地震應急專題地圖快速化產出研究

鄭樹平，楊 斌，程紫燕

(1.山西省地震局，山西 太原 030021；2.太原大陸裂谷動力學國家野外科學觀測研究站，山西 太原 030025)

0 引言

專題地圖是突出、完善地顯示一種或幾種特定要素，使地圖內容、用途成為專題化地圖，由底圖要素和專題要素組成。專題地圖不僅可以表示現象的現狀及其分布，而且能表示出現象的發展動態和發展規律，為決策提供科學依據[1]。

地震發生后，能夠快速開展有效的救援工作對于減少地震損失至關重要。地震應急專題地圖能夠在震后為指揮者提供震區行政區劃、人口、經濟、交通等基本信息，同時對地震災情的破壞范圍和破壞程度進行初步估計，為指揮應急救援工作提供輔助依據。目前，地震應急專題地圖在重大地震應急救援工作中得到了廣泛應用，這也對快速化產出專題地圖提出新的要求。

文中運用ArcGIS作為出圖工具，針對地震應急期的不同時段和需求，研究專題地圖產出流程，確定專題地圖制作內容和技術要求，提高專題地圖產出速度和質量，為地震應急決策和災后救援提供有效的信息支撐。

1 基于ArcGIS的地震應急專題地圖

基于ArcGIS的地震專題地圖制作是將各種地震專題數據圖形化，在地圖上直觀、快捷、方便地顯示出來，也就是利用屬性表中一列或多列數據編制專題地圖的方法[2]。可理解為用不同的顏色來區分大小或性質不同的屬性數據，用符號大小反映數值大小，用點的疏密表達數值大小，用直方圖、餅圖顯示數據等。通過專題地圖的方式將數據圖形化，使數據以更直觀的形式在地圖上體現出來，清楚地看出在數據記錄中難以發現的模式和趨勢，為指揮決策提供依據。

2 地震應急專題地圖的特點

(1) 階段性。

地震應急專題地圖與其他專題地圖不同的是：圖中必須要嵌入地震烈度影響的區域，特別是在地震發生后，及時模擬出地震影響場，對于政府及時了解災情和損失分布是非常重要的[3]。地震影響場的范圍大小與震中位置、震級有直接關系，這些要素只有在地震發生后才知道。因此，地震應急專題圖的制作就分為震前和震后兩個階段，震前的制作流程與其他專題地圖相似，震后的需要根據地震要素進行調整。

(2) 及時性。

地震發生后，指揮者需要第一時間了解震區的基本情況和災情信息，以便及時指揮應急救援工作。因此，就要求地震應急專題地圖在震后必須能夠快速產出，同時，要根據震情的需要，先產出最需要的專題地圖；其次，要根據災情的變化，不斷產出修正后的專題地圖。

(3) 易讀性。

地震應急專題圖要提供給指揮者最需要的信息，指揮者在拿到地圖后能夠快速得到需要的信息。因此，哪些圖層需要顯示，哪些圖層不需要顯示，都應事先設計好，突出專題地圖的易讀性比美觀性更重要。

3 地震應急專題地圖的分類

通過分析地震案例與應急演練內容，學習地震應急預案，確定地震應急專題地圖在不同時段的產出順序。在此，筆者結合多年從事應急工作的經驗，對基礎數據庫中的數據進行整理，在兼顧易讀性的基礎上，對專題地圖產出順序和內容進行總結(見第39頁表1)，以便在地震應急中更好地提供震區的基本信息和災情信息。

表1 地圖分類和內容示例

4 制圖要素

(1) 地理底圖。

地理底圖要素的表示程度，既能闡明某專題內容所發生的環境，有助于讀圖，又要清晰易讀，不至于干擾主題內容[4]。底圖要素包括經緯線、行政區界線、居民點、交通、水系、地貌等。其中，經緯線圖層要素是專題地圖中必須包括的，網格寬度要根據比例尺調整，其他圖層要素可根據專題地圖特點進行取舍與調整。如，在危險源專題地圖中，居民點信息對判斷災情有很大幫助，可以把居民點的底圖信息詳細些；在救援隊伍專題地圖中，交通狀況對快速派遣最近的救援隊伍有指導意義。

(2) 圖面設計。

圖面設計包括比例尺、圖例、文字說明和圖面整飾等。制圖比例尺要根據地震影響范圍面積大小適當調整，破壞性地震發生后，地震烈度Ⅷ度以上的區域是指揮者最關心的區域，因此，在產出人口、學校、危險源、次生災害等專題地圖時，出圖范圍一定要保證這些區域的專題要素清晰易讀。圖面應繪制內圖廓；圖例的內容排列遵循一定的邏輯性，圖例可置于內圖廓左、右下角；圖名的字體應選擇黑體，置于圖廓上方居中，圖名格式需統一；編制單位、時間等置于下圖廓外，文字大小視圖面整體效果確定。

