地圖制圖技術(shù)在地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成中的應(yīng)用

吳易璿 武漢市測繪研究院 桂琳 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 唐娜 潘澄 武漢市測繪研究院

GIS 是地理信息系統(tǒng)的簡稱，其中融合了先進(jìn)科學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)，是一種準(zhǔn)確度高、特定的空間信息系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確地對空間中的對象進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、存儲、處理和分析，同時(shí)還包括位置定位、圖形數(shù)據(jù)處理、遙感圖像采集等功能。而伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，地圖學(xué)以及地圖制圖方式方法也發(fā)生了重大的變革，計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入大大提高了地圖制圖的精度和準(zhǔn)確度。

一、地理信息系統(tǒng)概述與優(yōu)點(diǎn)

（一）地理信息系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)英文名稱為（Geo-Informationsystem），可以將其稱之為GIS（以下簡稱GIS）。GIS[1]最早出現(xiàn)在20 世紀(jì)，并在幾十年的發(fā)展與更新過程中，逐漸從單一應(yīng)用技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)換為完善理論空間系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有良好使用體驗(yàn)，自出現(xiàn)后迅速得到社會(huì)各界廣泛關(guān)注與認(rèn)可，將GIS 系統(tǒng)與地圖制圖技術(shù)結(jié)合在一起，對地圖制圖技術(shù)變革具有重要推動(dòng)作用。將GIS 系統(tǒng)與制圖技術(shù)結(jié)合在一起，能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)地圖制圖方式，并及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)地理信息，從而提升地圖信息精準(zhǔn)度。

（二）地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)

地圖與數(shù)據(jù)結(jié)合到一起，能夠進(jìn)行空間表達(dá)。但是，傳統(tǒng)繪制地圖，難以得到及時(shí)更新，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失。因此，要想強(qiáng)化地圖表達(dá)能力，勢必要從實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合國內(nèi)地圖制圖具體情況，合理運(yùn)用GIS數(shù)據(jù)，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)完成地圖制圖工作，并應(yīng)用GIS 軟件功能，提升數(shù)據(jù)處理能力。GIS 數(shù)據(jù)能夠彌補(bǔ)地圖制圖工作數(shù)據(jù)更新不及時(shí)，轉(zhuǎn)換存在缺失等問題，只有合理運(yùn)用GIS 技術(shù)，才能強(qiáng)化地圖制圖技術(shù)，為不同行業(yè)與工作提供精準(zhǔn)數(shù)字地圖。

二、地圖制圖技術(shù)在地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成中的具體應(yīng)用

（一）地圖制圖與空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)結(jié)合

空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)是為地理信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，并建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。因此，空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組織反映了地理信息系統(tǒng)的要求，使用“屬性編碼十定位數(shù)據(jù)”的形式。數(shù)據(jù)采集雖然不是地理信息系統(tǒng)軟件的主要功能，但其處理地理信息的方便性，決定了在空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中使用的非常頻繁，如ARC／INFO 等，這是由空間數(shù)據(jù)的按地理屬性編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)組織的特性決定的，由于地圖制圖不是空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)的主要目的，因此在空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中不會(huì)提出與地圖制圖結(jié)合的要求。但從制圖者的角度來看，地圖制圖與空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)能結(jié)合起來，統(tǒng)一到一個(gè)軟件系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)融合生產(chǎn)，則會(huì)起到事半功倍的效果，可以節(jié)省大量的資源。因?yàn)樯婕叭珖蛘麄€(gè)地區(qū)的地圖生產(chǎn)以及空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)都是巨大的工程，需要很大的投入。而我國目前兩者都要生產(chǎn)（各自有不同的用途），但整體的經(jīng)濟(jì)投入還很有限，地圖制圖過程中，從地圖中采集的是圖形數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)地圖出版，而空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中則是從地圖中采集空間數(shù)據(jù)。如果通過地圖符號化方法，可以把空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的地圖信息補(bǔ)充（地圖出版處理），就可以把兩個(gè)流程結(jié)合起來，得到空間數(shù)據(jù)和紙質(zhì)地圖兩種產(chǎn)品。

（二）有效應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用能為GIS 系統(tǒng)融合提供可靠支撐，幫助獲取所需數(shù)據(jù)，基于制圖需求完成實(shí)體標(biāo)注。①對地圖編輯工作者來說，應(yīng)靈活使用GIS 技術(shù)，確保數(shù)據(jù)信息的有效獲取。在地圖制作期間，加強(qiáng)各類數(shù)據(jù)間聯(lián)系，基于規(guī)范性原則實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一化處理，并標(biāo)注易識別符號。②進(jìn)入地圖投影環(huán)節(jié)，從實(shí)際情況出發(fā)完成高度一致的地圖投影任務(wù)，即便變形需求多樣化，仍能滿足這一需求。當(dāng)前的角圓錐投影方式具有可行性和實(shí)用性，并得到了地圖制作者的高度認(rèn)可。③順利轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)格式，根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換需要編寫相應(yīng)程序，為空間數(shù)據(jù)的獲取提供指導(dǎo)，同時(shí)，基于數(shù)據(jù)格式調(diào)整坐標(biāo)，以便數(shù)據(jù)形式自由、靈活切換。

（三）融合生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

以融合生產(chǎn)技術(shù)為支撐的數(shù)字制圖系統(tǒng)，從實(shí)際情況來看，大致可以分為以下幾個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)。利用其他途徑獲得的空間數(shù)據(jù)經(jīng)常存在一些質(zhì)量性問題，并且這些問題較為隱蔽，比如指針錯(cuò)位、屬性錯(cuò)誤等等，這些問題不容易被發(fā)現(xiàn)，只有使用空間數(shù)據(jù)可視化手段，比如地圖符號化等，才可以被尋找出來，通過這一平臺來找尋存在錯(cuò)誤，加以改正，以此獲取正確的空間數(shù)據(jù)。在沒有地圖數(shù)據(jù)庫支撐的現(xiàn)狀下，通過采集編輯屬性完善的空間數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)建立地圖數(shù)據(jù)庫的整體目標(biāo)。在這一環(huán)境下，能夠有效地實(shí)現(xiàn)基于地理屬性的地圈編輯。對于圖形符號編輯本身而言，不僅可以提升編圖效率，同時(shí)還可以保證整體質(zhì)量，完成紙質(zhì)地圖的出版。融合技術(shù)的應(yīng)用，為更新空間數(shù)據(jù)提供了新的方法的手段，它可以將地圖編輯過程中新增的地圖內(nèi)容和信息有效保存下來，完成數(shù)據(jù)更新和地圖數(shù)據(jù)庫更新任務(wù)。

三、結(jié)語

地圖制圖技術(shù)在國內(nèi)具有較為悠久的歷史，地圖制圖技術(shù)隨著現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步。近年來，在信息技術(shù)支持下，集成地理信息系統(tǒng)出現(xiàn)，并為地圖制圖技術(shù)帶來巨大變革，使地圖制圖技術(shù)充滿生機(jī)與活力。隨著社會(huì)發(fā)展與改革工作開展，社會(huì)對于數(shù)字地圖要求逐漸提升。近10 年來，在信息技術(shù)支持下，GIS 數(shù)據(jù)系統(tǒng)為地圖制圖技術(shù)提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并在計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)支持下，數(shù)字地圖可視化不斷增強(qiáng)。GIS 空間數(shù)據(jù)與地圖制圖不斷融合，不僅能夠?yàn)榈貓D制圖技術(shù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)，更能為各行各業(yè)提供精準(zhǔn)數(shù)字地圖，解決不同產(chǎn)業(yè)對數(shù)字地圖的更高級別需求。