基于GIS的水文專題地圖是制作地圖方式的一次技術革命，必將推動水文信息化的發展。

［1］黃仁濤.專題地圖編制［M］.武漢：武漢大學出版社，2003.

［2］李旭祥等.地理信息系統在環境科學中的應用［M］.北京：清華大學出版社，2008.

［3］劉南，劉仁義.地理信息系統［M］.北京：高等教育出版社，2002.