唐丹丹

（遼寧經(jīng)緯測繪規(guī)劃建設(shè)股份有限公司）

1 引言

目前在我國很多行業(yè)中都會使用到各種各樣的地圖產(chǎn)品。其中最常見的就是專題圖和地標(biāo)圖。對這些產(chǎn)品的生產(chǎn)過程以及制作方法進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)其主要是以地圖符號為核心來實(shí)現(xiàn)的。因此在實(shí)際應(yīng)用中就需要根據(jù)具體情況將不同類型的地圖要素按照一定的比例進(jìn)行分類并且通過符號化的方式進(jìn)行表達(dá)。而在這個過程中所采用的方法也有很多種，例如線狀符號、點(diǎn)狀符號等，同時還要保證各個地圖要素之間具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。但是隨著社會發(fā)展水平不斷提高，人們對于地圖產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高[1]，所以現(xiàn)階段各類專業(yè)技術(shù)人員已經(jīng)逐漸開始重視起了地圖產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計(jì)工作。但由于當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域人才緊缺，導(dǎo)致該項(xiàng)工作無法順利開展。

2 GIS地圖制圖數(shù)據(jù)組織模型概述

2.1 GIS地圖制圖數(shù)據(jù)組織模式

針對此情況本文提出一種基于GIS地圖矢量化成果的地圖產(chǎn)品開發(fā)方案，即利用ArcGIS軟件平臺完成地圖設(shè)計(jì)→建立數(shù)據(jù)庫→創(chuàng)建符號庫→構(gòu)建符號映射關(guān)系→生成符號文件格式→輸出地圖產(chǎn)品。目前我國市場上關(guān)于地圖產(chǎn)品開發(fā)的書籍和資料很多，但是其中大多數(shù)都是從用戶的角度出發(fā)，從而忽視了地圖產(chǎn)品本身的特點(diǎn)及其功能。例如在對地圖符號進(jìn)行定義時主要考慮的因素有以下幾方面：首先要保證地圖符號能夠滿足用戶的實(shí)際需要；其次還要兼顧美觀與實(shí)用等多方面的要求；最后還需結(jié)合實(shí)際工作環(huán)境來選擇合適的地圖符號類型。而在這個過程當(dāng)中所涉及的內(nèi)容比較復(fù)雜[2]，因此就會導(dǎo)致最終得到的地圖符號不符合人們的需求，并且也無法達(dá)到預(yù)期效果。所以為了解決這一問題就必須采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)地圖符號的自動轉(zhuǎn)換以及符號庫管理工作，這樣不僅可以使得地圖符號更加規(guī)范統(tǒng)一，同時也可以減少人工操作過程中的錯誤，進(jìn)而提高地圖生產(chǎn)效率及質(zhì)量水平，降低成本投入，縮短制作時間[3]。

2.2 GIS地圖制圖數(shù)據(jù)組織方法

2.2.1 按照一定標(biāo)準(zhǔn)將地理實(shí)體劃分為不同層次

在對地理實(shí)體進(jìn)行分類時一方面要遵循從宏觀到微觀的原則；另一方面也應(yīng)考慮到各類地理對象所具有的特征和屬性。例如根據(jù)城市道路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為主干道、支路以及輔路等類型。同時還要注意不同類型道路之間的關(guān)系與聯(lián)系，如道路交叉口、立交橋等都是可以作為交通線索來加以區(qū)分的。

2.2.2 利用地理信息系統(tǒng)軟件平臺對地理實(shí)體的空間信息進(jìn)行處理分析

地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各種類型的空間數(shù)據(jù)采集、管理、存儲、檢索、更新、輸出功能。通過該系統(tǒng)不僅能夠完成對空間數(shù)據(jù)的查詢?yōu)g覽操作，而且還可以實(shí)現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。此外本文采用的地理信息系統(tǒng)主要由3部分組成：基礎(chǔ)設(shè)施層、應(yīng)用層以及用戶層?；A(chǔ)設(shè)施層中的各類要素包括了地形圖底圖、影像圖、電子地圖、專題地圖等；應(yīng)用層則為地理信息系統(tǒng)提供了相關(guān)服務(wù)，并在其中發(fā)揮重要作用的就是地理信息系統(tǒng)及其集成環(huán)境；用戶層則為用戶提供了使用平臺及工具，其主要內(nèi)容有：用戶界面(UI)、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)流程。

