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基于标准地图制作公开版地质图的技术研究和示例孙涵睿1，2，刘荣梅1，2，杨 燕1，2，3，魏炳强4（1.中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心，北京100055；2.自然资源部地质信息工程技术创新中心，北京100055；3.中国地质大学（武汉）国家地理信息系统工程技术研究中心，湖北武汉430074；4.中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心，山东烟台264000）摘 要：地质图是地质调查和地质成果公开展示的基础，标准地图是地质图件编制必不可少的参考底图。为了解决标准化地质制图中的地图投影、比例尺难统一与数据格式不一致问题，本文以中国 11200 万地质图标准化制图为例，运用 ArcGIS 和 AdobeIllustrator 软件，加工处理最匹配标准地图比例尺的地质图数据，确定了地质图和标准地图数据套合后边界平均偏移距离最小、要素匹配度最高的 Albers 投影最佳参数，并处理要素间的关系，实现了 2 组地图数据的适配。在地质图标准化和规范化的基础上，编制了基于标准地图的地质图。本文基于标准地图的地质数据加工处理、整合、制图技术流程具有较强的适用性，为公开版标准化地质图件制作提供参考。关键词：标准地图；公开版地质图；地质图件；ArcGIS；AdobeIllustrator中图分类号：P623 文献标志码：A 文章编号：2097-1001（2023）05-0040-060 引言标准地图依据国家、省、市、县各级勘界成果、基础测绘及相关专业部门的最新成果数据，按照现行的技术标准和相关法律法规编制而成。标准地图是经过自然资源部地图技术审查部门审核，能够公开使用并带有审图号的地理底图1。地图具有严肃的政治性、严密的科学性和严格的法 定性2。标准地图是地质图件必不可少的参考底图。地质调查工作形成地质图、矿产图、地球化学图、地球物理图、水文地质图等传统成果图件，地质信息化衍生出多样化的网络地图共享服务，地质成果图件表达与网络地图共享服务都需要以标准地图为地理底图。在地质图件编制过程中，如果地质工作者未严谨地确认地理底图的来源、正确性和准确性，基于已有地理底图数据得到的地质图可能存在地图错绘或漏绘情况3-4。地理底图要素表达不准确或处理不当，可能引发国际争议，影响中国领土主权完整和民族利益5，甚至威胁国家安全。因此，现阶段地质图标准化的需求越来越 迫切。依据中华人民共和国测绘法地图管理收稿日期：2022-09-26；修回日期：2023-06-25基金项目：中国地质调查局“国家地质大数据汇聚与管理”项目（DD20190318）；中国地质调查局“地球科学数据整合与知识服务”项目（DD20230137）第一作者：孙涵睿（1995），女，助理工程师，主要从事地质信息化和数据库建设。E-mail:通信作者：刘荣梅（1978），女，正高级工程师，主要从事地学数据库建设与应用研究。E-mail:第 5 期2023 年 10 月自然资源信息化Natural Resources Informatization No.5Oct.,2023 41孙涵睿，等：基于标准地图制作公开版地质图的技术研究和示例第 5 期条例6等相关规定，向社会公开的地图都要严格按照“谁公开、谁送审”的原则，规范使用地理底图。目前，已公开的标准地图与地质图数据适配存在以下问题。（1）标准地图和地质图比例尺难统一，标准地图具有统一的印刷规格、较固定的比例尺，而地质图一般是标准图幅或研究区任意比例尺。（2）标准地图未提供投影参数，难与地质图完全适配叠合。（3）标准地图和地质图的数据格式和编辑环境均不同。因此，为满足地质科研工作者对标准化地质图制作的需求、提供适合大众公开使用的地质图服务7，本文以中国 11 200 万地质图为例，研究基于标准地图的公开版地质图件编制技术。结合Adobe Illustrator软件，将地质图数据整合到标准地图，实现公开版标准化地质图制图。公开版标准地质图整合加工技术，能够有效避免产生“问题地图”，使地质调查成果表达和网络地图服务更加规范，为公众提供正确、权威、实用的标准化地质图。1 标准地图介绍标准地图可作为编制公开版地图的参考底图。目前，互联网用户可登录自然资源部地图技术审查中心标准地图服务系统8（http:/）获取世界范围内的标准地图，或登录各省（自治区、直辖市）标准地图服务网站获取更多的标准地图数据。目前，自然资源部地图技术审查中心标准地图服务系统提供标准地图 380 幅、参考地图 1661 幅、自助制图底图 4 套；中国各省（自治区、直辖市）均已开通标准地图服务，共提供 9 860 幅标准地图。自然资源部地图技术审查中心标准地图服务系统提供的标准地图包括世界地图、各洲地图、中国地图、中国主要河流湖泊分布图、分省份地图、专题地图等，如表 1 所示。