GIS數(shù)據(jù)在地圖出版中的應(yīng)用價(jià)值分析

王 亮

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)取得高速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的出現(xiàn)不僅改變了人們傳統(tǒng)的生活理念，還有效提高了人們的工作質(zhì)量和工作效率。繼文字描述和地圖以后，GIS被人們普遍認(rèn)為是第三代地學(xué)語(yǔ)言，它的出現(xiàn)最大限度地滿(mǎn)足了人們對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的客觀(guān)需求，推動(dòng)了地圖制作與使用行業(yè)的改革進(jìn)程。新時(shí)期下，相關(guān)工作人員應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)地圖的弊端以及數(shù)字地圖的工作優(yōu)勢(shì)，及時(shí)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工作理念，不斷提升自身專(zhuān)業(yè)素質(zhì)水平，將更多的GIS數(shù)據(jù)有機(jī)運(yùn)用到地圖出版工作中。

一、GIS數(shù)據(jù)的第四個(gè)特征

地圖信息缺失主要發(fā)生在地圖到空間數(shù)據(jù)的表達(dá)，而要想完整、準(zhǔn)確地描述出空間實(shí)體和當(dāng)前某一現(xiàn)象所處的狀態(tài)，必須同時(shí)具備空間實(shí)體特征以及一些必不可少的屬性數(shù)據(jù)，有的為了能夠具體捕捉到某一特定時(shí)間段內(nèi)的空間實(shí)體變化狀態(tài)，還應(yīng)該專(zhuān)門(mén)寫(xiě)一些詳細(xì)記錄。以往，人們普遍認(rèn)為GIS數(shù)據(jù)只具有三個(gè)特征，即空間特征、屬性特征以及時(shí)間特征，但是隨著人們生活需求的增大，越來(lái)越多的人發(fā)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)在描述目標(biāo)的時(shí)候有一定的限制條件，而這個(gè)條件限制實(shí)質(zhì)上就是GIS數(shù)據(jù)的第四個(gè)特征--地圖約束性特征。

GIS數(shù)據(jù)實(shí)際上只是客觀(guān)存在的地理環(huán)境的一種抽象描述，而地圖繪制人員對(duì)地理環(huán)境進(jìn)行抽象的過(guò)程也就是地圖出版的過(guò)程。空間數(shù)據(jù)一方面包含了傳統(tǒng)地圖中有價(jià)值的數(shù)字、文字信息，體現(xiàn)了古代勞動(dòng)人民的智慧；另一方面也很好地繼承了地圖用途、比例尺等一系列特性，這雖然能夠有效提高人們的空間數(shù)據(jù)使用率，但是從另一種角度來(lái)看，它也限制了空間數(shù)據(jù)的進(jìn)一步發(fā)展，不能實(shí)時(shí)更新空間數(shù)據(jù)。比如，在使用遙感影像的過(guò)程中，空間數(shù)據(jù)很有可能會(huì)受到遙感影像分辨率等因素的限制，導(dǎo)致使用者無(wú)法擺脫傳統(tǒng)地圖的限制，沒(méi)有最大限度地挖掘數(shù)字信息的潛在價(jià)值。

二、GIS數(shù)據(jù)用于地圖出版的優(yōu)勢(shì)分析

（一）有利于工作人員篩選出有效數(shù)據(jù)

地圖覆蓋面非常廣，當(dāng)中包含各種各樣的數(shù)據(jù)，如果地圖繪制人員不能快速分辨出數(shù)據(jù)的有效性，那么繪制出來(lái)的地圖將缺少針對(duì)性，導(dǎo)致地圖使用者不能根據(jù)自身需求獲取有效信息。GIS數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)規(guī)范性以及邏輯性，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系，地圖繪制人員應(yīng)該抓住這一特點(diǎn)，將GIS數(shù)據(jù)充分運(yùn)用到地圖出版工作中，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的GIS軟件平臺(tái)上的命令語(yǔ)句篩選出最有效的數(shù)據(jù)指標(biāo)。GIS數(shù)據(jù)一般都有特定含義，比如，在篩選公路數(shù)據(jù)的時(shí)候，就可以根據(jù)工作需求選擇出合適的道路編碼以及道路組合，也可以把這些數(shù)據(jù)整合起來(lái)便于后期的數(shù)據(jù)整理和分析工作。