2.3 GIS地圖制圖數(shù)據(jù)組織流程

基礎(chǔ)設(shè)施層中的各類要素包括了地形圖底圖、影像圖、電子地圖、專題地圖等；應(yīng)用層則為地理信息系統(tǒng)提供了相關(guān)服務(wù)，并在其中發(fā)揮重要作用的就是地理信息系統(tǒng)及其集成環(huán)境；用戶層則為用戶提供了使用平臺及工具，其主要內(nèi)容有：用戶界面(UI)、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)流程。

2.4 GIS地圖制圖數(shù)據(jù)組織模型

①根據(jù)地類圖斑和要素分布特點(diǎn)對其進(jìn)行分級管理、分層存儲與管理。②按不同比例尺將地類圖斑劃分為多個圖層；并且每個圖層均包含一個或多個屬性信息。③在ArcGIS軟件中建立數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)各類地理實(shí)體之間的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系，以滿足不同類型專題地圖制作需求。④通過構(gòu)建空間數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系，利用空間分析功能對不同類型專題地圖進(jìn)行綜合處理，從而形成符合要求的專題地圖產(chǎn)品。⑤針對不同的專題地圖內(nèi)容及表現(xiàn)形式，分別采用不同的表達(dá)方式來表達(dá)相應(yīng)的專題地圖內(nèi)容，使得專題地圖更加形象直觀，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)效果。同時還可以結(jié)合實(shí)際情況，靈活調(diào)整表達(dá)方法。

3 GIS地圖制圖數(shù)據(jù)組織模型設(shè)計(jì)

3.1 GIS地圖制圖數(shù)據(jù)組織模型的基本要求

對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行組織時，需要考慮到不同類型的地理要素在圖面上所呈現(xiàn)出的具體特征和空間分布情況等內(nèi)容；同時還應(yīng)該將這些地理要素與其他專題地圖相結(jié)合。例如：某地區(qū)的地形地貌以及水系等自然地理?xiàng)l件是該區(qū)域的重要組成部分，而且這種地理環(huán)境也會影響著該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口數(shù)量及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等等方面。所以，在實(shí)際應(yīng)用中，為了能夠更好地發(fā)揮出地圖信息資源優(yōu)勢，就要充分利用好地圖信息優(yōu)勢來實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能，并提高其實(shí)用價(jià)值。因此，在開展地圖設(shè)計(jì)工作之前，必須做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，以便可以根據(jù)實(shí)際需求來合理選擇合適的技術(shù)手段來完成相關(guān)任務(wù)，從而使得地圖信息的價(jià)值得到充分發(fā)揮。

3.2 GIS地圖制圖數(shù)據(jù)組織模型的構(gòu)建原則

遵循層次性原則。在對GIS地圖制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行組織時，首先要保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確度；其次是按照一定的邏輯順序來進(jìn)行組織。因此，為了使得GIS 地圖制圖數(shù)據(jù)更加符合用戶需求，必須從以下方面著手進(jìn)行組織。①建立合理有序的組織體系，并且將各個環(huán)節(jié)之間相互聯(lián)系起來。②根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的組織方式，以提高工作效率。③考慮到不同類型的地理信息系統(tǒng)所具有的特點(diǎn)以及它們之間存在著復(fù)雜的內(nèi)在聯(lián)系，所以應(yīng)該采用適當(dāng)方法實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)融合。

3.3 GIS地圖制圖數(shù)據(jù)組織模型的構(gòu)建思路

數(shù)據(jù)組織模型的構(gòu)建主要是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的①建立地理數(shù)據(jù)庫，對模型中涉及的所有要素信息進(jìn)行收集整理和分析。②根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的空間數(shù)據(jù)存儲方式，如文件格式、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)等。③將各類數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式，形成可供調(diào)用的GIS 數(shù)據(jù)文件。④在ArcGIS 軟件支持下，利用Arc-Map 工具箱完成數(shù)據(jù)處理工作，并生成相應(yīng)圖層。⑤針對不同類型的專題地圖編制需要，采用不同方法組織相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容，包括文字描述、圖形表達(dá)以及屬性表等，以滿足用戶的需求。

