浅谈政务电子地图制作

官文洁

(福州市勘测院　福建福州　350003)



浅谈政务电子地图制作

官文洁

(福州市勘测院福建福州350003)

政务电子地图是面向电子政务应用需求、以在线形式提供服务的地图形式，是适合于网络一站式服务的电子地图，具有地图特性和综合特性。文章结合福州市1:500地形图数据更新项目的政务电子地图生产工作实践，分析和总结了电子地图的生产工艺流程，并着重介绍了电子地图制图规范，尤其是政务电子地图的的制作过程如何快速提取加工、图面注记及兴趣点表达等关键技术方法。

政务;电子地图 ;规范;生产工艺流程

0　引言

政务电子地图是一种以基础地理数据为基础，以GIS和计算机系统为处理平台，以政府行政办公部门为服务对象，面向电子政务应用需求，覆盖市域，多要素实体化的以在线形式提供服务的地图形式，具有地图特性和综合特性等。

目前的政务电子地图一般都是在数字线划图的基础上，删除一些测绘专业要素(如测量控制点、等高线等)，增加一些具有普遍共享性的社会经济类图层数据(如行政机关、公共服务及设施和名胜古迹等)，以形成各政府部门在政务管理中普遍需要共享的各类地理空间框架专题数据。同时要对各类地理空间框架专题数据进行内容提取与组合、符号化表现等一系列加工处理，以形成适合于网络一站式服务的电子地图。

福州市政务电子地图是在1∶500数字线划图的基础上，提取基础数据中的建筑物、植被、水系、交通以及地名点、兴趣点等图层，增加一些具有普遍共享性的社会经济类图层数据(如行政机关、公共服务及设施、名胜古迹等)，以形成各政府部门在政务管理中普遍需要共享的各类地理空间框架专题数据。

1　技术路线

福州市政务电子地图数据库建设的目标是将所有相关的数据有效地组织起来，并根据其地理分布建立统一的空间索引，进而可以快速调度数据库中任意范围的数据，达到对整个数据的无缝漫游和管理。数据组织管理遵循了标准化、规范化的原则进行。

本项目根据现有的资源以及对电子地图各类应用情况的分析与充分调研，通过提取基础数据中的重要建筑物、植被、水系、交通以及兴趣点等图层，通过多方收集资料，丰富完善兴趣点信息，补充具有普遍共享性的社会经济类信息，以形成各政府部门在政务管理中普遍需要共享的各类地理空间框架专题数据。同时按照统一的标准规范制作，进行图层合并、信息录入、拓扑构建、接边，组成电子地图框架数据，通过数据集成、美化、符号化、显示级别配置等处理，输出色彩协调、符号形象、图面美观的视屏显示地图[1]。技术路线流程图如图1：

2　数据库及组织设计

2.1数据内容设计

现有的基础地理数据包含多个大类、各类下又包含多个图层。由于电子地图表达信息量的有限性，需要对数据进行图层提取、图层数据合并、属性字段合并等操作。目前，一般提取建筑物、植被、水系、交通以及地名点、兴趣点等图层组成电子地图框架数据。对电子地图框架数据建设按照统一标准规范制作，来建立集中管理、集中服务的空间数据库。

(1)数据范围

本次配合福州市1:500地形图数据更新项目所生产加工涉及的数据范围为福州市中心城区约400km2数据，如图2：

(2)数据格式、分幅及组织

数据格式为ARCGIS的shp格式，数据采用整幅图及分层分要素的组织管理；

(3)数据内容图层名称及属性字段

政务电子地图与影像政务电子地图采用的数据源不同，采用不同的图层。矢量政务电子地图基于ARCGIS加载各图层数据，包括图面注记(道路注记、铁路地注记、水系注记、兴趣点注记等)，兴趣点、绿地面、水系面、交通面、居民地面，并调整图层顺序，图层由上而下顺序为注记图层、点要素图层、线要素图层、面要素图层。影像政务电子地图加载图面注记(道路注记、铁路地注记、水系注记、兴趣点注记等)、兴趣点、影像数据。

政务电子地图数据库建设采用分层方法进行管理和使用，数据库建设参照《地理信息公共服务平台电子地图数据规范》(CH/Z 9011-2011)[2]，且参考数据的实际情况进行统一设计，数据集命名遵循统一规范，数据库主要数据集如表1。