（二）能夠靈活進(jìn)行地圖投影和比例尺設(shè)定

以往的傳統(tǒng)地圖主要存在的缺陷之一是不可以進(jìn)行地圖投影，一定程度上限制了地圖的推廣使用，另外，還不能根據(jù)地圖實(shí)際出版尺寸等改變比例尺。而GIS數(shù)據(jù)在地圖投影以及比例尺設(shè)定方面則具有明顯的工作優(yōu)勢(shì)，地圖繪制人員可以在繪制地圖前，具體測(cè)量出版地圖的尺寸，然后根據(jù)出版目的隨機(jī)調(diào)整比例尺，更加快速地開(kāi)展地圖投影工作。實(shí)踐證明，將GIS數(shù)據(jù)充分運(yùn)用到地圖出版工作中，可以有效降低人工誤差，提高數(shù)據(jù)的精確度，確保地圖通篇符號(hào)和各種裝飾的一致性，提高地圖設(shè)計(jì)的美觀(guān)度，給用戶(hù)帶來(lái)更加優(yōu)質(zhì)的使用體驗(yàn)。GIS數(shù)據(jù)保存十分簡(jiǎn)單并且占用的空間資源非常少，能夠最大限度地避免用戶(hù)由于操作失誤而丟失有效數(shù)據(jù)等問(wèn)題，用戶(hù)還可以重復(fù)使用同一地圖，這符合當(dāng)前社會(huì)倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展理念，有利于建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)。[1]

三、空間數(shù)據(jù)和地圖表達(dá)的矛盾分析

為了提高地圖的美觀(guān)度和實(shí)用價(jià)值，在地圖到空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換表達(dá)過(guò)程中，空間數(shù)據(jù)并不會(huì)把地圖全部信息采集下來(lái)，而這也恰恰是地圖信息傳遞最主要的轉(zhuǎn)換矛盾之一，導(dǎo)致部分有效數(shù)據(jù)的缺失，在實(shí)際轉(zhuǎn)換過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)這一矛盾還會(huì)引發(fā)空間數(shù)據(jù)不能恢復(fù)到原有地圖的矛盾。

數(shù)字制圖當(dāng)前的工作重心是積極思考如何有效消除轉(zhuǎn)換矛盾，盡可能地補(bǔ)充轉(zhuǎn)換過(guò)程中缺失的信息，充分發(fā)揮每一個(gè)數(shù)據(jù)的使用價(jià)值。這并不是一項(xiàng)一朝一夕就可以完成的任務(wù)，許多從事地圖繪制工作的工作人員也正是因?yàn)槠涔ぷ髁亢凸ぷ麟y度喪失信心，有的甚至片面地認(rèn)為地圖應(yīng)該充分適應(yīng)空間數(shù)據(jù)的表現(xiàn)，在實(shí)際繪制過(guò)程中人們可以不完全遵守紙質(zhì)地圖的繪制要求。這種工作觀(guān)念無(wú)疑是錯(cuò)誤的，是一種借口，新時(shí)期下，地圖應(yīng)該隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和科技的高速發(fā)展而變得更加美觀(guān)，功能性也應(yīng)該更加強(qiáng)大，是不應(yīng)該發(fā)生倒退的。總而言之，空間數(shù)據(jù)和地圖表達(dá)的矛盾主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：其一是概括范圍方面的矛盾，如果地圖繪制人員想要使用更加詳細(xì)、精確的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大數(shù)據(jù)概括范圍，那么圖形規(guī)范度就會(huì)受到一定影響；其二是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的地圖繪制要素和符號(hào)規(guī)范不相匹配；其三是地圖上部分要素甚至沒(méi)有和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的編碼一一對(duì)應(yīng)起來(lái)，導(dǎo)致人們?cè)谑褂玫貓D的過(guò)程中出現(xiàn)理解偏差，影響地圖的正常使用。[2]

