淺談遼寧省應急測繪保障快速出圖系統建設

許芳明

（遼寧省自然資源資料檔案中心，遼寧沈陽 110034）

遼寧是受自然災害影響較為頻繁的地區之一，環境污染、水旱洪澇、氣象災害、公共安全等各種自然災害和公共事件時有發生。政府及各應急部門需要利用地理信息來直觀形象的表達和記錄災害與突發事件的地理位置和時空分布情況，以便快速準確開展應急預測預警、指揮決策、人員安置以及災后重建等工作。因此，建設遼寧省應急測繪保障快速出圖系統既是整合地理信息數據資源、完善應急測繪保障體系，加強防災減災和應對突發事件能力的迫切需要，也是全面貫徹落實黨和國家對測繪地理信息應急保障工作指示精神的有力抓手。

一、建設目標

根據應急測繪保障快速出圖工作的實際需求，基于地理信息快速制圖技術，研究構建應急地圖制圖模型；優化快速出圖技術流程；實現基于基礎測繪成果和應急專題成果的快速出圖；實現應急信息的快速處理；實現應急出圖數字化、自動化、流程化；提高應對自然災害和公共事件快速制作指揮用圖的工作效率。為我省測繪應急保障工作的實時數據處理、綜合評價分析、整體防災減災和災后快速重建等工作提供科學的決策依據和高效、準確的地理信息保障服務。

二、建設任務

1.硬件環境建設

與其他地理信息系統不同，應急測繪保障快速出圖系統的硬件性能是決定系統運行效率的重要因素之一，直接決定快速出圖的快慢。因此硬件設備的選型非常重要。硬件環境基于內部局域網建設，分別由圖形工作站、繪圖儀、打印機、掃描儀等設備組成。

2.軟件體系建設

（1）數據處理、整合與建庫

系統建庫的主要數據源為我省歷年基礎測繪任務生產的1:1萬比例尺3D數據，國家1:5萬、1:25萬比例尺3D數據以及各市的城區圖、政區圖等專題地圖數據。

按照技術規范，重點整合遼寧省行政區劃范圍內的1:1萬、1:5萬、1:25萬比例尺3D數據，建立應急基礎地理信息數據庫，以滿足應急地理信息快速制圖需求，并集成遼寧省各種比例尺的地圖制圖數據以及各市縣區的城區圖、政區圖等專題地圖數據，建立文件庫，滿足應急測繪保障服務對已有數據的快速輸出需求。

（2）軟件研發

根據應急測繪保障快速出圖工作的實際需求，研發“遼寧省應急測繪保障快速出圖系統”。開發數據處理、模版選擇、范圍定義、圖廓整飾、地圖編輯、專題標注、制圖輸出等功能模塊，實現標準圖幅和任意圖幅范圍的矢量圖、影像圖、暈渲圖等多種格式數據的疊加制圖需求。

（3）系統集成與測試

通過將軟件系統與建成的數據庫部署到硬件環境中，進行完整全面的系統測試，確保系統符合業務需求、功能需求、性能需求等約束條件。

3.體制機制建設

為配合系統建設，確保應急測繪保障任務的順利進行，提高應急測繪保障響應速度和服務水平，系統管理部門需成立應急測繪保障工作領導小組，制定保障服務工作規范。同時，結合系統建設對應急測繪保障相關流程進行優化，編制遼寧省應急制圖相關技術規范，最終形成一套較為成熟的應急測繪保障體制機制。

三、總體設計

1.總體框架

遼寧省應急測繪保障快速出圖系統由基礎設施層、數據層、組件層、業務層四個層級組成，并以規范與技術標準和制度與機制保障確保系統建設順利進行（圖1）。

（1）基礎設施層

基礎設施層由系統運行必須的軟件與硬件環境組成，基礎設施層包含制圖和輸出設備、網絡與安全等硬件設備，以及操作系統、業務軟件、支撐軟件等軟件環境。軟硬件環境一般部署在機房或獨立的環境中，為計算機、網絡以及各種應用服務提供穩定可靠的運行基礎，是系統建設的一項重要內容。

（2）數據層

數據層是以建庫方式管理不同類型、不同用途的地理信息數據與專題數據，確保數據的完整性與安全性，以便系統調用，數據層主要包含基礎地理信息數據、制圖模板數據、與目錄數據等內容。

基礎地理信息數據庫主要存儲和管理由基礎測繪生產的3D數據。數字線劃圖（DLG）是應急保障制圖的基礎框架數據，按照應急保障制圖的工作需求，進行要素層篩選、模型模式重構后形成數據服務，以滿足應急保障制圖對快速、簡潔、主題突出的地圖產品的特殊需求；數字正射影像（DOM）主要作為應急保障專題地圖的底圖數據，系統通過提供影像底圖，滿足應急制圖對可視化地圖產品的需求；數字高程模型（DEM）作為應急保障專題制圖的地形數據，系統通過將數字高程模型生成三維暈渲圖，滿足應急保障專題制圖對地形地貌等可視化高程信息的需求。

