政务电子地图的编制研究——以北京市为例

王旭辉，贾光军，陶迎春

(1. 北京市测绘设计研究院，北京 100038； 2. 城市空间信息工程北京市重点实验室，北京 100038)

政务电子地图的编制研究
——以北京市为例

王旭辉1,2，贾光军1,2，陶迎春1,2

(1. 北京市测绘设计研究院，北京 100038； 2. 城市空间信息工程北京市重点实验室，北京 100038)

政务电子地图作为各政府部门普遍使用的基础底图，是广受认可的一种地理信息数据应用形式。本文对政务版电子地图的编制方法进行了研究，基于以基础测绘数据为基础，以可视化表达为核心的原则，设计了两套坐标系、3种表现形式的地图产品形式；形成了含保密处理、数据加工、专题制图等在内的整体生产工艺；从空间尺度、表现层次、综合取舍等方面，重点开展了地图载负量控制策略研究；并以北京为例编制了政务电子地图，得到了广泛应用。

政务电子地图；地图可视化；地图载负量控制策略

政务电子地图是以基础地理信息数据为基础，以政府部门为服务对象，面向电子政务需求，以简洁、高效的方式承载、传递丰富的空间信息，是受到广泛认可的一种地理信息数据应用形式。

国外电子政务发展较为成熟，数据共享与开放程度较高。如美国地质调查局(USGS)、英国军械测量局(Ordnance Survey)等，均提供了权威的基础地理数据产品(即美国的The National Map、英国的OS Mastermap)，政府及个人可以方便地获得相关数据，并按需求形成相应的电子地图，为政务应用所服务。国内一些城市[1-3]相继开展了政务电子地图的制作，但关于政务电子地图的研究主要集中在数据转换、数据库建设与更新上[4-6]，面向地图可视化表达，对地图载负量控制策略进行的研究较少。

目前，北京市政府部门使用的电子地图种类各异，包括自身建设电子地图、使用百度或高德的电子地图、调用经信委的政务图层服务。不同的政务地图服务导致了坐标系、图式图例、瓦片地图的分级分类不统一，给不同部门之间的信息整合服务带来了困难[7]。2016年底，由北京市勘察设计和测绘地理信息管理办公室主导建设的“北京市地理信息公共服务平台”在政务外网环境中上线运行，实现了北京市基础地理信息资源的集成和共享，为部门间业务协同奠定了数据基础。北京市政务电子地图作为其重要的建设成果之一(如图1所示)，为各级政府部门提供了覆盖全市域的“一张图”服务，有效提升了地理信息对城市建设与管理的支撑能力。本文以此为例，介绍了北京市政务电子地图设计思路、编制方法及关键特点。

图1 政务电子地图上线效果

1 设计思路

1.1 基础测绘数据为基础

北京市基础测绘数据标准统一、质量可靠、更新机制完善，其中包括：1∶500地形图数据，共有31个图层,覆盖四环范围，更新周期为半年；1∶2000地形图数据，共有31个图层，覆盖六环范围，更新周期为1年；1∶10 000地形图数据，共有31个图层，覆盖全市范围，平原地区更新周期为1年，山区为4年。

北京市政务电子地图从基础测绘数据中提取行政区划、道路交通、水系、绿地、居民地、地名等要素数据作为编制基础，并以航空、卫星影像数据和各类专题数据为补充，包括北京地方坐标系、CGCS2000坐标系的专题地图、栅格地形图和影像地图(如图2所示)，能够提供更为全面、翔实的空间信息服务，满足政府专业部门的应用需要，特别是在京津冀一体化的大背景下，可以最大程度保障三地数据的无缝对接和各类专业信息的有效整合。

1.2 可视化表达为核心

地图作为应用最广泛的地理信息可视化方式，也是测绘地理信息部门提供公共服务的主要方式。F-泰勒教授在地图学概念图解中把地图可视化看作地图学的核心。近年来，随着各行各业对地理信息的需求趋于专业化，用户已不满足于原始的数据和材料，迫切需要的是经过深加工、综合集成的精品[8]，对地图的可视化表达也提出了更高的要求。然而，当前GIS领域有一种趋势，比较注重空间分析与数据库管理功能，往往忽视了可视化表达的重要性。

