淺析《山西省地理國情監(jiān)測成果圖集》的設(shè)計和編制

楊 葉

（山西省測繪地理信息院第三測繪院，山西 太原 030002）

0.引言

地理國情監(jiān)測通過各年度地理國情監(jiān)測報告，為各部門和地方政府提供地理國情信息決策支撐，為生態(tài)文明體制改革、民生保障、應(yīng)急救災(zāi)、重大國情國力調(diào)查等工作提供統(tǒng)一的地理空間公共信息基底。按照國務(wù)院對地理國情監(jiān)測工作總體部署和測繪地理信息事業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，從2016 年起地理國情信息獲取進(jìn)入常態(tài)化監(jiān)測階段[1]。

山西省在2015 年第一次全國地理國情普查工作完成以后，開展基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測工作：利用時相符合基礎(chǔ)性地理國情年度監(jiān)測要求的高分率航空航天遙感影像，整合最新的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及相關(guān)部門專題數(shù)據(jù)，開展山西省全域范圍內(nèi)變化區(qū)域識別與提取、變更地物內(nèi)業(yè)信息采集、外業(yè)調(diào)查、解譯樣本庫的建立、內(nèi)業(yè)編輯與整理、元數(shù)據(jù)制作、基本統(tǒng)計分析及成果匯交等工作，監(jiān)測山西省全域地表覆蓋和地理國情要素變化情況，形成各年度山西省地理國情監(jiān)測成果數(shù)據(jù)。

因此，以年度地理國情監(jiān)測成果為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測成果的匯集編制《圖集》。將山西省的自然、生態(tài)、社會經(jīng)濟(jì)要素等地理環(huán)境要素發(fā)展變化信息空間化、定量化，充分揭示山西省自然資源環(huán)境及社會經(jīng)濟(jì)要素的空間分布變化規(guī)律，是構(gòu)建全省地理省情動態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)的基本內(nèi)容之一。

1.《圖集》的設(shè)計

1.1 設(shè)計思路

《圖集》作為專業(yè)類圖集，不僅要展示地理國情普查的成果，還要具有一定的實用價值，因此，在內(nèi)容上不僅要求權(quán)威、翔實，還要涵蓋全省地理國情普查成果的變化情況，在整體上應(yīng)注重端莊、嚴(yán)肅、高雅的風(fēng)格，圖幅編制要體現(xiàn)數(shù)字制圖環(huán)境下的先進(jìn)技術(shù)和工藝，印裝質(zhì)量也要精致美觀。

《圖集》編制堅持實用性與專業(yè)性相結(jié)合的設(shè)計理念，內(nèi)容選取能突出反映山西省情特點的內(nèi)容，根據(jù)山西省緊急社各會發(fā)展實際選取了變化較大的地表覆蓋、種植土地、林草覆蓋、房屋建建筑、鐵路與道路作為主要表示內(nèi)容。

《圖集》封面整體色調(diào)為藍(lán)色，給人一種理性、安靜、清雅的感覺，其主體部分為標(biāo)題，將書法字體、標(biāo)宋體和黑體藝術(shù)化編排，并在右上方搭配了山西省地勢暈渲圖，形象的表現(xiàn)出山西地勢變化，豐富了其標(biāo)題的設(shè)計美感。下半部分的配圖使用了專業(yè)攝影師提供的照片“迎澤東山”，直觀的體現(xiàn)了山西地形地貌特征，提高了觀賞性和檔次感，編制單位排在了封面下方。封面的整體風(fēng)格活潑不乏端莊，嚴(yán)肅不乏高雅，用較高的藝術(shù)設(shè)計傳達(dá)出了地理專業(yè)書籍的視覺理念。

1.2 規(guī)格設(shè)計

《圖集》為8 開本，單頁尺寸為297mm×420mm。根據(jù)不同的行政區(qū)劃確定制圖區(qū)域，依據(jù)圖幅內(nèi)圖廓尺寸及制圖區(qū)域輪廓形狀，確定成圖比例尺。

1.3 內(nèi)容設(shè)計

《圖集》內(nèi)容結(jié)構(gòu)主要分為省域地理國情監(jiān)測、市域地理國情監(jiān)測兩大部分。

1.3.1 省域地理國情

由省概況、省政區(qū)、省地勢、省衛(wèi)星影像、省地表覆蓋監(jiān)測、省種植土地監(jiān)測、省林草覆蓋監(jiān)測、省房屋建筑監(jiān)測、省鐵路與道路監(jiān)測、省主體功能區(qū)、黃河沿線、太行山沿線地表覆蓋監(jiān)測、中部盆地城市群地表覆蓋監(jiān)測等內(nèi)容組成。根據(jù)山西省社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，運用地圖特有的表現(xiàn)手法，結(jié)合文字、表格、統(tǒng)計圖表詳細(xì)表現(xiàn)山西省11 個市的地表覆蓋8 個大類以及其中重要的4 個一級大類所涵蓋的二級類的現(xiàn)狀和變化情況。