表1　数据库主要数据集

电子地图中各数据层叠放顺序设计为：由下而上为面、线、点。

数据层命名方式为：“数据比例尺代码”+“数据层内容标识”+“数据层几何类型标识”[3]。例如，1∶500数据中的政区图层名称为“KAREPL”。

(4)信息点分类

兴趣点共分5级，主要的一级类包括：机关事业及社会团体、医疗卫生、文化教育、住宿宾馆、餐饮美食、旅游交通、金融业、文化艺术业、休闲娱乐业、购物、通信传媒、企业、地产小区(表2)。

表2　信息点分类

2.2数据组织方式[4]

项目成果数据在同一空间内以数据层为单位组织不同的要素类，同一类要素以不同的几何特征再分不同的图层。各数据内容代码详见表3。

表3　各数据内容代码表

3　电子地图建设主要过程[5]

本次电子地图建设工作，通过收集1∶500数字线划图等数据资料，并充分利用各类成果资料及技术标准等作为基本工作底图和作业依据，参考相关规范及业主的实际要求等，按照一定的规则分层、标准分类编码等进行数据加工，矢量地图以矢量要素数据为主要数据源，经过数据分级与可视化设置而成；影像地图以航空影像为基础，并配以矢量线划和适量注记。采用数据处理技术、地理信息系统技术，实现对原有数据进行格式转换、空间定位、空间转换等技术处理，建设一套统一、标准、规范的政务电子地图数据库。并建设相应18～20级的瓦片数据库。本次电子地图制图具体实施流程详见图3。

3.1资料收集

收集本项目生产所需要的基础地形图资料，主要包含更新入库后的福州市区400km21∶500 DLG数据库。

3.2数据分析

针对政务电子地图的特定要求，福州市1∶500政务电子地图是在矢量基础数据中进行提取加工而成，即删除一些测绘专业要素，增加一些具有普遍共享性社会经济类信息的政务电子底图，其主要包括交通及辅助设施、水系、植被、建筑物、地名点、信息点等通用类地理空间信息资源。

3.3图层重组

按照即定政务电子地图所需要的数据内容，从福州市更新后的1∶500地形图矢量数据资料中提取有用的数据，如水系、道路、房屋等，进行构面、拓扑构建等加工处理。

3.4兴趣点图面加工

考虑图面信息的承载量，为平衡图面丰富性与美观性，通过提取兴趣点来完善图面信息。兴趣点图面加工主要内容为兴趣点图面显示控制，兴趣点图面控制原则通过要素显示级别控制、显示优先级、网格化相结合来控制图面表达。

(1)取重要信息兴趣点作为上图要素，根据显示级别对信息表达进行控制。如显示级别中“18”表示在18-19级显示，“19”表示仅在19级显示。

(2)同一级别中，兴趣点过于密集，需要信息避让时，根据权重按优先级别进行显示。权重数值越小，注记标注的优先级别越高。对于权重级别相同遇到避让时，再进一步细分优先级别。例如，省直机关、省级企事业单位中按顺序显示：中共福建省委、福建省人民政府、福建省人大、福建省政协、福建省纪委、各厅局组成单位、事业企业单位。

(3)虑图面信息承载的疏密均衡，在重要信息优先表达后，使用网格化管理补充兴趣点，以图面距离6cm×3cm进行筛选兴趣点。

3.5图面注记加工

此次政务电子地图数据生产图面注记加工要素包括兴趣点名称注记、道路名称注记、水系名称注记、铁路名称注记、山名注记五类注记构成。加工的内容包括图面注记符号表达、图面注记显示优先级控制、图面注记图级控制。

(1)图面注记符号表达制作：本次图面注记符号表达基于ARCGIS 软件符号制作模块完成，主要工作包括设置各种图面注记字体、颜色、衬底、大小等因子。所有图面注记字体采用黑体；图面注记大小、颜色、衬底参考《天地图电子地图符号与注记说明2015》[1]中规定的设置。

(2)图面注记显示比例尺、显示优先级控制：图面注记显示比例尺是设置此类图面注记是否在本次电子地图中某一个比例尺是否显示，显示优先级是设置在某一比例尺下，哪一类图面注记优先显示。