提供的标准地图样式丰富，涉及中文和英文2种语言，包括了对开、4 开、8 开、16 开、32 开、64 开 6 种 开 本 和12.5 亿 198 万比例尺地图，按照色系、分省设色、邻国、线划样式、排版等不同样式进行区分同一比例尺地图，提供了 JPG 图片格式和可编辑的 ESP 数据格式地图，方便用户根据其地图版式、图面内容、设色、语言、邻国展示、分省等制图需求选择合适的标准地图并进行编辑制图。专题地图包括 G20 国家专题图、长江经济带专题图、京津冀都市圈专题图、长江三角洲专题图等。本文以自然资源部地图技术审查中心标准地图服务系统提供的 11 100 万 4 开分省设色中国地 图（界线版有邻国无河流线划样式一）为地理底图，其审图号为 GS（2020）4633。表 1 标准地图序号地图类别比例尺范围数量/幅1世界地图（中）12.5 亿 14 100 万372世界地图（英）12.5 亿 14 100 万273各洲地图13 530 万 11 790 万294中国全图（中）11 亿 1740 万1615中国全图（英）16 000 万 1740 万486中国主要河流湖泊分布图12 000 万、11 600 万47中国分省区市地图11 180 万 198 万628专题地图1700 万 1120 万122 数据来源2.1 地质图数据本文以全国地质专题图为例，使用 11 200 万 全国地质图数据，数据来源为中国地质调查局，包括地质点数据、地质界线数据、地质时代数据和地质注记等地质要素数据，如表 2 所示。地质图数据均经过公开版审查，数据质量较高，数据格式为 GDB 格式。42自然资源信息化2023 年 10 月表 2 主要地质要素数据图层序号图层名称图层类型1地质点点2地质界线线3地质时代面4地质注记注记2.2 标准地图数据标准地图数据来源为自然资源部地图技术审查中心标准地图服务系统。由于标准地图和地质图数据的比例尺无法完全对应，因此本文选取了与 11 200 万全国地质图数据库比例尺最接近的 4开11 100万中国标准地图数据。地图数据可靠，符合权威性、准确性、现势性的原则，有效避免“问题地图”的产生9。标准地图数据格式为EPS格式，分辨率为 300 dpi。3 基于标准地图的公开版地质图制作3.1 技术流程标准地图数据与地质图数据难以完全适配叠合。针对 2 种数据的特点，本文制定了基于标准地图制作公开版地质图的技术流程，如图 1 所示。首先，收集标准地图数据和地质图数据，通过自然资源部地图技术审查中心标准地图服务系统下载标准地图数据。然后，使用 ArcGIS 软件处理地质图数据，依次调整地质要素数据的压盖顺序，反复调试得到合适的地图投影参数，输出图面设色整饰后的地质专题图。接着，整合地质专题图与标准地图数据，使用 Adobe Illustrator 软件导入地质专题图和标准地图数据，进行地图版面设计，准确套合地质图和标准地图要素，并处理地理要素关系。最后，整饰输出，进行图面整饰、编辑与配图，输出公开版的标准化地 质图。图 1 基于标准地图的公开版地质图制作技术流程3.2 地质图标准数据加工基于 ArcGIS 软件特点，本文开展满足标准地图规范的地质图数据整理加工，步骤如下。（1）添加地质要素数据。选择中国地质图11 200 万数据库中的地质要素数据，按点、线、面要素的顺序调整图层的压盖关系。（2）地图投影变换。全球、全国、省级、专题等不同标准地图投影参数各不相同，地质图需要与标准地图反复叠加，测试 2 组数据的匹配套合程度，确定最合适的数据投影坐标参数。（3）按照地质编图标准规范进行设色整饰。应规范表达地质图的地质点、地质界线等地图符号，使用标准的地质专题图表达样式。本文参 照GB/T 9582015 区域地质图图例规定的区域地质图图例的代号、符号与花纹及其表示方法与原则执行，如图 2 所示。地图符号化后，进行图面调整，切换到 ArcGIS 布局视图，设置比例尺ArcGIS?Adobe Illustrator?43孙涵睿，等：基于标准地图制作公开版地质图的技术研究和示例第 5 期为 11 100 万，设置图面方向为横向，设置图面宽为 60cm、高为 45cm，调整地质要素以适配页边距。右键选中数据框，选择“属性”，点击“框架”，将“边框”“背景”均设置为无。如果要素符号颜色有白色，则将填充要素设置为“无颜色”。图 2 地质年代符号表达样式?QNQNENEKEKJKJTJTMzPTPCP?PzPz1OOSSSDAnDPz2DDCCPz2MzAnS2.5882500（Ma）416299416359.241665416252443.7359.2443.7416488.3416488.3443.7541443.7?ArPtPt3Pt3C?541488.3541416541252416443.7359.2299CCO（4）地图检查合格后，导出地质专题图。输出的地图分辨率应与标准地图分辨率保持一致，可通过 Adobe Illustrator 软件查看标准地图的分辨率，将分辨率设置为 300 dpi。本文合并导出地质要素的点、线、面图层，用户也可视情况导出单图层或多图层，导出格式为 PNG 或 EPS。3.3 地质图与标准地图整合加工地质图数据格式与标准地图数据格式不同，本文需要进行地质图数据格式转换，运用矢量平面制图软件。