融入空間數(shù)據(jù)的地圖制圖途徑探討

張英

（貴州省第三測繪院 貴州貴陽 550000）

融入空間數(shù)據(jù)的地圖制圖途徑探討

張英

（貴州省第三測繪院 貴州貴陽 550000）

計算機技術(shù)的不斷發(fā)展使得數(shù)據(jù)庫技術(shù)日益成熟，地圖從紙質(zhì)地圖發(fā)展為電子地圖的形式，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）也應(yīng)運而生。地理信息系統(tǒng)（GIS）是地理學(xué)、地圖學(xué)等方面新的理論技術(shù)體系。本文闡述了GIS空間數(shù)據(jù)與數(shù)字地圖制圖之間的關(guān)系，重點探討了將地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)融入到地圖制圖的關(guān)鍵技術(shù)。

空間數(shù)據(jù)；GIS；地圖制圖

1 引言

地圖是人類生產(chǎn)生活中最為重要的一種信息載體，且隨著人類文明的日益進步，給地圖制圖學(xué)科帶來了機遇和挑戰(zhàn)。在地理信息工程的不斷推進下，如何能有效利用現(xiàn)有的GIS數(shù)據(jù)，采用高效快速的數(shù)據(jù)加工流程，在保障實用性和科學(xué)性的基礎(chǔ)上快速生產(chǎn)出高質(zhì)量的地圖已經(jīng)成為制圖行業(yè)研究的熱點課題。

2 空間數(shù)據(jù)和地圖表達的關(guān)系

2.1 空間數(shù)據(jù)和地圖制度的密切聯(lián)系

GIS空間數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)可以實現(xiàn)對地理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫的管理和信息統(tǒng)計，同時也可以完成對數(shù)據(jù)的存儲和評價分析工作。經(jīng)過長期的發(fā)展，測繪新技術(shù)不斷完善，隨著數(shù)字地球概念的提出，數(shù)字制圖技術(shù)也在不斷進度，逐漸成為了不可或缺的工具。

2.2 空間數(shù)據(jù)與地圖的矛盾

地圖和空間數(shù)據(jù)表達階段，空間數(shù)據(jù)自身的表達要求以及特征說明數(shù)據(jù)采集過程中不可能收集到所有的地圖信息，這就會造成數(shù)據(jù)的部分損害。在空間數(shù)據(jù)輸入地圖中時，不能實現(xiàn)完整性的表達，使得空間數(shù)據(jù)不能恢復(fù)地圖的全貌。空間數(shù)據(jù)和地圖之間的矛盾還體現(xiàn)在：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不能在圖形中體現(xiàn)出來，這屬于圖形規(guī)范上的矛盾；圖形標(biāo)準(zhǔn)中符號以及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不對應(yīng)時也會產(chǎn)生矛盾；編碼也存在矛盾，即地圖上的各要素和數(shù)據(jù)中的編碼不對應(yīng)。

空間數(shù)據(jù)采集的信息類型較多，但是經(jīng)過符號化的處理之后，地物之間、注記和點符號之間、地物和地貌之間、地物和植被之間會相互壓蓋，這樣就不能實現(xiàn)制圖數(shù)據(jù)的相關(guān)要求。OneDataPro一體化編輯系統(tǒng)的應(yīng)用很好地解決了該問題，空間數(shù)據(jù)的母線、點位置不需要變動，但是制圖數(shù)據(jù)的符號是可以變化的，根據(jù)相互壓蓋的地名、植被符號、高程柱基等進行篩選，選出重要的，刪除次要的，使得圖面的表達更為清晰，但是需要很多很多人參與制圖。在Geoway軟件力，需要按照自己的方法編輯制圖的相關(guān)數(shù)據(jù)，再將編輯好的空間數(shù)據(jù)進行符號化的轉(zhuǎn)換，符號化后的數(shù)據(jù)都有自己的數(shù)據(jù)層，原來的空間數(shù)據(jù)層鎖定可以不變，只需要對符號化的數(shù)據(jù)層進行編輯就可以達到預(yù)想的效果。

