探討MAPGIS在地圖制圖中的應用

張冬冬

摘 要：MAPGIS于1995年由中地數碼集團研制出來，經過近二十年的發展，已經成為完全擁有自主知識產權的綜合開發平臺。作為全球唯一擁有搭建式的GIS數據中心的地理信息系統，其通過結合遙感技術和GIS功能，可以對陸空、地下等全空間進行三維一體化圖像分析。通過對MAPGIS系統進行研究，闡述了MAPGIS技術在地圖制圖中的實際應用。

關鍵詞：MAPGIS；地圖系統；制圖程序；誤差校正

中圖分類號：P283 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.121

改革開放政策的實行，使得數十年來我國的經濟水平和科技水平都得到了快速的提高，人們的生活水平越來越高，生活用品也越來越齊全。隨著工業對科學技術生產力需求的增長，越來越多的高科技產品被研制出來。為了滿足地圖制圖的需求，20世紀70年代初，我國就研發出第一套彩色地圖系統——MAPCAD，使得我國計算機制圖邁入一個新的階段。在后來的5年中，中地數碼集團依托于中國地質大學和教育部三維工程研究中心，結合地理信息技術研制出了達到世界先進水平的MAPGIS系統，這使得我國地圖制圖系統達到了一個質的飛躍。

1 MAPGIS的系統組成

MAPGIS系統內含空間數據和屬性數據，可以分為六個子系統。子系統及其功能具體如下：①輸入子系統，具有數字化輸入、掃描矢量化和GPS等數據源的功能。②圖形整飾子系統，具有圖形編輯、建立拓撲，圖框生成，投影變換和誤差校正的功能。③庫管理子系統，具有地圖庫管理、屬性庫管理和多媒體數據庫管理的功能。④空間分析子系統，具有數字高程模型、矢量空間分析、櫥格圖像分析和網絡分析的功能。⑤輸出子系統，具有版面定義、矢量輸出、櫥格輸出和報表定義的功能。⑥實用服務子系統，具有錯誤檢查、數據交換和系統庫編輯的功能。

MAPGIS系統的應用極其廣泛，涉及到社會發展的各個領域，例如地質地理、水利測繪、石油煤礦、城建交通、土地規劃等。使用者可以根據自身的需求，選用合適的子系統。地圖制圖通常需要輸入、圖形整飾、輸出這三個子系統。

2 MAPGIS系統的制圖應用

2.1 制圖前的準備——收集相關資料

首先要收集相關的技術規范，以便于實時查閱；然后審查原始圖件，保證其精確度和正確性；再對地質地理底圖和相關圖例進行預先處理，并錄入到MAPGIS中，以免圖像模糊，減少不同地圖間的要素干擾；最后以正在處理的專題地圖為標桿，通過對其他各類圖庫的數據分析，在系統中補建各種線型庫或顏色庫。

2.2 制圖程序

2.2.1 圖件錄入

準備工作做好之后就可以將圖件錄入系統，數字化儀、GPS和矢量掃描儀是輸入數據的主要設備。由于MAPGIS系統具有與其他系統進行數據轉換的接口，因此可以接受MapInfo或AutoCAD等制圖軟件的文件，再直接轉換為本系統能夠識別的矢量結構。錄入后，MAPGIS系統對圖形的精度開始審核，如果精確度不合格，則返回輸入環節重新操作；如果精度合格，則進入下一子系統進行矢量化編輯。

輸入方式如下：①數字化輸入。數字化輸入憑借的設備是數字化儀，數據輸入后保存為矢量方式，優點是可以立即進行編輯和處理。②掃描矢量化輸入。為了保證掃描錄入后原圖上各個要素都能清晰可辨，圖像存入系統時要采用Tiff格式，以便后續的矢量化處理。其操作順序為：光柵文件掃描錄入系統→新建文件→圖元矢量化→保存文件為Tiff格式。進行矢量化操作時，可以對整個圖形采取多種操作，例如瀏覽、縮放、調整窗口位置，以確保系統的導向光標移至位于屏幕正中心。掃描矢量化手段要比數字化手段間接一些，先使用掃描儀掃描輸入，保存為柵格形式后再轉化為矢量數據，最后存至點、線文件。區文件的面元由線文件的線元變形為弧段后進行手動或自動的拓撲處理。③GPS輸入。GPS具有三維空間坐標系，輸入GPS時不必轉換，直接輸入即可。

2.2.2 矢量化編輯

MAPGIS系統的矢量結構涉及點、線、面三種圖形元素，原始圖件進行矢量輸入后要由圖形編輯的子系統對地圖進行編輯，或對圖形進行壓蓋和避讓，或嵌套復雜多彩的圖斑。編輯子系統能夠非常靈活、方便地處理復雜特殊圖形。