四、空間數(shù)據(jù)的地圖表達(dá)過(guò)程

（一）按照對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

在空間數(shù)據(jù)向地圖進(jìn)行表達(dá)的過(guò)程中，每一個(gè)空間數(shù)據(jù)都和地圖符號(hào)有著密不可分的關(guān)系，地圖繪制人員應(yīng)該充分考慮這一特點(diǎn)，根據(jù)要素編碼盡可能地實(shí)現(xiàn)地圖符號(hào)化，并且進(jìn)行相關(guān)的附加處理工作。為了提高地圖的美學(xué)價(jià)值，應(yīng)該去除必要地圖符號(hào)外的一切信息符號(hào)，避免這些信息符號(hào)對(duì)使用者進(jìn)行閱讀干擾，這些不必要的信息符號(hào)具體包括高程點(diǎn)標(biāo)注顯示的位置等。地圖繪制人員應(yīng)該按照一定的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。首先，地圖表達(dá)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)線(xiàn)面要素的符號(hào)化，以一種更加直觀(guān)的形式表達(dá)復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息，一般的空間數(shù)據(jù)都含有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，地圖繪制人員應(yīng)該具體分析地圖數(shù)據(jù)的含義，將空間數(shù)據(jù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活地轉(zhuǎn)化為基本模型，為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。其次，二十一世紀(jì)是互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，地圖繪制人員應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)的工作優(yōu)勢(shì)，使用相關(guān)程序完成空間數(shù)據(jù)地圖要素編碼對(duì)應(yīng)地圖符號(hào)的工作，這樣不僅能夠大大提高工作效率，還可以避免人工誤差，提高數(shù)據(jù)精確度。

（二）補(bǔ)充地圖信息

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，只有在實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的地圖表達(dá)以及地圖出版過(guò)程中，才能夠開(kāi)展補(bǔ)充地圖信息的工作。需要補(bǔ)充的地圖信息分為以下幾個(gè)方面：首先要加強(qiáng)屬性標(biāo)記以及地名標(biāo)記的配置，具體使用等高線(xiàn)等明確指出橋梁的分式，提高地名的多樣性。其次還要注重河流漸變問(wèn)題和地圖裝飾問(wèn)題，空間數(shù)據(jù)雖然具有一定的工作優(yōu)勢(shì)，但是它不能夠直觀(guān)地反映出河流的圖形寬度變化，不能和地圖裝飾內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái)。最后，地圖繪制人員還應(yīng)該注意同一顏色統(tǒng)一要素的壓蓋處理工作，根據(jù)實(shí)際工作需求最終確定不同要素的壓蓋的優(yōu)先順序。[3]