(3) 色彩設計。

專題地圖的色彩配置既要講究和諧又要有對比，專題地圖的底圖要素色彩應弱一些，專題要素則選用對比度較強的顏色，用色相表示制圖現象的質量特征，用色度來表示制圖現象的數量差異。同時，在設色上尊重傳統用色習慣，如，藍色一般表示與水系有關的圖層要素，盡量不要用藍色表示其他圖層要素。因此，專題地圖的色彩配置在突出專題的情況下，應該更加符合人的審美觀。

5 模板制作

專題地圖制作是一個復雜的過程，制圖對象既有其自身的特征，也具有與其他各種地圖制圖相似的共同特征，這就是專題地圖模板的來源。專題地圖模板是指導普通制圖者完成一幅專題地圖制作的方案，它由一系列用戶界面組成，包含一個或多個模板階段，將大量復雜的制圖專業工作包含在模板中，引導制圖者進入人機交互。在每個階段，制圖者只需要選擇適當的模板選項，給出制圖參數，進行簡單的操作和選擇，有系統地進行數據處理和符號化，便可完成專題地圖制作。開發模板庫，保存地震常用圖式的制圖模板，可以大大提高制圖效率和制圖質量[5]。為提高地震應急專題地圖的產出速度，需制作地圖模板，模板如第40頁圖1所示。

6 制圖流程

地震應急專題地圖的制作，既要遵循一般專題地圖的出圖規則，又有其自身的行業特點。首先，要針對地震應急期的不同時段和需求，對產出哪些專題地圖進行分類，專題地圖內容也要進行選擇；專題地圖制作內容確定后，就要依照規范，對地理底圖、圖面、色彩進行設計，完成一般專題地圖的制作過程。根據應急需求，地震應急專題地圖的產出必須快，以便及時有效地提供信息，因此，需要制作專題地圖模板，這些工作都可以在地震應急準備期內完成。地震發生后，在應急響應期內，技術人員可以依照出圖順序，依次打開做好的專題地圖模板，加載相關的地震要素，進行相應的設置，即可完成專題地圖的制作過程。地震應急專題地圖的制作流程如第40頁圖2所示。

7 快速出圖

(1) 人工出圖。

模擬地震發生，在應急響應期內依據制圖流程快速制作地震應急專題地圖。第一步：通過地震應急輔助決策系統計算本次地震的影響場，系統計算完成后，導出影響場，替換模板中的影響場圖層數據；第二步：根據本次地震的震中位置，運用ArcGIS生成震中圖層，替換模板中的震中圖層數據；第三步，按照出圖順序依次打開模板，在影響場圖層上運用“zoom to layer”工具，調整地圖到影響場區域；第四步，根據出圖需要，適當調整圖幅大小，修改地圖名，調整比例尺，出圖時間由系統自動產生；第五步，檢查無誤后，出圖。第一張專題地圖制作完成后，可從第三步開始，依次產出其他專題地圖。

圖1 模板示例

圖2 制圖流程

(2) 軟件出圖。

在應急響應任務重、時間緊的情況下，可選擇快速出圖軟件。在應急準備期內，將制作好的模板導入到專題地圖軟件模塊，設置專題地圖輸出相關參數，如，評估后自動輸出、縮放到地震影響范圍，標題前添加震級等。在應急響應期內，地震影響場計算完成后，出圖軟件自動確定震中所在位置并加載影響場，根據出圖設置，自動進行專題地圖的快速出圖。

8 結語

對地震應急專題地圖的制作進行分析和研究，得出，開發專題地圖模板，提高制圖質量和產出速度，能夠在震后快速產出專題地圖，更好地為抗震救災指揮決策提供服務。制作專題地圖，多是使用ArcGIS自帶的符號，因此，有必要針對地震行業的特點進行地圖符號設計，更好地表達專題地圖信息。專題地圖的制作還需要參考更多的行業標準，不斷提高規范程度，在今后不斷地開發完善。

參考文獻：

[1] 黃仁濤，龐小平，馬晨燕.專題地圖編制[M].武漢：武漢大學出版社，2003:151-163.

[2] 潘 燕.一種基于GIS的專題地圖制作模式[J].測繪通報，2005(9)：38-40.

[3] 王輝山，陳 琳，于威宇，等.基于ArcGIS的地震專題地圖繪制[J].高原地震，2011,23(2)：49-53.

[4] 張克權，黃仁濤.專題地圖編制[M].北京：測繪出版社，1982:63.

[5] 李東平，盧愛剛，孫建國.基于GIS的地震專題地圖制圖中的功能開發[J].西北地震學報，2006,28(3):285-287.