1.3.2 市域地理國情監(jiān)測

為本圖集的主體部分。由市域政區(qū)、市域地表覆蓋監(jiān)測、市域種植土地監(jiān)測、市域林草覆蓋監(jiān)測、市域房屋建筑監(jiān)測、市域鐵路與道路監(jiān)測六幅圖組成。運用地圖特有的表現(xiàn)手法，結(jié)合文字、統(tǒng)計圖表、專題符號詳細(xì)介紹了本市域各個縣級行政范圍、地表覆蓋8 個大類以及其中重要的4 個一級大類所涵蓋的二級類的現(xiàn)狀和變化情況。

所有政區(qū)部分內(nèi)容都是由行政區(qū)劃圖、概況文字介紹及行政村個數(shù)及人口數(shù)組成，充分反映了各個地區(qū)的區(qū)域范圍或行政區(qū)劃現(xiàn)狀；地表覆蓋監(jiān)測、種植土地監(jiān)測、林草覆蓋監(jiān)測、房屋建筑監(jiān)測、鐵路與道路監(jiān)測系列圖統(tǒng)一由主圖、副圖以及附表組成，主圖以2018 年地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，反映地理國情各個要素的空間分布特征、地域差異；副圖以2015 年—2018 年地理國情監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用定位圖表法對2015 年—2018 年各個要素的變化情況進(jìn)行定量化的比較，體現(xiàn)地表覆蓋、種植土地、林草覆蓋、房屋建筑、鐵路與道路等地理國情要素變化量及變化趨勢。

1.4 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

所有底圖不用標(biāo)準(zhǔn)地圖，為了和國情普查成果數(shù)據(jù)一致，依據(jù)地理國情普查和監(jiān)測數(shù)據(jù)重新編制了地理底圖。

1.4.1 坐標(biāo)基準(zhǔn)

平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用CGCS2000 國家大地坐標(biāo)系，高程基準(zhǔn)采用1985 國家高程基準(zhǔn)。

1.4.2 投影方式

《圖集》采用高斯—克呂格投影，中央經(jīng)線選取112.5°。

1.4.3 比例尺

省圖比例尺為1∶200 萬、1∶250 萬兩種；所有地市圖運用三種比例尺大約1∶40 萬—1∶90 萬之間。

2.《圖集》編制工藝流程及關(guān)鍵技術(shù)

2.1 編制工藝流程

《圖集》2018 年山西省國情監(jiān)測成果數(shù)據(jù)、2015-2018 年山西省國情監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，通過數(shù)據(jù)融合、統(tǒng)計、分析、整理、分級、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，根據(jù)各圖幅內(nèi)容，確定合適的地圖表示方法，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的制圖綜合、符號化處理、導(dǎo)入以及統(tǒng)計圖表制作、成果輸出。總體工藝流程（如圖1 所示）：

圖1 《圖集》編制工藝流程

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 數(shù)據(jù)分析使用

《圖集》采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)2018 年山西省國情普查和年度監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)規(guī)范性較好、邏輯性較強(qiáng)，具有一定的權(quán)威性。

2018 年山西省國情監(jiān)測成果數(shù)據(jù)主要用于地表覆蓋監(jiān)測、種植土地監(jiān)測、林草覆蓋監(jiān)測、房屋建筑監(jiān)測、鐵路與道路監(jiān)測系列圖的主圖的編制。

2015 年-2018 年山西省國情監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)主要用于各類專題要素的年度對比、統(tǒng)計圖表。所有數(shù)據(jù)制作符號、圖表都可以做到圖集整體一致。應(yīng)用數(shù)字化的數(shù)據(jù)，能避免差錯，且能提高制圖精度。

2.2.2 地表覆蓋縮編技術(shù)

圖集的主要工作量為數(shù)據(jù)處理，根據(jù)山西省第一次全國地理國情普查數(shù)據(jù)和2016 年—2018 年山西省國情監(jiān)測成果數(shù)據(jù)形式，運用地理國情監(jiān)測制圖系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其流程如下：

2.2.2.1 地理國情監(jiān)測制圖系統(tǒng)

地理國情監(jiān)測制圖系統(tǒng)采用自然資源部第三地理信息院為地理國情普查成圖研發(fā)的制圖系統(tǒng)，根據(jù)制圖要求進(jìn)行極少的人工干預(yù)。

軟件界面（如圖2 所示）：

圖2 制圖系統(tǒng)界面

在軟件運行過程中，需要通過指標(biāo)的選取進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合，指標(biāo)選取（如表1 所示）：

表1 指標(biāo)選取標(biāo)準(zhǔn)

軟件運行的主要流程分為四部分。

第一部分為整理數(shù)據(jù)，步驟為：數(shù)據(jù)匯交→數(shù)據(jù)整理→數(shù)據(jù)投影。

第二部分為地理實體數(shù)據(jù)處理，步驟為：水系處理→道路處理→地理單元實體處理→構(gòu)筑物實體處理→水系偽節(jié)點處理→道路輔助處理

第三部分地表覆蓋數(shù)據(jù)處理，步驟為：圖斑等級轉(zhuǎn)換→房屋建筑區(qū)綜合→LCA 索引縮編→水面剖分→道路剖分→房屋替換融合→圖斑彎曲化簡