2.3 空間數(shù)據(jù)與地圖表達

GIS數(shù)據(jù)實現(xiàn)地圖的流程如圖1所示，具體如下：

圖1 GIS數(shù)據(jù)實現(xiàn)地圖流程圖

2.3.1 空間數(shù)據(jù)按對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換

在進行空間數(shù)據(jù)地圖表達時，空間數(shù)據(jù)和地圖符號之間也是有密切關(guān)系的，主要表現(xiàn)為根據(jù)要素進行編碼可以實現(xiàn)地圖的符號化轉(zhuǎn)變以及完成附加處理任務(wù)。空間數(shù)據(jù)到地圖表達按照規(guī)則轉(zhuǎn)換的步驟如下：①地圖表達的主要功能為點線面要素的符號化，通常的空間數(shù)據(jù)是具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以推算出面狀要素，所以要想實現(xiàn)地圖表達，就要先對拓?fù)淠Ｐ娃D(zhuǎn)換為基本模型，最終生成面狀目標(biāo)；②依據(jù)空間數(shù)據(jù)中的地圖要素編碼和地圖符號之間的對應(yīng)關(guān)系，可以借助系統(tǒng)自動完成。

2.3.2 地圖信息的補充

在表達空間數(shù)據(jù)地圖表達時，需要注意空間數(shù)據(jù)和地圖符號之間有對應(yīng)關(guān)系，可以借助素編碼對地圖進行符號化處理。例如，橋梁的分式注記、等高線注記，地名配置、河流漸變等。如表1所示，為中線性地貌要素的提取以及控制。

表1 線性要素的提取

3 GIS空間數(shù)據(jù)用于地圖制圖的特點

①GIS空間數(shù)據(jù)具有規(guī)范性，邏輯性也比較強，這樣便于數(shù)據(jù)的篩選，如果通過GIS軟件平臺中的SQL語句就可以進行數(shù)據(jù)的篩選；②GIS空間數(shù)據(jù)標(biāo)注的選擇空間比較大，對于公路數(shù)據(jù)來說，可以依據(jù)道路編碼、道路名稱和技術(shù)等級或者是組合進行修改，但是CAD就不具有該功能；③GIS空間數(shù)據(jù)在地圖投影以及比例尺設(shè)定方面具有明顯的優(yōu)勢，可以根據(jù)出版尺寸、出版比例、目的等的差異設(shè)定地圖投影以及比例尺的相關(guān)參數(shù)；④符號、裝飾需要做到全圖統(tǒng)一；⑤可以使用數(shù)字化數(shù)據(jù)避免誤差的出現(xiàn)；⑥資料的保存也比較容易，可以反復(fù)使用。

4 空間數(shù)據(jù)融入到地圖制圖的關(guān)鍵技術(shù)

地圖制圖與空間數(shù)據(jù)融合生產(chǎn)流程如圖2所示，下面對其進行詳細(xì)闡述：

圖2 地圖制圖與空間數(shù)據(jù)融合生產(chǎn)流程圖

4.1 GIS空間數(shù)據(jù)篩選和提取

每一張地圖的用途以及內(nèi)容的差異決定了對于制圖的要求也有所不同，從而對所需空間數(shù)據(jù)造成了影響。實體標(biāo)注方面，制圖者需要依據(jù)出圖主題、地圖內(nèi)容以及制圖的具體要求借助GIS軟件平臺中的SQL語句的篩選功能，再設(shè)定的篩選條件，從而自動完成數(shù)據(jù)篩選。為了便于對后期符號化的處理分析，在篩選過程中，需要注意原有數(shù)據(jù)層要和要素類保持一致。若篩選出的數(shù)據(jù)結(jié)果不能夠滿足操作要求，可以在篩選結(jié)果中提取有關(guān)數(shù)據(jù)。對于GIS空間數(shù)據(jù)標(biāo)注的選擇比較靈活，修改難度較低，這就體現(xiàn)出了GIS數(shù)據(jù)的靈活度。例如，地區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)圖就是借助GIS空間數(shù)據(jù)中的地理背景數(shù)據(jù)以及道路數(shù)據(jù)按照出圖的要求，在標(biāo)注道路時需要標(biāo)注出道路的名稱、編碼以及技術(shù)的等級。