在北京市政务电子地图研制过程中，针对电子地图显示是地图可视化的基础和关键环节[9]，从空间尺度、表现层次、综合取舍3个方面，进行了多尺度电子地图、海量多源数据与适宜地图载负量控制策略的研究，保证了政务电子地图在不同显示比例尺下信息配置合理，图面效果清晰。

图2 政务电子地图3种表现形式

2 主要研究内容

2.1 工艺研究

北京市政务电子地图根据电子政务的需要，从保密技术处理，数据提取、加工，重点要素核查、采集，多源数据融合和专题图编制等方面进行了编制工艺研究(如图3所示)，基于北京市基础测绘数据架构与政务版电子地图之间在标准设计、制度制定等方面的关联，确保政务版电子地图的可持续更新[10]。

政务电子地图编制工艺充分考虑了电子地图数据在纸质地图生产中的应用，通过数据转换，可以将电子地图成果导入到Freehand、Illustrator、CorelDRAW等传统制图软件中，经过必要的编辑、整饰后，分色输出，最终印刷成图。在实现专题信息统计、分析结果展示和大批量、多种类区域普染色时，能够大幅减少人工操作，显著提高生产效率，更好地实现了地理信息数据的增值服务(如图4所示)。

图3 政务电子地图编制工艺流程

图4 基于政务电子地图的部分地图产品

2.2 地图载负量控制策略

2.2.1 地图显示分级

确定显示比例尺是实现电子地图动态调整显示内容，保持适宜地图载负量的前提。参照《地理信息公共服务平台电子地图数据规范》(CH/Z 9011—2011)，北京市政务电子地图显示比例尺分为9级(如图5所示)，以普通显示器全屏显示北京市域范围相对应的9级(1∶1 155 583)为最小比例尺，以1∶2000基础测绘数据相对应的18级(1∶2257)为最大比例尺，由于规范中的17级(1∶4514)与上下级显示内容差别不明显，因此未单独分级。

级别天地图级别显示比例尺191∶1155583.42(北京市全图)2101∶577791.713111∶288895.854121∶144447.935131∶72223.966141∶36111.987151∶18055.998161∶9028.009181∶2257.00

图5 地图显示分级方案

2.2.2 要素分类

对地图要素进行分类便于数据组织和管理，使图面效果层次分明，信息检索高效快捷,是实现电子地图分级显示的基础。北京市政务电子地图根据基础测绘数据要素分类标准，参照国家《地理信息公共服务平台电子地图数据规范》(CH/Z 9011—2011)、《城市政务电子地图技术规范》(CH/T 4019—2016)，并结合交通行业标准和北京市地名数据库分类规则，制定了符合实际需求的要素分类方案，以公路要素为例，如图6所示。

名称要素类公路中线高速公路中线环路、城市主干道、国道中线城市次干道、省道中线城市支路、县道中线城市次支路、其他公路中线(乡、村、专用、等级、等外、胡同、内部)公路面高速公路面环路、城市主干道、国道面城市次干道、省道面城市支路、县道面城市次支路、其他公路面(乡、村、专用、等级、等外、胡同、内部)

图6 公路要素分类方案

2.2.3 要素显示分级

通过多尺度显示和要素分类在一定程度上缓解了电子地图动态显示问题，但不同比例尺地图的载负量依然有限，不可能显示全部的海量数据。因此，根据要素的自身特征(如河流长度、水域面积等)、重要性(如政府机构分为国家级、市级、区级；医院分为三级、二级、一级、社区等)和分布特点(城区密，郊区稀)制定要素显示分级方案，成为北京市政务电子地图保持适宜地图载负量的有效手段(如图7所示)。