Adobe Illustrator 软件在图形绘制、颜色填充方面能够良好兼容，色彩处理效果较鲜艳、真实10-11，地图制图效果更好。本文运用Adobe Illustrator 软件实现地质专题图与标准地图整合加工。（1）地图版面设计。在文件存放路径下，选择 4 开 11 100 万中国标准地图数据，打开标准地图备用。在选择菜单栏下，选择“窗口”选项，打开“控制”工具条，在控制工具条中点击“文档设置”和“编辑画板”，拖动画板边框并调整画板范围，实现画板包含标准地图及地质专题图的图例、柱状图等内容，完成地图版面设计。（2）底色透明化的地质专题图加载。可使用Photoshop 软件或其他图像处理软件，删除地质专题图的图层底色，保存为 PNG 格式文件。（3）要素合并。首先，在地质专题图窗口中，通过“选择工具”选中地质专题图图像，使用复制快捷键复制图像。然后，切换至标准地图窗口，使用快捷键将地质专题图粘贴至标准地图文件。最后，使用“选择工具”移动地质要素，实现地质图与标准地图要素准确套合，通过 Adobe Illustrator 软件测量 2 组数据国界线的平均偏移距 44自然资源信息化2023 年 10 月离确定边界匹配度，如表 3 所示。对比发现，全国 4 开 11 200 万比例尺地图数据匹配套合后，UTM 投影平均偏移距离最大，距离为 6.75mm；Albers 投影平均偏移距离最小、边界要素匹配度最高，平均偏移距离为 0.98mm。Albers 投影又名双标准纬线等积圆锥投影，本文具体选择 Asia North Albers Equal Area Conic 投影，将投影参数中央经线设置为 110、上标准纬线设置为 25、下标准纬线设置为 47、起始原点设置为 0、椭球体参数设置为世界大地坐标系 WGS-84。表 3 不同投影下国界线平均偏移距离投影名称平均偏移距离/mmWGS 1984 UTM Zone 48N6.75 Asia North Lambert Conformal Conic6.19 Xian 1980 3 Degree GK Zone 364.65 Beijing 1954 3 Degree GK Zone 362.82 Asia North Albers Equal Area Conic0.98（4）处理地理要素关系。主要包括压盖关系处理和注记冲突关系处理。标准地图的地名等点要素、境界等线要素被地质图压盖，通过“窗口”中的“图层”选项调整图层压盖顺序，将地质图层移至标准地图要素图层下方。处理注记冲突关系时，通过“选择工具”选中重叠的注记文字并拖拽，确定注记的最佳摆放位置。（5）图面整饰。根据地质图件制图标准，加入图名、图例、指北针和比例尺。（6）保存并输出文件。输出结果为基于标准地图的公开版地质图，可选择 PDF、EPS、JPG 等输出格式。4 基于标准地图的公开版地质图成果本文针对地质图与标准地图 2 种不同格式数据，确定了地质图与标准地图相适配的比例尺和地图投影参数，基于 ArcGIS 和 Adobe Illustrator图件编辑软件，通过调整地质体要素适配国界线，制作了基于标准地图的公开版地质图。有效解决了制图中的地图投影、比例尺及不同格式数据编辑问题，保证了公开版地质制图的准确性和规 范性。本文地质图数据的地图投影参数设置为 Albers投影参数，地质专题图能够较准确地套合标准地图，按照地质编图标准规范进行设色，标准、美观地表达地图符号与地图。地质图件中点、线、面要素压盖关系正确，符合公开地图内容表示规范。标准化地质图能够展示地质调查工作的丰富成果，为公众提供正确、权威、实用的标准地质图数据。公开发布的成果，需按照地图管理条例进行地图审批。除地质图数据外，地质工作者也可以根据实际需要，添加各类地质调查、自然资源等专题数据，按照本文的标准化地质图整合技术流程，编制各类标准化的专题地图。另外，MapGIS 软件地质图标准数据处理也适用于此技术流程。5 结论本文研究了基于地质数据加工、处理和整合的公开版标准化地质图编制通用技术流程。以全国11 100 万 4 开标准地图数据为例，利用 ArcGIS和 Adobe Illustrator 软件，加工处理与标准地图比例尺最匹配的地质图数据，制作标准化地质图。对比评价了 Albers、UTM、Lambert、西安 1980、北京1954 等投影下地质图和标准地图数据套合情况，确定了边界平均偏差距离最小、边界要素匹配度最高的 Albers 投影最佳参数，合并地质图与标准地图要素后配图整饰输出，实现了公开版标准化地质图编制。本文有效解决了制图编辑中的地图投影、比例尺难统一与数据格式不一致问题。公开版地质图件制作流程简单、易操作，能够较好地整合各类地质调查、自然资源等专题数据。公开版标准化地质图件编制，较好地满足了 45孙涵睿，等：基于标准地图制作公开版地质图的技术研究和示例第 5 期地质工作者的制图需求。本文不足之处在于地质图存在一定的误差，地质调查工作采集的地质数据栅格化后，难以完全匹配标准地图的矢量边界。由于全国地图与世界地图、分省份地图、专题地图等标准地图的投影参数不同，未来研究应注意制图时选择合适的投影参数，将进一步研究世界、全国，分省份、专题的标准地质图参数，满足不同尺度的标准化制图需求。