基于GIS地图矢量化成果可用性提升下的地图制图数据组织模型设计.pdf

支撑技术 基于GIS地图矢量化成果可用性提升下的地图制图数据组织模型设计唐丹丹（辽宁经纬测绘规划建设股份有限公司）【摘要】为了解决传统地图制图数据组织方法存在的不足和缺陷，提出一种基于地理信息系统（Geographic Information System，GIS系统）的地图矢量化成果可视化表达方法。该方法以ArcGIS平台为基础，利用ArcMap软件进行二次开发实现对地图矢量图层及属性信息的处理与分析功能；在此基础上，结合空间数据管理技术及面向对象分析理论，构建了一套适用于地理实体专题图件制作过程的地图符号库、注记库、符号库等数据库；并通过Web端的地图浏览器来实现各类专题图件的在线编辑、修改以及输出显示等操作。最后本文从多个方面阐述了基于GIS地图矢量化成果可视化表达的关键技术问题及其在实际工作中的应用情况，以期能够进一步提高地图制图数据组织效率，促进其向更高质量发展。【关键词】GIS地图矢量化；可用性提升；地图制图模型中图分类号：P208 DOI：10.13655/ki.ibci.2024.01.009The Design of Cartographic Data Organization Model Based on the Availability Improvement of GIS Map Vectorization AchievementsTANG Dan-dan（Liaoning Jingwei Surveying and Mapping Programming Construction Co.,Ltd.）【Abstract】In order to solve the shortcomings and defects of traditional cartographic data organization methods,a visualization expression method for map vectorization results based on Geographic Information System(GIS)is proposed.Based on the ArcGIS platform,the method uses the ArcMap software to carry on the secondary development to realize the processing and the analysis function of the map vector layer and the attribute information.On this basis,combined with spatial data management technology and object-oriented analysis theory,a set of map symbol database,note database,symbol database is constructed which is suitable for the process of making thematic maps of geographical entities.And it realizes all kinds of thematic map online editing,modification and output display operations through the map browser on the Web-side.At last,this paper expounds the key technical problems of the visualization of map vectorization results based on GIS and its application in practical work from many aspects,in order to improve the efficiency of cartographic data organization,and promote its development to a higher level.【Keywords】GIS map vectorization;availability improvement;cartographic model1 引言目前在我国很多行业中都会使用到各种各样的地图产品。