利用MAPGIS編輯子系統編制地圖的優點主要有：①可視化定位，檢索非常方便。在窗口上可以進行多種操作，例如縮放、新建、移動和圖像捕獲等。②線元編輯靈活。線型的操作方式非常豐富，例如剪切、復制、刪除、連接、長短變化、移動旋轉等，可以隨意改變線元的參數。③點元編輯強大。同線型的操作方式也有很多選擇，例如坐標對齊，字串連接、剪切、復制等，屬性隨意修改。④面元編輯高效。隨意修改區文件中面元文件的顏色圖案和圖幅邊界的各個弧段。⑤圖形分層管理。專題地圖的圖層非常多，使用者可以自定義圖層、重命名。

需要注意的是，圖形的矢量化編輯要遵守相關技術規范的要求，在選擇圖例板文件時，可以參考國家技術監督局下發的《地質圖例及色標》。

2.3 誤差校正

圖形繪制后，要對圖形中的地理內容進行嚴格檢查，不合格的要返回重新修改編輯，合格后才能進行誤差的校正。

原始圖件錄入系統的精度受多種因素的影響，例如操作不當、設備精度不夠、圖紙變形等，都會造成錄入系統的圖紙效果與實際圖件之間存在一定誤差，因此，校正工作非常重要。校正時，要根據圖紙變形的實際程度，根據理論計算校正系數，將校正系統輸入至系統中，再進行圖形校正。

具體操作如下：①選擇控制點時，要選擇可以覆蓋全圖的均勻控制點?？刂泣c的數量要由圖件的大小和精度的高低來決定。對于區域地圖，控制點要選擇三角點或經緯線交點。②要區分圖形控制點的理論值和實際值，實際值要從圖形文件中采集，而理論值則要從鍵盤輸入或從數據文件中采集。③校正參數要對應好相關的文件，校正后要檢驗精度。如果不符合要求，則要重復前面的步驟。

2.4 圖幅接邊

部分專題性地圖與地理底圖的套合需要借助圖幅接邊操作才能實現，而圖幅接邊功能從屬于圖庫管理子系統。圖幅接邊功能通過對圖形的幅幀進行手動或自動的分合處理來清除接合誤差。圖幅接邊需要建立圖庫，按經緯度或等高寬進行分幅處理，并設置接邊參數。處理完點線文件后，再對區文件進行處理。

2.5 質量檢查

圖幅接邊后需要對圖形的多種元素進行質量檢查，例如圖形的精度是否滿足要求、圖形的內容是否全面、圖形上各個要素的位置和相互關系是否準確、圖面的整飾處理是否滿足方案設計要求、圖形的色彩是否正確等。

2.6 圖形輸出

MAPGIS的圖形輸出主要有以下幾種：①矢量輸出。矢量輸出主要為window格式的輸出，通過系統的GDI接口進行圖形的輸出，其輸出對象主要為筆式繪圖儀和打印機。受GDI性能的限制，矢量輸出只能輸出比較簡單的圖像，如果強制輸出復雜的圖形，就會流失圖形的圖元信息。②光柵輸出。這種輸出方式要求文件要進行自動分色處理，處理后生成的文件可以避免圖形失真。由于其色彩豐富鮮艷，所以多使用彩色噴墨繪圖儀進行最終的繪制。③報表?？梢栽趫蟊韮染帉懳淖?，使用打印機打印。④印前出版。為了滿足地圖出版印刷的需求，MAPGIS系統提供了多種格式的文件，以供不同的軟件進行最后的輸出，例如提供postscrip以各種PS和EPS文件，提供北大方正以相應的PS文件，提供AdobeAi以標準的EPS文件。由于其輸出對象為激光照排機，所以可以輸出四色菲林膠片，這使得排版工序可以被省略，制圖的周期大大縮短。⑤MAPGIS具有外接端口，可以通過接口進行不同軟件間的數據轉換。

3 結束語

隨著GIS技術的不斷發展，MAPGIS在社會各領域的應用也越來越廣泛，所起到的作用也越來越重要。隨著各行業產業化步伐的加快，MAPGIS系統的功能也要不斷完善和提升。MAPGIS功能豐富，技巧繁多，這一系統在地圖制圖領域的應用使得人員的工作效率大大提高，只要制圖人員不斷挖掘其潛力，不斷進行探索實踐，MAPGIS必將在地圖制圖行業發揮出更強大的優勢和作用。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