地理信息公共平臺地圖服務發布關鍵技術研究

李 寶

（1.安徽省基礎測繪信息中心，安徽 合肥 230031）

地理信息公共平臺地圖服務發布關鍵技術研究

李 寶1

（1.安徽省基礎測繪信息中心，安徽 合肥 230031）

在分析目前公共平臺服務發布中存在問題的基礎上，介紹了公共平臺地圖服務發布的3個關鍵技術問題，并以天地圖·安徽數據更新項目為背景提供相應的解決方案，實現天地圖省市級節點與國家公共平臺在線地圖表達的一致性。實踐證明，研究成果應用在天地圖和數字城市地圖服務發布工作中是可行的。

地理信息公共服務平臺；興趣點；權重控制；緩沖區分析

為實現公共平臺在線地圖表達的一致性，提高地圖顯示效率，優化地圖顯示效果，提升公眾用戶體驗，根據《天地圖電子地圖符號與注記》制作公共平臺矢量地圖與影像地圖符號庫，同時通過研究大數據量興趣點的展示問題和興趣點與道路沖突問題，提高地圖顯示效率，優化圖面顯示效果[1-3]。

1 關鍵技術

本文主要研究地理信息公共平臺在線地圖服務發布的3個關鍵技術問題，如圖1所示。

圖1 研究關鍵技術圖

1）利用符號制作工具進行最新電子地圖符號庫的制作，提升與國家公共平臺地圖圖面顯示的一致性與協調性。

2）采用Maplex智能標注工具，通過多次實驗得出最佳閾值，同時從關注度等多方面考慮興趣點的優先級，在盡可能顯示大量興趣點基礎上進行自動避讓，避免標注壓蓋，同時提高興趣點符號與注記的顯示質量與效率。

3）通過權重控制和緩沖區篩選方法，解決興趣點與道路壓蓋問題，優化地圖圖面顯示效果。

2 方法與實現

2.1 地圖表達標準化顯示

目前我省在線的地理信息公共平臺地圖表達與國家公共平臺不一致，樣式風格差異較大，究其原因，主要是因為二者采用的符號庫標準不一致。為了實現與國家地理信息公共平臺地圖圖面顯示的一致性與協調性，根據《天地圖電子地圖符號與注記》規范，利用符號制作工具Font Creator進行矢量地圖與影像地圖符號庫的制作。如圖2所示。

圖2 符號庫制作技術路線圖

1）通過對符號與注記規范的研究，確定需要制作符號的大小和樣式。

2）選擇我省已有的符號庫作為模板，結合軟件中已有的圖形，利用Font Creator的小工具進行符號制作。制作時嚴格按照規范中規定的符號形狀、尺寸、方向、比例及顏色進行設計。

3）根據規范制作所有興趣點符號，最后將制作好的符號保存成符號庫文件。

4）配圖效果比對。在已有的ArcGIS天地圖配圖模板中使用該符號庫，將符號樣式大小同國家天地圖主站點上的興趣點進行比對，如果在配圖展示效果上存在差異，繼續在Font Creator中進行修改，直至將符號修改正確為止。

本次研究已完成所有規范中規定的矢量地圖與影像地圖符號庫制作，同時滿足精確、綜合、清晰和形象的制作要求。圖3為成果符號庫的截圖，其他規范中的符號利用ArcGIS自帶符號組合而成。

圖3 成果符號庫截圖

2.2 大數據量興趣點顯示優化

本文研究了大數據量興趣點顯示問題，主要包括符號與注記的自動避讓問題和興趣點的優先級問題。

2.2.1 自動避讓方法

ArcGIS中普通的點符號和注記顯示會出現符號與注記不同時顯示以及相互壓蓋等問題。在大數據量的興趣點展示上，Maplex智能標注工具能較好地解決上述問題，實現點符號與注記的自動避讓。

Maplex是ArcGIS的高級智能標注引擎，利用Maplex的牽引線標注，將Symbol符號作為Label標注顯示，將點符號和文字注記綁定在一起[4]。通過實驗研究調整閾值進行標注間的自動避讓，計算出地圖上所有標注的最佳放置位置，從而達到避免標注相互壓蓋的目的。

由于興趣點數據量較多，為了能將盡可能多的興趣點展示在圖面上，且注記不出現相互壓蓋，通過調整點符號和注記的變量，然后比較不同閾值下的地圖圖面展示效果，最終尋找出該變量的最優值，從而實現興趣點的自動避讓，如圖4所示。

圖4 研究技術路線圖

以天地圖·安徽為例，通過多次設置不同的變量值對比配圖發現，影響興趣點符號和注記的變量包含牽引線的容差、間隔值和標注偏移3個變量值。通過比較不同閾值下的地圖圖面顯示效果，最終尋找出容差、間隔和偏移量的最優值，從而提高了興趣點注記與符號的顯示效率，同時解決了大數量的興趣點圖面展示問題。

2.2.2 興趣點優先級

興趣點優先級是以《天地圖母庫POI重要度制作表》為基礎，并從社會、經濟和關注度等多方面考慮，確定興趣點的優先級別。優先級別的確定不僅提高了興趣點注記與符號的顯示效率，而且提升了用戶體驗，如圖5所示。

