基于電網GIS平臺地圖顯示樣式模型庫的設計實現方法

王丞遠 劉范范 嚴文濤 嚴莉 湯琳琳

摘 要：在電網GIS應用系統中，通過對地圖進行恰當配置來優化顯示效果可以大幅度改進用戶操作體驗。本文根據山東省地域范圍特色，參考地圖及電力行業相關標準、規范，結合當下主流地圖服務商（包括百度、Google、天地圖等）的展示風格，通過建立一種GIS地圖顯示樣式模型庫，利用專業空間信息處理軟件ArcMap以及符號制作軟件FrontCreater進行地圖渲染及符號制作，優化地圖顯示，實現整個電網設備管理、電網運行和維護管理的系統無縫集成。

關鍵詞：電網GIS平臺；地圖配置；ArcMap；模型庫；FrontCreater

中圖分類號：G06 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）06-0128-02

1 引言

2011年11月，國網山東省電力公司正式啟動了地理信息平臺建設工作，并于2012年12月完成上線驗收。平臺建設至今，實現了電網資源設備和基礎地理數據的全省域覆蓋。基礎地理空間數據是電網GIS系統（電網地理信息系統）的重要組成部分，其中基礎地理空間數據包括2.5米SPOT影像、1：10000導航數據、亞米級影像、1：2000矢量數據和1：500矢量數據，這些地圖空間數據為數字形式存儲的抽象地圖，而電網GIS系統需要通過依托于該類數據實現數字地圖的可視化，因此需要通過地圖配圖工作以符號、色彩、注記等地圖語言對現有的數字地圖進行顯示樣式模型構建。

現有的地圖顯示樣式模型作為當前最為流行的一種符號顯示方法，在現今的地理信息系統中也表現得比較出色。但是，由于電網GIS系統自身電力圖元符號的規范性和約束性限制，普通的地圖顯示樣式模型不能夠實現與電網設備顯示效果無縫融合，其中主要問題集中在以下兩個方面：

（1）描述能力不強：目前的地圖顯示方案模型設計上存在著無法針對現有平臺應用的地圖顯示樣式模式，尤其是對于現有GIS平臺中復雜多變的圖形信息無法有效表達[1]。

（2）顯示質量不高：沒有很好的與電網要素專題數據突出顯示的效果，同時也存在與電網要素配圖色彩相沖突的情況，無法實現用戶的良好體驗。

通過利用空間信息處理軟件ArcMap以及FrontCreater專業符號設計軟件對需要的地圖符號庫模型進行設計制作[2]，形成符合現有GIS平臺應用需求的一套符號樣式，滿足電網GIS標準地圖的配圖顯示方案和系統的符號化體系，支撐多元化電網應用的場景[3]。

2 電子地圖顯示方案配置基本原則

2.1 GIS地圖配圖原則

2.1.1 專題性原則

電網資源數據作為專題要素，地圖數據作為底圖背景展示，配色風格以淡雅為主。在清晰、美觀、信息豐富的基礎上，襯托電網資源數據，突出專題信息。

2.1.2 重點性原則

地圖數據配置重點突出、主次明確，地理要素的配置遵循先整體后局部、先重要后次要的原則，按照地物要素的重要級別合理配置顯示。

2.1.3 協調統一性原則

不同比例尺下地圖各要素的表現形式、表現內容協調統一，同一要素在不同比例尺下表現時符號統一，同一要素在多個比例尺下表示時連貫，各比例尺平滑切換自然。

2.1.4 清晰易讀性原則

不同的地理要素使用多種表現形式區分，通過不同符號、不同色系表示不同類型的地理要素，通過注記大小、色彩飽和度或亮度明暗區分不同等級的地理要素。在突出主要內容的同時，簡化復雜的符號表達內容，達到清晰移動性的效果[4]。