3.6属性加工[6]

对原数据中存在大量的制图信息和业务信息如地名、房屋结构、层高等信息都是以注记方式离散地表示在图面上等，政务电子地图需要按照数据库建设的标准要求，将这些信息输入到相应的属性字段。

3.7拓扑处理

对房屋/水系/绿地等面状要素需要建立严格的拓扑关系。主要如：

(1)通过重复处理去除同一要素的重复，保证同一地物在同一图层中具有唯一性；

(2)房屋：房屋以轮廓实线构面，房屋附属物(阳台、室外楼梯等)不参与构面；

(3)城市绿地：大于5m2绿地(包括花圃、绿化带)应按实际边界构面；面积小于5m2的可根据具体情况不构面；

(4)水系：大于5m2的池塘，内河等水域按实际边界构面；

(5)道路：道路以地形图上边线及相关要素进行构面，并根据政务电子地图特殊性进行平滑等美观处理。

3.8接边处理

成果数据中要对相同数据(或不同数据)不同图幅间要素不一致的情况进行接边。主要如以下情况处理：

(1)线要素接边处理；

(2)接边处存在坐标差的要处理两边要素到坐标一致；必要时接边处需连接成一条线；

(3)接边处同要素的两相邻线编码应一致，不一致的查找原因修改正确；

(4)面要素接边处理内容；

(5)接边处存在坐标差的要处理两边要素到坐标一致；必要时需连接成一个面，并且属性应保持一致，不一致的查找原因修改；

(6)接边处同要素的两相邻面要素编码应一致，不一致的查找原因修改正确；

(7)信息点要素接边处理。

注记类要素接边后，应删除多余的重复注记，如单位注记，注记应该完整、正确。

3.9数据集成

矢量电子地图与影像电子地图采用的数据源不同，采用不同的图层组织。本次电子地图基于ARCGIS软件平台，加载组织集成矢量电子地图数据与影像电子地图数据。矢量电子地图加载数据包括图面注记(道路注记、铁路地注记、水系注记、兴趣点注记等)，兴趣点、绿地面、水系面、交通面、居民地面，并调整图层顺序，图层由上而下顺序为注记图层、点要素图层、线要素图层、面要素图层。影像电子地图加载图面注记(道路注记、铁路地注记、水系注记、兴趣点注记等)、兴趣点、影像数据。对集成后的数据根据不同需求可进行适当的脱密处理。

3.10电子地图表现

为了向用户提供色彩协调、符号形象、图面美观的视屏显示地图，除了必要的基础数据加工外，还需要使用专业GIS制图软件对图层要素颜色、符号、文字大小、位置、密度等进行配置，使图面美观、整洁。即在完成地图文档的基本配置后，还需要对电子地图进行道路路口溶解、注记动态标注、注记避让等图面整饰处理。地图的注记是地图内容的重要组成部分，字体、字号、文字排列和色彩选择。经过详细制作得到满足要求的电子地图数据。主要有去除锯齿、智能注记标注、地图配色方案、符号化等处理。

(1)去除锯齿

为了使电子地图图面整洁美观，除了制定合理的配色方案，按照要素属性进行符号化外，还要实现去除锯齿，消除面状要素边线的锯齿，使矢量地图要素平滑显示。

(2)智能注记标注

POI信息是电子地图中很重要的信息之一。然而，地图上显示的内容并不是越多越好。POI能以简洁的符号或标注表达方式来传达给用户更多的有用信息。如果注记过于密集，有可能出现符号/注记压盖或重叠的现象，既影响用户获取准确的信息，又无助于电子地图美观。本次智能标注主要方法有:

①符号注记过密问题的处理

(a)数据根据内容重要性分级:在信息点标注中，依据比例尺不同、图面疏密程度不同等存在注记显示过密、重叠等现象，为了解决这些问题，对信息点层之间的要素进行优先级别设置，按优先级分为党政、道路名、兴趣点、地名点、山体水系等几大类。在图面标注过密发生冲突的时候，优先级高的类的要素点则被保留，低的则被舍弃。