第四部分符號化，步驟為：CC 碼NULL 處理→符號轉(zhuǎn)點→數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)升級→注記生成→河流漸變。此軟件運行完后就可以轉(zhuǎn)成PDF 數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖制作了。

2.2.2.2 統(tǒng)計圖表制作技術(shù)

所有統(tǒng)計數(shù)據(jù)的整理、計算都借助于Excel 軟件，通過軟件制作不同的圖形（如圖3 所示）：

圖3 Excel 軟件中制作的符號

統(tǒng)計表導(dǎo)入CorelDRAW 中，通過符號編輯制作出不同類型的統(tǒng)計圖（如圖4 所示），這樣，統(tǒng)計表準(zhǔn)確、易修改。

圖4 CoreDRAW 軟件中制作的統(tǒng)計圖

2.2.2.3 專題符號自動化制作技術(shù)

在制作專題符號時，由于指標(biāo)太多，符號復(fù)雜，經(jīng)過試驗編制出一套能夠滿足圖集編制的符號軟件（JianCe.gms）（如圖 5 所示），這個程序是基于CorelDRAW VBA 二次開發(fā)，通過讀取Excel 表格中存儲的各指標(biāo)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)地理國情監(jiān)測專題符號自動繪制。

圖5 JianCe.gms 制作符號界面

JianCe.gms 程序運行的主要流程為：點位數(shù)據(jù)處理→符號指標(biāo)數(shù)據(jù)的處理→選擇指標(biāo)數(shù)據(jù)文件→填寫符號參數(shù)（數(shù)據(jù)分級、坐標(biāo)參數(shù)等）→普色及符號生成。

2.2.3 地圖符號設(shè)計與建庫

地圖符號設(shè)計應(yīng)考慮制圖要素在圖面上的空間分布和表達(dá)效果，要能滿足所表達(dá)內(nèi)容要素的要求，其圖形應(yīng)與所表達(dá)信息的特征相適應(yīng)，符號的差異性、形狀要和諧與協(xié)調(diào)。符號圖形應(yīng)結(jié)構(gòu)簡練，尺寸大小適中，適合計算機(jī)制作和地圖應(yīng)用[2]。

《圖集》的符號及色彩按照專題內(nèi)容由一級類到二級類、省級到市級保持一致，特別是市域圖組中專題符號的分級采取同一種指標(biāo)，便于對比及查看。（如圖6所示）：

圖6 《圖集》專題符號

利用CorelDRAW 中符號管理器對以上5 類專題符號進(jìn)行建庫，通過專題符號的制作軟件實現(xiàn)符號的快速繪制。

3.《圖集》的特點和創(chuàng)新

3.1 《圖集》特點

3.1.1 編制內(nèi)容的系統(tǒng)性

《圖集》為山西省第一本地理國情監(jiān)測成果地圖集，是基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測進(jìn)入常態(tài)化階段的一次成果集中展示，是構(gòu)建全省地理省情動態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)的基本內(nèi)容之一，圖集的編制工作是一項龐大的系統(tǒng)工程，涉及數(shù)據(jù)多，數(shù)據(jù)分析整理工作量大，需要新的技術(shù)力量參與進(jìn)來。

3.1.2 統(tǒng)計地圖設(shè)計

傳統(tǒng)的統(tǒng)計地圖柱狀餅狀表達(dá)比較單調(diào)，本圖集中運用柱狀和變形的餅狀相結(jié)合，通過色彩的運用，將大量的數(shù)據(jù)表示在一個專題符號上，清楚地表達(dá)了國情要素的監(jiān)測變化，又有一定的藝術(shù)效果。

3.2 新技術(shù)應(yīng)用

3.2.1 在進(jìn)行地表覆蓋地圖編制時，通過地理國情監(jiān)測制圖系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入地理國監(jiān)制圖測系統(tǒng)中，進(jìn)行合并、整理，直接數(shù)據(jù)分析縮編到相應(yīng)的比例尺，根據(jù)提前設(shè)好的圖例，生成地表覆蓋圖，將成圖導(dǎo)入到CorelDRAW 中和其他統(tǒng)計圖表進(jìn)行融合，最后成圖。

3.2.2 在制作專題符號時， JianCe.gms 符號軟件提高了《圖集》中專題符號的準(zhǔn)確率，大大減少了大量的符號制作繁瑣過程這個程序，保證了整本《圖集》的質(zhì)量。

3.2.3 JianCe.gms 符號軟件能夠?qū)崿F(xiàn)地理國情監(jiān)測專題符號自動繪制。并減少了大部分的工作量，同時減少了后期的質(zhì)量檢查工作量，大大提高了工作效率和準(zhǔn)確度。

4.結(jié)束語

《圖集》編制工作是一項編制地圖和大量數(shù)據(jù)處理同時進(jìn)行的系統(tǒng)工程，需要各參與人員通力協(xié)作，才能保證圖集的高效完成，在圖集制作過程中不但提高了地圖制圖人員的專業(yè)能力，而且對地理國情類似的專題圖集編制進(jìn)行了有益的探索。