2.2 GIS地圖配圖的設計目標

基于電網GIS平臺的地圖顯示樣式模型庫的設計原則，針對GIS平臺的矢量地圖圖層，通過坐標定義、符號樣式設計、圖層比例尺設置、標注顯示樣式設計等相關過程，確定出適合電網GIS平臺的地圖渲染顯示風格，進而確定出適合空間實體的有效地圖顯示風格，更好的支撐電網GIS平臺智能化發展。

3 基于電網GIS平臺地圖顯示樣式模型庫設計實施方案

結合《電網GIS空間信息服務平臺圖元規范》中對相關電力圖元符號的表達規范要求，以及國家對于電子制圖的相關規范和標準，在重點突出和展現電力設備、設施內容的基礎上綜合平衡整個電網GIS平臺的使用效果，達到符號設計使用的規范性、顏色效果的可視化表達。此外，結合當前百度、谷歌、天地圖等主流地圖服務商的電子地圖配圖渲染風格，以及各個地市用戶的使用調研需求和相關意見，開展和實施針對現有電網GIS平臺應用背景需求的地圖符號模型庫的設計開發方案[5]。

3.1 電網GIS平臺地圖顯示樣式模型庫實施過程

3.1.1 統一數據格式和坐標系

基礎地理空間數據的空間參考系為2000國家大地坐標系。

3.1.2 數據融合

將導航數據與1：2000數據和1：500融合，并將數據導入ArcCatalog的File Geodatabase中。其中具體的數據類型分別建在對應的gdb中，形成分類化的地圖數據存形式，并按要求進行圖層分層及要素分類。

3.1.3 將POI、道路按照要素代碼提取、細分

根據點注記層的GEOCODE屬性分層提取點注記，參照《CHZ 9011-2011地理信息公共服務平臺電子地圖數據規范》中對于注記點的分類編碼并結合各個要素的組織特點，進行點要素的分層提取工作，同時將細分后的POI、交通以及行政區劃等各類圖層進行符號差異化表達[6]。

3.1.4 各圖層設置顯示比例尺

基于電網GIS平臺的地圖顯示樣式模型庫的設計原則，設置各個圖層的比例尺顯示規則，如1：4000比例尺下顯示政府機關、醫院等要素。

3.1.5 標注、符號化設置

設計點、線、面要素的大小、RGB、符號、陰影等，制作地圖符號，設置標注的顯示層級、標注字段、字體、字號、RGB等，形成能夠直觀、全面、有效表達地圖顯示內容的點狀符號參數[7]。

3.1.6 配圖方案保存，服務發布并切片

將優化好的地圖保存，生成mxd，并保存相對路徑，通過在Arcgismanager中發布相應的地圖服務，配置切圖比例尺，并按照配置比例尺進行切圖。

3.1.7 完成地圖顯示樣式模型庫

將符合標準規范設計要求的地圖顯示方案進行符號化的設計和表達，形成與現有電網設備、設施相匹配的地圖顯示樣式模型庫[8]。最終形成電網GIS平臺地圖顯示樣式模型庫，該模型結合山東地貌類型多樣性特點，并根據山東地貌類型的區域分布規律，在開展電子地圖顯示配置時，提取主要河流、湖泊，并針對山東省地貌形態對山區構造立體效果。

3.2 電網GIS地圖顯示樣式模型庫成果展示

整體顯示效果如圖1所示。

局部顯示效果如圖2所示。

4 結論和展望

結合國家和行業對電子地圖的標準化設計要求，遵循國家電網對于電力設備、設施符號的表達規范，形成一套滿足現有電網GIS平臺要求的一套符號庫模型和針對符號設計的規范性文檔，對于指導優化配圖工作的開展以及有效提供多元化電網應用業務場景的應用具有積極的現實意義[10]。同時，基于電網GIS平臺地圖顯示樣式模型庫設計的實現，能夠更好地實現電子地圖配圖渲染風格的統一，為其他電子服務商應用和共享和支撐地圖配圖優化工作的開展。

參考文獻

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