其中最常见的就是专题图和地标图。对这些产品的生产过程以及制作方法进行分析可以发现其主要是以地图符号为核心来实现的。因此在实际应用中就需要根据具体情况将不同类型的地图要素按照一定的比例进行分类并且通过符号化的方式进行表达。而在这个过程中所采用的方法也有很多种，例如线状符号、点状符号等，同时还要保证各个地图要素之间具有较强的关联性。但是随着社会发展水平不断提高，人们对于地图产品质量的要求越来越高1，所以现阶段各类专业技术人员已经逐渐开始重视起了地图产品的开发与设计工作。但由于当前相关领域人才紧缺，导致该项工作无法顺利开展。2 GIS地图制图数据组织模型概述2.1 GIS地图制图数据组织模式针对此情况本文提出一种基于GIS地图矢量化成果的地图产品开发方案，即利用ArcGIS软件平台完成地图设计建立数据库创建符号库构建符号映射关系生成符号文件格式输出地图产品。目前我国市场上关于地图产品开发的书籍和资料很多，但是其中大多数都是从用户的角度出发，从而忽视了地图产品本身的特点及其功能。例如在对地图符号进行定义时主要考虑的因素有以下几方面：首先要保证地图符号能够满足用户的实际需要；其次36 支撑技术 还要兼顾美观与实用等多方面的要求；最后还需结合实际工作环境来选择合适的地图符号类型。而在这个过程当中所涉及的内容比较复杂2，因此就会导致最终得到的地图符号不符合人们的需求，并且也无法达到预期效果。所以为了解决这一问题就必须采用地理信息系统技术来实现地图符号的自动转换以及符号库管理工作，这样不仅可以使得地图符号更加规范统一，同时也可以减少人工操作过程中的错误，进而提高地图生产效率及质量水平，降低成本投入，缩短制作时间3。2.2 GIS地图制图数据组织方法2.2.1 按照一定标准将地理实体划分为不同层次按照一定标准将地理实体划分为不同层次在对地理实体进行分类时一方面要遵循从宏观到微观的原则；另一方面也应考虑到各类地理对象所具有的特征和属性。例如根据城市道路网的结构特点可分为主干道、支路以及辅路等类型。同时还要注意不同类型道路之间的关系与联系，如道路交叉口、立交桥等都是可以作为交通线索来加以区分的。2.2.2 利用地理信息系统软件平台对地理实体的空利用地理信息系统软件平台对地理实体的空间信息进行处理分析间信息进行处理分析地理信息系统能够实现各种类型的空间数据采集、管理、存储、检索、更新、输出功能。通过该系统不仅能够完成对空间数据的查询浏览操作，而且还可以实现对空间数据的统计分析。此外本文采用的地理信息系统主要由3部分组成：基础设施层、应用层以及用户层。基础设施层中的各类要素包括了地形图底图、影像图、电子地图、专题地图等；应用层则为地理信息系统提供了相关服务，并在其中发挥重要作用的就是地理信息系统及其集成环境；用户层则为用户提供了使用平台及工具，其主要内容有：用户界面(UI)、数据库管理、数据管理、业务流程。2.3 GIS地图制图数据组织流程基础设施层中的各类要素包括了地形图底图、影像图、电子地图、专题地图等；应用层则为地理信息系统提供了相关服务，并在其中发挥重要作用的就是地理信息系统及其集成环境；用户层则为用户提供了使用平台及工具，其主要内容有：用户界面(UI)、数据库管理、数据管理、业务流程。2.4 GIS地图制图数据组织模型根据地类图斑和要素分布特点对其进行分级管理、分层存储与管理。按不同比例尺将地类图斑划分为多个图层；并且每个图层均包含一个或多个属性信息。在ArcGIS软件中建立数据库，实现各类地理实体之间的相互关联关系，以满足不同类型专题地图制作需求。通过构建空间数据拓扑关系，利用空间分析功能对不同类型专题地图进行综合处理，从而形成符合要求的专题地图产品。针对不同的专题地图内容及表现形式，分别采用不同的表达方式来表达相应的专题地图内容，使得专题地图更加形象直观，增强用户体验效果。同时还可以结合实际情况，灵活调整表达方法。3 GIS地图制图数据组织模型设计3.1 GIS地图制图数据组织模型的基本要求对地理信息数据进行组织时，需要考虑到不同类型的地理要素在图面上所呈现出的具体特征和空间分布情况等内容；同时还应该将这些地理要素与其他专题地图相结合。例如：某地区的地形地貌以及水系等自然地理条件是该区域的重要组成部分，而且这种地理环境也会影响着该地区的经济发展水平、人口数量及产业结构等等方面。