4.2 地圖投影

GIS數(shù)據(jù)庫中包括的空間數(shù)據(jù)主要都是存儲為地理坐標(biāo)形式或者是地圖投影，但是在制圖過程中需要依據(jù)制作地圖的基本原則對空間數(shù)據(jù)進行投影變化。當(dāng)前我國省級區(qū)域主要是采用正軸雙標(biāo)準(zhǔn)危險等角圓錐投影方式。例如，在制作地圖時，如果遇到跨越范圍比較大的情況，為了滿足各參數(shù)變形要求，制圖者就必須根據(jù)實際出版的具體要求在GIS平臺中設(shè)置適宜的參數(shù)，最終完成地圖投影的合理選擇。

4.3 數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換

需要將GIS空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到Coreldraw中，從而實現(xiàn)GIS空間數(shù)據(jù)和CorelDraw系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳輸，其中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)為數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。GIS空間數(shù)據(jù)格式主要分為E00，Shape，MDB和mif等，但是GIS數(shù)據(jù)格式中還包括一種中間數(shù)據(jù)格式，如Dxf、Dwg、AI等格式。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換主要分為兩種形式，即直接數(shù)據(jù)交換和訪問中間數(shù)據(jù)。直接數(shù)據(jù)交換，在CorelDraw中借助VBA完成程度編寫，斌去給可以直接讀取GIS的空間數(shù)據(jù)。同時，借助坐標(biāo)變換、層定義以及數(shù)據(jù)讀寫等途徑進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，然后再按照自定義模式輸出數(shù)據(jù)格式。該轉(zhuǎn)換方式的優(yōu)勢體現(xiàn)在GIS空間數(shù)據(jù)分析操作跟我哥IE便捷，但是也對制圖者提出了更為嚴(yán)格的要求，需要熟練掌握Coreldraw的VBA編程功能和GIS空間數(shù)據(jù)格式。訪問中間數(shù)據(jù)。在CorelDraw中可以直接查閱GIS數(shù)據(jù)空間中包含的中間數(shù)據(jù)格式，但是必須先通過GIS空間數(shù)據(jù)平臺中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，從而使得GIS空間數(shù)據(jù)格式變?yōu)橹虚g數(shù)據(jù)格式，如常見的將E00、Shape、Mdb轉(zhuǎn)變?yōu)锳I格式，或者是將Mif變?yōu)镈xf或Dwg，最后再通過CorelDra對數(shù)據(jù)進行進一步的處理。

5 結(jié)束語

隨著空間數(shù)據(jù)和地圖制圖技術(shù)的成熟，實現(xiàn)兩者在生產(chǎn)過程中的一體化是未來繪圖行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。相信隨著GIS的引入將會給地圖學(xué)科的發(fā)展帶來巨大的改變，在GIS空間數(shù)據(jù)與地圖制圖融合的大背景下，將會給地圖制圖的深入發(fā)展和廣泛應(yīng)用打下堅實的理論和實踐基礎(chǔ)。

[1]林俊表.城市大比例尺數(shù)字地圖與GIS數(shù)據(jù)一體化生產(chǎn)方式探討[J].浙江測繪，2012（1）：29～30.

[2]馬紅軍，李婷.GIS空間數(shù)據(jù)用于地圖制圖的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技資訊，2011（25）：63.

[3]張越偉.GIS空間數(shù)據(jù)在地圖制圖中的應(yīng)用思路研究[J].科技資訊，2011（33）：54～55.

P208

A

1004-7344（2016）10-0207-02

2016-3-25

張英（1968-），貴州人，初級，大專，主要從事地圖制圖工作。