圖5 興趣點優先級研究路線圖

興趣點優先級別的確定主要通過人工查詢篩選和顯示控制方法來實現。

1）以《天地圖母庫POI重要度制作表》為基礎，結合社會關注度較高的興趣點類別進行人工判別，確定興趣點的優先級[5]。

2）對重要度低或者無重要度屬性、關注度又較低的興趣點進行人工查詢篩選。

3）在配圖中針對此類興趣點進行顯示控制。

4）檢查配圖，確保配圖中興趣點顯示是否合理，如果存在不合理情況，則返回至第2）步繼續進行興趣點篩選，直至配圖顯示合理為止。

目前互聯網地圖上關注度高的興趣點主要有以下類別，包括酒店、餐飲、電影院、購物、銀行、景點、小區、停車場、醫院、咖啡和加油站等。其中停車場、咖啡、電影院、銀行是沒有制作重要度的，因為網絡關注度較高，為方便互聯網公眾用戶使用，提升用戶的操作體驗，在配圖時也會優先考慮此類興趣點的展示問題。

2.3 地圖圖面顯示效果優化

興趣點與道路壓蓋問題是公共平臺地圖配圖中最常見的問題之一。本研究通過實驗發現，利用權重控制和緩沖區分析相結合的方法可以解決此類問題。

2.3.1 權重控制方法

權重控制是指興趣點位置靠近道路時，如果道路的另一側有足夠的空間顯示興趣點標注，則興趣點標注不壓蓋道路，通過設置道路的要素權重大于興趣點的要素權重可以達到所述效果[6]。

本研究采用權重控制方法解決興趣點與道路壓蓋問題，首先將未設置權重和設置過權重的配圖進行比對分析。通過分析可知，權重的設置對于解決興趣點與道路的壓蓋問題效果較為明顯。如果道路權重值與興趣點相同，二者之間顯示就會發生沖突。反之，如果道路權重設置值大于興趣點權重，在動態符號注記顯示時，大部分道路周邊興趣點的顯示就會受其權重值的影響，自動對道路注記進行避讓，從而有效地避免大部分道路與興趣點的沖突問題。在實際配圖中，一般通過將道路權重值設置大于興趣點權重值來解決此類問題。

以天地圖·安徽為例，在公共平臺配圖中，在權重設置（Weight Ranking）里將所有的道路包括高速、國道、省道、縣道、鄉道和主次干道等道路權重設置成1 000，興趣點權重設置成0，此時靠近道路的興趣點就會對道路進行自動避讓，大部分的興趣點注記不會與道路造成不合理的壓蓋。權重設置如圖6所示。

圖6 權重設置

2.3.2 緩沖區分析方法

權重控制方法只能解決一部分興趣點與道路的壓蓋問題，如果某中心城區興趣點較多，可能還會出現興趣點與道路的壓蓋問題，此時可通過緩沖區分析方法進行輔助解決。

緩沖區分析是用來解決鄰近度問題的空間分析工具之一[7]。本文利用緩沖區分析功能，控制在道路一定范圍內的重要度小的興趣點的顯示級別，如圖7所示。

1）在某一級別下，確定道路與興趣點的合適距離，即在此距離內的興趣點可能會與道路存在壓蓋。

2）通過緩沖區分析將距離內的興趣點選擇出來，同時對選中興趣點的類別和重要度進行分析，確定在該級別下不顯示的興趣點。

3）對選中的興趣點進行顯示級別控制，從而避免興趣點與道路的壓蓋問題。

4）檢查配圖，確保興趣點與道路顯示位置正確。如果還存在沖突問題，則返回至第2）步繼續進行興趣點篩選，直至所有興趣點與道路不存在壓蓋為止。

本文主要是利用緩沖區分析功能對在道路一定范圍內的重要度小的興趣點的顯示級別進行控制來實現的，在配圖中先將此類興趣點篩選出來，對其顯示級別進行控制。

圖7 緩沖區分析研究路線圖

3 結 語

本文研究成果中的符號庫及配圖方案目前已經應用于天地圖·安徽和數字城市建設、2016年天地圖及數字城市矢量地圖服務更新中，利用此方案制作的地圖服務也已順利通過國家天地圖更新質檢。不僅達到與國家公共平臺地圖符號與注記同構的目標，實現地圖的標準化顯示，提高地圖服務的現勢性，而且通過興趣點的自動避讓和優先級分類研究，解決了大數據量興趣點的展示問題，提升了地圖要素的顯示質量和效率。

[1] 陳軍,蔣捷,周旭,等．地理信息公共服務平臺的總體技術設計研究[J]．地理信息世界,2009(3):7-11

[2] 邱儒瓊,陳彩軍,羅伊．湖北省地理信息公共服務平臺的總體設計探索[J]．地理空間信息,2010(6):5-7

[3] 朱家彪．公眾地理信息公共服務平臺系統建設研究:以湖南省為例[J]．測繪科學,2010(9):60-62

[4] 姚靜．基于 ArcGIS 的大比例尺矢量電子地圖制圖研究[J]．測繪與空間地理信息,2015(6):135-136

[5] 沈婕,朱月琴,吳鵬,等．興趣點選取的路網分割并行計算法[J]．測繪學報,2015(增刊):54-61

[6] 孫宗耀,翟秀娟,孫希華,等．基于POI數據的生活設施空間分布及配套情況研究:以濟南市內五區為例[J]．地理信息世界,2017(1):65-70

[7] 劉賢趙,王巍,王學山,等．基于緩沖區分析的城市化與地表水質關系研究:以煙臺沿海區縣為例[J]．測繪科學,2008(1):163-166

P208

B

1672-4623（2017）10-0027-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.10.008

2017-05-31。

李寶，碩士研究生，高級工程師，主要從事地圖制圖與地理信息系統等方面的工作。