4 GIS地圖制圖數(shù)據(jù)組織模型實(shí)現(xiàn)

4.1 數(shù)據(jù)組織模型總體架構(gòu)

①基礎(chǔ)設(shè)施層。該部分主要包括服務(wù)器和存儲設(shè)備兩類設(shè)備。②應(yīng)用服務(wù)層。為了保證各類地理信息資源能夠在統(tǒng)一的地理空間數(shù)據(jù)庫中得到高效利用并提供有效的服務(wù)功能，需要對其進(jìn)行合理配置以滿足不同用戶的需求。③邏輯處理單元。通過將空間信息共享平臺與空間數(shù)據(jù)處理軟件有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建了面向用戶的空間數(shù)據(jù)組織體系結(jié)構(gòu)。

4.2 數(shù)據(jù)組織模型詳細(xì)設(shè)計(jì)

4.2.1 建立地理實(shí)體模型

在對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之前首先需要將空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Geodatabase 格式。通過ArcGIS 軟件中的ArcToolbox 工具箱創(chuàng)建空間數(shù)據(jù)庫，并且導(dǎo)入對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫文件，然后根據(jù)數(shù)據(jù)庫表中的屬性字段值來確定每個地物的具體位置信息、類型等內(nèi)容；同時還可以利用SQL語句來查詢該類地物的相關(guān)屬性信息，以便于后期工作人員能夠更好地了解和掌握該類土地利用現(xiàn)狀情況以及其變化趨勢。

4.2.2 構(gòu)建專題地圖

在完成上述操作后即可進(jìn)入到專題地圖制作環(huán)節(jié)。在這一過程中，為了保證所繪制出來的專題地圖具有較高的準(zhǔn)確度與完整性，必須確保專題要素的正確性。通常情況下，專題要素主要包括以下幾種形式，分別是行政區(qū)劃類專題要素、交通線路專題要素、水系專題要素以及其他專題要素等等。為此就要對這些不同類別的地理要素進(jìn)行合理分類，并且將各類要素按照一定順序排列好，形成一個完整的專題地圖。

4.3 數(shù)據(jù)組織模型實(shí)現(xiàn)

4.3.1 對于不同比例尺的地形圖和地籍圖等要素類數(shù)據(jù)

首先利用ArcGIS10.2軟件中的空間分析工具將各圖層屬性數(shù)據(jù)按照其對應(yīng)的圖幅范圍在相應(yīng)的圖層上進(jìn)行疊加顯示；再通過ArcMap10.3軟件的空間查詢功能，根據(jù)需要選取某一圖層或某一類要素類型，并且以該圖層為基礎(chǔ)，建立該圖層與其相鄰圖層面板上的關(guān)系。最后，結(jié)合數(shù)據(jù)庫表中所存儲的相關(guān)信息，完成與之相對應(yīng)的專題地圖編制工作。

4.3.2 對于同一比例尺的專題地圖、行政區(qū)域圖以及其他專題圖件等

首先，依據(jù)上述方法分別建立起各個圖層及圖層內(nèi)所包含的專題符號庫、地理地形庫及注記庫。然后，針對每個專題內(nèi)容，選擇一個合適的專題符號庫，并且將該專題符號庫作為基礎(chǔ)地圖，建立起該圖層與其相鄰圖層面板上的關(guān)系，進(jìn)而形成不同比例尺的專題地圖。最后，結(jié)合數(shù)據(jù)庫表中所存儲的有關(guān)信息，完成與之相對應(yīng)的行政區(qū)域圖編制工作。

5 總結(jié)與展望

綜上所述，在當(dāng)前大比例尺地形圖生產(chǎn)中，由于存在著大量的圖面信息，為保證其精度和質(zhì)量，需要采用科學(xué)合理的方法對其進(jìn)行處理分析；而且隨著地理信息時代的發(fā)展、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步以及地理空間信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)等技術(shù)手段的不斷完善，使得人們可以更好地利用各種先進(jìn)的測繪手段來獲取高精度的地理空間數(shù)據(jù)。