(b)根据当前显示比例设置各层显示类:信息点层内部，例如党政一类中，又细分为几个小类。其中行政驻地最优先显示，包括县级政府驻地，乡镇政府驻地和行政村驻地。国家权力机构和各事业单位其次，如派出所，法院等。社会团体和企事业等单位优先级最低。兴趣点一类中，大厦、大酒店、风景区等优先显示，学校医院餐馆等其次，小商铺等其他零售类显示级别最低(见图4)。

(c)设置图层间标注优先级。

②符号和注记显示不同步问题的处理

针对符号直接标注时，点符号及注记密度过高的时候出现只有符号显示但是注记不显示的情况，处理方法是将符号和注记连接在一起。

③智能标注

对实体数据中需要标注的图层进行标注规则配置来实现智能标注，极大地减少注记的编辑工作量，主要包含线标注、点标注。标注规则包含注记大小、方向、相对位置及重复性等进行配置来实现。

④符号化

符号体系构成制作原则以符号的类型为基础，对地图显示的符号参照有关的地理空间信息分类编码和各类地图图式进行相关制作。有机的地图符号体系应建立地图内容的整体感、差异感和立体感，其中的差异感又具体细化为质量差异、数量差异和等级差异。地图符号主要通过颜色、形状、大小来表达地理要素的复杂变化和有机联系，让使用者正确地感知。本次符号化部分示意详见表4、图5。

表4政务电子地图部分显示符号的形状、颜色方案参考示意

3.11地图瓦片库建设

电子地图制作完成后，需要对其进行服务发布和瓦片制作，通过对保存的地图工程文档进行缓存切片处理，形成地图瓦片数据库；以满足电子地图发布使用。地图瓦片(tile)是WebGIS中常使用的一种技术，通过地图瓦片可以有效缩短服务器的地图生成时间和地图传送时间，提高系统相应速度，以此实现电子地图的网络共享，提升电子地图的访问效率。地图瓦片根据指定的尺寸和图片格式，将指定范围内的地图切割成若干行列的矩形图片。对电子地图海量数据显示也是电子地图研究的热点。按照本次建设要求，需要对矢量政务电子地图，影像政务电子地图分别进行瓦片裁切。在ArcGIS Server中，将制作完成的地图文档(MXD或MSD)发布为地图服务。

4　结语

本文通过对福州市政务电子地图制作工作方法的研究，基本掌握了一套快速、实用的电子地图制作的技术工艺。完善了我院电子地图数据的生产工艺流程，包括各级地图的源数据规定、制图要素要求、精度要求、生产流程设计等；完善了我院电子地图制图规范，包括制图要素设计、注记及POI标注设计、制图符号库设计与制作、电子地图数据切片及发布规范等；使福州市政务电子地图在内容、表达方法等方面与过去的电子地图既有一定的差别，又形成了一套不但符合国家标准要求又满足地区特性的电子地图成果,很大程度上提高了生产效率，降低了生产成本，并且为实现电子地图常态化的更新维护提供一定了基础。

[1]天地图电子地图符号与注记说明[Z].2015.

[2]CH/Z 9011-2011 地理信息公共服务平台电子地图数据规范[S].

[3]龙毅,蒋成环,张亮,等.电子地图的基础理论与框架体系[J].现代测绘,2005,28(3):7-11.

[4]刘建国,阚明哲.长春市政务电子地图制作设计与实现[J].测绘与空间地理信息,2013,36(7):78-80.

[5]菅建华,董志.政务电子地图服务平台的设计与实现[J].地理空间信息,2010,08(3):134-137.

[6]晁春浩.北京政务电子地形图的研制[J].北京测绘,2008(3):34-37.

Discussion on the making of government electronic map

GUANWenjie

(Fuzhou Institute of Geotechnical Investigation and Surveying,Fuzhou 350003)

Oriented e-government applications demand, in the form of online service, e-government map is suitable for the electronic map of a network of one-stop service, with map features and comprehensive characteristics. Combined the e-government map production practice in the Fuzhou 1:500 topographic map data update project, analysis and summary of the production process of the electronic map are concluded, especially the electronic map drawing specifications. Most of all, the key techniques are introduced such as making process of the E-government map how to quickly extract processing and drawings note and points of interest expression.

Government affairs；Electronic map；specification；The production process

官文洁(1967.05-),女，工程师。

E-mail:362839467@qq.com

2016-05-20

TU198

A

1004-6135(2016)06-0099-06