参考文献1周伟.县级标准地图编制研究：以福建省为例 J.测绘与空间地理信息，2021，44（9）：57-592洪伟.标准中地图的编辑与审核 J.中国质量与标准导报，2017（9）：42-44.3 王琴.“问题地图”危害与防控 J.测绘，2021，44（2）：91-93.4李展.浅谈“问题地图”的识别和预防 J.测绘与空间地理信息，2021，44（8）：204-2065王舒，韩同欣，何文春，等.基于气象常用软件制作标准地图的研究和实现 J/OL.测绘地理信息：1-72022-07-28.https:/ M.北京：中国法制出版社，20167朱艳霞.基于公开版地图数据库的福建省地图公共服务探究 J.测绘与空间地理信息，2021，44（1）：145-1488自然资源部.自然资源部免费向公众提供标准地图服务 EB/OL.（2019-08-02）2022-09-08.https:/ J.测绘通报，2017（6）：105-10710 戴琦.CorelDRAW 和 AdobeIllustrator 在地图编制中的应用比较 D.武汉：华东师范大学，201311 李硕.AdobeIllustrator 与 CorelDRAW 矢量图形绘制中的应用比较 J.无线互联科技，2022，19（2）：127-128Technology study and demonstration of the production of public geological map based on standard mapSUNHanrui1,2,LIURongmei1,2,YANGYan1,2,3,WEIBingqiang4(1.CommandCenterofNaturalResourcesComprehensiveSurvey,ChinaGeologicalSurvey,Beijing100055,China;2.TechnologyInnovationCenterofGeologicalInformationofMinistryofNaturalResources,Beijing100055,China;3.NationalEngineeringResearchCenterforGeographicInformationSystem,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,Hubei,China;4.YantaiCoastalZoneGeologicalSurveyCenter,China GeologicalSurvey,Yantai264000,Shandong,China)Abstract:Geologicalmapisthebasisforgeologicalsurveyandachievementsdemonstrationtothepublic.Standardmapisthenecessaryreferencebasemapforgeologicalmapping.Inordertosolvetheincompatibilityproblemsofmapprojection,scaleanddataformatinstandardgeologicalmapping,applyingArcGISandAdobeIllustratorsoftware,thisstudytakesthe1 12milliongeologicalmappingasanexampleandprocessesthegeologicalmapdatathatbestmatchesthestandardmapscale.ThebestparameterofAlbersprojectionhasbeendefinedaccordingtotheminimumboundaryoffsetdistanceandthehighestmatchingrateofthefeaturesaftertheintegrationofgeologicalmapandstandardmap,andtherelationsoffeatureshavebeenprocessedtorealizethedatamatchingofstandardmapandgeologicalmap.Thisstudyensurestheaccuracyandstandardizationofthegeologicalmapbasedonthestandardmap.Thetechnologyofgeologicaldataprocess,integrationandmappingbasedonstandardmapisapplicabilityandprovidesareferencetoproducethepublicversionofthegeologicalmap.Keywords:standardmap;thepublicversionofthegeologicalmap;geologicalmap;ArcGIS;AdobeIllustrator