级别显示比例要素内容11∶1155583(北京市全图)市界、市界带、区县界线面、区县表面注记;水系面1;公园绿地面;高速路中线、国道中线1、城市主干道中线1、省道中线1、环路中线1、市政府21∶577791增加水系:水系面2;增加道路:省道中线2;增加注记:区政府、乡、镇、街道地区办事处2、村2………9……

图7 要素显示分级方案(部分)

2.3 专题图编制设计

著名地图学家、ICA第一任主席尹霍夫曾经指出:地图学不是一门纯粹的技术科学,而是一门美术倾向很强的技术科学。地图则是带有强烈艺术倾向的科学作品[11]。地图的可视化表达更多的是地图艺术性的体现，专题图编制设计则是实现地图艺术性的主要方法，它不仅仅是基础地理信息数据简单的符号化、标注、配色过程，而是制图者根据一系列制图逻辑规则,运用点、线、面符号,图形、色彩、注记等制图手段和视觉变量,选择适当的表示方法及其配合组织起一个完整的有机整体,在科学认识的骨架上构筑起地图视觉图像[12]。

北京市政务电子地图遵循专题地图编制原则，借鉴了部分电子地图的成功经验，面向政府部门的需求，确定地图色彩配置和符号设计方案。采取分区设色的表示方法，突出行政区域划分。道路要素也没有采取大多数以导航数据为数据源的电子地图使用的线型符号表示法，而是由道路中线数据，根据道路平均宽度，在误差允许范围内，生成相应的道路面表示(如图8所示)，可以在任意比例尺下保持道路范围、与相关地物关系相对准确，更加适于政府部门进行现状分析和规划设计。

图8 道路、立交桥表示方法

另外，政务电子地图还根据动态显示的特点，制定了注记标注规则(包括字体、字大、字色、字位、字向、字隔、注记内容、注记的排列方式等)与空间关系冲突处理方案(如图9所示)(设定各要素的权重值，作为空间关系发生冲突时的避让依据，解决要素相互压盖的问题)，提高地图的可读性，力求实现基础地理信息数据规范、形象、美观表达，给使用者带来更好的视觉感受。

3 结 语

北京市政务电子地图已经通过了北京市勘察设计和测绘地理信息管理办公室组织的项目竣工验收，应用于“北京市地理信息公共服务平台”，提供在线服务。同时，研究成果已在“北京城市副中心建设”和“北京市管线普查”等项目，以及多家政府部门中得到成功应用，在政府宏观决策和城市应急管理等方面发挥了良好的作用。笔者相信随着北京市政务电子地图内容不断完善，服务对象不断增加，必将产生更大的社会和经济效益。

图9 部分要素的权重值

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ResearchonGovernmentDigitalMapCompilation——TakingBeijingasanExample

WANG Xuhui1,2，JIA Guangjun1,2，TAO Yingchun1,2

(1. Beijing Institute of Surveying and Mapping，Beijing 100038,China； 2. Beijing Key Laboratory of Urban Spatial Information Engineering,Beijing 100038,China)

As a common used base map,the government digital map is a widely recognized form of using geographic information. In the paper,the methods of producing government digital map are studied. Based on the principles of using fundamental surveying data and giving priority to visualization throughout the whole process,the paper designs product forms which have two sets of coordinates and three represented forms.Also the paper proposes the whole production process,which contains confidential treatment,data processing,and special drawing,etc.Focusing on the map loading control strategy,the paper carefully analyzes the spatial scale,the performance level,the comprehensive choice and their impact on the digital map.Taking Beijing as an example,the government digital map has been produced and then widely used among the government sectors.

government digital map;map visualization;map loading control strategy

王旭辉，贾光军，陶迎春.政务电子地图的编制研究——以北京市为例[J].测绘通报，2017(11)：86-90.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0354.

P28

A

0494-0911(2017)11-0086-05

2017-04-25

北京市发改委计划项目(京发改〔2014〕2211号)

王旭辉(1971—)，男，高级工程师，主要从事地图制图与地理信息系统应用研究工作。E-mail:Wangxh@bism.cn