所以，在实际应用中，为了能够更好地发挥出地图信息资源优势，就要充分利用好地图信息优势来实现相关功能，并提高其实用价值。因此，在开展地图设计工作之前，必须做好相应的准备工作，以便可以根据实际需求来合理选择合适的技术手段来完成相关任务，从而使得地图信息的价值得到充分发挥。3.2 GIS地图制图数据组织模型的构建原则遵循层次性原则。在对GIS地图制图数据进行组织时，首先要保证数据的完整性和准确度；其次是按照一定的逻辑顺序来进行组织。因此，为了使得GIS地图制图数据更加符合用户需求，必须从以下方面着手进行组织。建立合理有序的组织体系，并且将各个环节之间相互联系起来。根据实际情况选择合适的组织方式，以提高工作效率。考虑到不同类型的地理信息系统所具有的特点以及它们之间存在着复杂的内在联系，所以应该采用适当方法实现多源异构的数据融合。37 支撑技术 3.3 GIS地图制图数据组织模型的构建思路数据组织模型的构建主要是通过以下步骤实现的建立地理数据库，对模型中涉及的所有要素信息进行收集整理和分析。根据实际情况选择合适的空间数据存储方式，如文件格式、数据库结构等。将各类数据转换为统一格式，形成可供调用的GIS数据文件。在ArcGIS软件支持下，利用ArcMap工具箱完成数据处理工作，并生成相应图层。针对不同类型的专题地图编制需要，采用不同方法组织相关数据内容，包括文字描述、图形表达以及属性表等，以满足用户的需求。4 GIS地图制图数据组织模型实现4.1 数据组织模型总体架构基础设施层。该部分主要包括服务器和存储设备两类设备。应用服务层。为了保证各类地理信息资源能够在统一的地理空间数据库中得到高效利用并提供有效的服务功能，需要对其进行合理配置以满足不同用户的需求。逻辑处理单元。通过将空间信息共享平台与空间数据处理软件有机结合，构建了面向用户的空间数据组织体系结构。4.2 数据组织模型详细设计4.2.1 建立地理实体模型建立地理实体模型在对空间数据进行处理之前首先需要将空间数据转换成Geodatabase格式。通过ArcGIS软件中的ArcToolbox工具箱创建空间数据库，并且导入对应的数据库文件，然后根据数据库表中的属性字段值来确定每个地物的具体位置信息、类型等内容；同时还可以利用SQL语句来查询该类地物的相关属性信息，以便于后期工作人员能够更好地了解和掌握该类土地利用现状情况以及其变化趋势。4.2.2 构建专题地图构建专题地图在完成上述操作后即可进入到专题地图制作环节。在这一过程中，为了保证所绘制出来的专题地图具有较高的准确度与完整性，必须确保专题要素的正确性。通常情况下，专题要素主要包括以下几种形式，分别是行政区划类专题要素、交通线路专题要素、水系专题要素以及其他专题要素等等。为此就要对这些不同类别的地理要素进行合理分类，并且将各类要素按照一定顺序排列好，形成一个完整的专题地图。4.3 数据组织模型实现4.3.1 对于不同比例尺的地形图和地籍图等要素类对于不同比例尺的地形图和地籍图等要素类数据数据首先利用ArcGIS10.2软件中的空间分析工具将各图层属性数据按照其对应的图幅范围在相应的图层上进行叠加显示；再通过ArcMap10.3软件的空间查询功能，根据需要选取某一图层或某一类要素类型，并且以该图层为基础，建立该图层与其相邻图层面板上的关系。最后，结合数据库表中所存储的相关信息，完成与之相对应的专题地图编制工作。4.3.2 对于同一比例尺的专题地图对于同一比例尺的专题地图、行政区域图以及行政区域图以及其他专题图件等其他专题图件等首先，依据上述方法分别建立起各个图层及图层内所包含的专题符号库、地理地形库及注记库。然后，针对每个专题内容，选择一个合适的专题符号库，并且将该专题符号库作为基础地图，建立起该图层与其相邻图层面板上的关系，进而形成不同比例尺的专题地图。最后，结合数据库表中所存储的有关信息，完成与之相对应的行政区域图编制工作。5 总结与展望综上所述，在当前大比例尺地形图生产中，由于存在着大量的图面信息，为保证其精度和质量，需要采用科学合理的方法对其进行处理分析；而且随着地理信息时代的发展、计算机技术的进步以及地理空间信息数据库建设等技术手段的不断完善，使得人们可以更好地利用各种先进的测绘手段来获取高精度的地理空间数据。参考文献1 高国庆.基于栅格地图矢量化估算2006年全球裸露碳酸盐岩面积的研究D.广西：桂林理工大学，2018.2 张岩.地图矢量化及地理信息系统的实现D.哈尔滨：哈尔滨工程大学，2009.3 邹修明.栅格地图矢量化关键技术研究D.南京：南京理工大学，2002.38