五、地圖出版和空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)結(jié)合

空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)能夠給地理信息系統(tǒng)提供大量基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，并且以此為基礎(chǔ)建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組織能夠最大限度地滿(mǎn)足地理信息系統(tǒng)的客觀(guān)需求，采用屬性編碼十定位數(shù)據(jù)的形式，地理信息系統(tǒng)雖然沒(méi)有數(shù)據(jù)采集這一功能，但是在處理復(fù)雜的地理信息過(guò)程中表現(xiàn)出了較強(qiáng)的便捷性，使得人們?cè)敢鈱⒌乩硇畔⑾到y(tǒng)充分運(yùn)用到空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中。從地圖繪制者的角度來(lái)看，如果能夠把地圖出版和空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，就能夠?qū)崿F(xiàn)軟件系統(tǒng)的融合生產(chǎn)功能，進(jìn)而提高工作質(zhì)量和工作效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，明顯節(jié)約人力資源成本。地圖生產(chǎn)和空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)都是十分龐大的建設(shè)工程，涉及全國(guó)各個(gè)地區(qū)的數(shù)據(jù)整合，無(wú)論是人力資源投入還是資金投入都很多，目前我國(guó)每年的整體投入總額十分有限，因此，如果地圖繪制人員能夠確保地圖出版和空間數(shù)據(jù)緊密銜接起來(lái)，就可以實(shí)現(xiàn)融合生產(chǎn)技術(shù)方法的現(xiàn)實(shí)意義，保留空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)的相似性和差異性。這里應(yīng)該特別指出的是，相似性是融合生產(chǎn)的基礎(chǔ)，而差異性則主要針對(duì)兩者銜接過(guò)程中可能出現(xiàn)的矛盾，如果能夠找出問(wèn)題矛盾并且加以處理就可以實(shí)現(xiàn)地圖出版和空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)的結(jié)合。地圖出版過(guò)程中，繪制人員主要是從地圖中采集圖形數(shù)據(jù)然后實(shí)現(xiàn)地圖出版，而空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)過(guò)程則是從地圖中采集空間數(shù)據(jù)，如果使用地圖符號(hào)化方法就可以把眾多空間數(shù)據(jù)巧妙地轉(zhuǎn)換為圖形數(shù)據(jù)，并且在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中有效補(bǔ)充地圖信息。

六、融合生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用

數(shù)字制圖系統(tǒng)充分利用了融合生產(chǎn)技術(shù)，有以下幾個(gè)應(yīng)用方向：首先在沒(méi)有地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，可以采集空間數(shù)據(jù)建立地圖數(shù)據(jù)庫(kù)；其次可以用其他工作手段獲取有效空間數(shù)據(jù)，通過(guò)可視化操作修改空間數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，提高數(shù)據(jù)精確度；在這一工作環(huán)境下，地圖繪制人員可以充分考慮地理屬性和圖形符號(hào)，提高工作效率，加快紙質(zhì)地圖的出版速度；最后，應(yīng)用生產(chǎn)系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的更新，按照工作要求完成地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的更新任務(wù)，把地圖繪制過(guò)程中增加的數(shù)字信息和地圖內(nèi)容一一保留下來(lái)，為下一階段的地圖繪制工作提供數(shù)據(jù)參考資料。[4]

七、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新時(shí)期下，GIS數(shù)據(jù)在地圖出版中具有很大的應(yīng)用價(jià)值，有利于工作人員篩選出有效數(shù)據(jù)，提高地圖信息數(shù)據(jù)的參考價(jià)值，同時(shí)能夠靈活進(jìn)行地圖投影和比例尺設(shè)定，相關(guān)工作人員不能夠因?yàn)樗嫶蟮臄?shù)據(jù)處理工作量以及數(shù)據(jù)復(fù)雜程度而放棄工作，應(yīng)該充分調(diào)動(dòng)自身工作經(jīng)驗(yàn)推動(dòng)地圖的可持續(xù)健康發(fā)展。本文主要總結(jié)了將GIS數(shù)據(jù)實(shí)際應(yīng)用于地圖出版的一些工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)了一套技術(shù)流程，包括GIS數(shù)據(jù)篩選、地圖投影、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和數(shù)字符號(hào)定制等。這一技術(shù)路線(xiàn)在地圖設(shè)計(jì)和出版中具有重大指導(dǎo)意義，能夠提高地圖使用效率，提供了一個(gè)可以借鑒的技術(shù)方法理論，為后續(xù)的地圖制作工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉鳳杰，羅康.基礎(chǔ)GIS空間數(shù)據(jù)用于地圖制圖關(guān)鍵技術(shù)研究[J].信息技術(shù)，2011（34）.

[2]熱西旦.熱依木江.GIS空間數(shù)據(jù)在地圖制圖中的應(yīng)用思路研究[J].科技風(fēng)，2011，13（2）.

[3]張?jiān)絺?GIS空間數(shù)據(jù)在地圖制圖中的應(yīng)用思路研究[J].科技資訊刊，2010，11（3）.

[4]徐研，周順莉.GIS技術(shù)背景下的地圖制圖研究[J].科技資訊，2015，23（15）.