制圖模板數據包含應急保障制圖所需的符號字體數據、模板數據、規則數據。根據現有數據基本情況及應急保障制圖的需求，對不同的應急保障制圖產品制定統一的地圖命名規則，根據制圖圖紙大小，對圖名的位置、字體和字號等進行規范。制圖數據的定義主要依據國家基本比例尺地圖圖式，并根據不同的應急事件類型，去掉一些不相關的要素，突出表示與應急工作相關的要素。

圖1 總體框架圖

元數據與數據目錄是對數據庫中包含的各類數據的描述以及數據目錄組織結構的說明性信息。

（3）組件層

組件層采用面向對象的組件開發技術，使系統具備良好的可擴展性。組件層由面向不同功能的開發組件組成，包括數據處理、模版選擇、范圍定義、圖廓整飾、地圖編輯、專題標注、系統配置、制圖輸出等功能組件。合理的組件劃分，有利于減少軟件的耦合度，是軟件質量的保證。

（4）業務層

業務層是指使用組件層提供的組件，基于制圖流程，設計應急專題制圖功能架構，優化基礎測繪成果快速制圖技術流程，構建出滿足應急保障快速制圖服務要求的系統。基于組件層的開發模式，既能保證開發速度又能保證系統質量。

2.技術流程

根據應急專題制圖的業務需求，在規范、快速、流程化的制圖需求基礎上，快速出圖系統的技術實施路線設計遵循了直觀明了、簡潔實用、操作方便的設計原則，采用細粒度，流程自動化，一鍵式的設計方法，系統的技術實施路線（圖2）。

圖2 技術實施路線圖

3.部署模式

快速出圖系統基于內網軟硬件環境部署（圖3）。

圖3 部署模式圖

四、系統功能設計

根據以往自然災害和突發事件處理對快速高效的應急測繪保障服務的需求和應急保障業務流程，遼寧省應急測繪保障快速出圖系統需要開發數據處理、模版選擇、范圍定義、圖廓整飾、地圖編輯、制圖輸出、文檔管理、地圖數據瀏覽與查詢、圖層管理等功能。實現專題圖制作的模板化、智能化與快捷化，滿足基礎測繪成果及應急專題信息的分布式管理與快速的查詢、調用、轉換、地圖整飾與快速輸出等功能要求。

1.數據處理

數據處理功能用于整合遼寧省行政區域范圍內多尺度的基礎測繪3D數據，具體功能包括投影轉換、數據提取、合并、更新等功能，形成應急基礎地理信息數據庫，支撐數據制圖功能。

2.地圖編輯

地圖編輯功能包括地圖頁面放大、縮小、平移、識別、測距、測面、全圖、前一視圖及后一視圖；坐標定位、行政區定位；框選范圍、調整范圍及導入制圖范圍文件等功能。

3.模版選擇

模板選擇功能是將制圖規則集成到模板中，以便在制圖系統中進行可視化定義與選擇。系統提供包括1:1萬、1:5萬、1:10萬和1:25萬四種比例尺的全要素地形圖、政區圖、交通圖、三維暈眩圖和遙感影像圖五類制圖模板的定義與選擇功能。

4.范圍定義

范圍定義功能主要包括制圖區域定位、地圖圖名、制圖區域范圍、比例尺、紙張大小等模式的定義、制圖范圍編輯、標準圖幅范圍計算等操作。范圍定義功能采用區域大小自動計算技術，實現了由制圖范圍、比例尺、紙張大小三個參數兩兩組合，自動計算制圖范圍的功能，實現通過設置地圖范圍和比例尺大小確定制圖范圍；設置地圖范圍和紙張大小確定制圖范圍；設置地圖紙張大小和比例尺大小確定紙張范圍。

5.圖廓整飾

通過選擇的制圖模版及定義的制圖范圍，自動創建應急地圖文檔，實例化圖廓整飾要素，包含結合表生成、圖幅網格生成、圖廓生成、圖名修改及比例尺調整等內容。

6.專題標注

應急地圖的專題標注功能提供專題要素標注、箭頭標繪、箭頭樣式選擇、經緯網創建、批量修改注記字體大小、地圖專題設色和符號角度計算等功能。

7.系統配置

系統配置功能可以靈活配置系統中的一些重要的參數數據 ，如系統默認紙張大小以及特定紙張大小下的制圖范圍、比例尺及頁邊距等。

8.圖輸出

制圖輸出功能提供輸出多種格式的地圖文檔，可以存儲在硬盤中；也可以連接繪圖儀直接打印輸出。

五、結語

通過遼寧省測繪應急保障快速出圖系統的建設，使全省在應急測繪保障工作中做到快速響應保障需求、快速分析資料情況、快速制作專題地圖、快速輸出送達現場、快速提供保障服務，快速為省級領導機關辦公、調研、視察、決策編制輸出專題領導辦公用圖，有效提高應急測繪保障工作效率與服務水平。