基于矿区大比例尺地形图的简化研究

战晓烨

（河北九华勘查测绘有限责任公司，河北 保定 071000）

随着国民经济的飞速发展、地理信息系统的广泛应用，社会各个部门对大比例尺地形图的需求日益增长，要求不断提高，大比例尺地形图将发挥越来越大的作用。如何采用各种简化技术对大比例尺地形图进行处理、缩短出图时间，最大程度满足社会各界的需求，已成为摆在测绘技术人员面前的一个重要问题。本文首先介绍了大比例尺地形图的特点，接着探讨了大比例尺地形图简化处理原则及方法，最后以某矿区实例比较说明简化处理对数据优化的合理。

1 大比例尺地形图的特点

大比例尺地形图是根据国家统一颁布的测量规范、图式和比例尺系列测绘或编绘而成的[1]，具有精度高、内容丰富等特点，是城市规划与管理、市政工程、土地调查、地质勘察、房产管理、建筑施工、工程放样和管理的基础资料和重要依据。

2 大比例尺地形图简化处理原则及技术方法

2.1 数据简化处理原则

在进行地图简化之前，首先应该对于各类要素进行分析、整理，然后按照技术要求再进行简化综合。主要遵守原则为：先取舍，再概括。图层中的地貌与水系、地类，居民地与交通等相互关系密切的要素，可以穿插简化、相互对照。主要是确保简化后的各类地物要素的内容相互位置和拓扑关系正确，图面负载量均匀、合理，可以合理反映出研究区内的地形图现状。

2.2 数据简化技术方法

在本研究中，选择对太行山某矿区1：2000地形图数据进行简化处理，简化后比例尺为1：10000。主要采用测绘类软件自动化处理和人工辅助处理两种相结合的技术方法，从而对于地形图数据进行简化。在进行研究之前，首先必须要对研究数据进行拓扑检查：其中图面中的线状要素不应有悬挂点以及伪节点，对于面状要素不应有面和面之间的重叠、裂缝等。其次，要对各类要素进行分层、然后综合取舍各类要素地物，最后，应对各个图幅进行编辑、接边。

（1）工作底图的准备及图廓的形成。根据图幅的分幅原则，首先把各个图幅进行拼接，从而获得编绘原图。

（2）图元参数编辑。本研究要进行简化的原图主要包括：独立地物、文字注记、点状地物、线状地物以及面状地物。本研究要讲1：2000地形图简化为1：10000地形图，主要是将原图的文字注记、线状地物比例尺、独立地物等各类要素的尺寸进行改变。编辑时，将具有相同特征的图形元素进行批量选择，改变其特性参数。线型比例选择所有线状地物进行全自动按比例修改；独立地物大小和文字注记高度。

（3）图元综合过程。数字地形图简化过程主要就是对图元进行比例放大，然后对各类图元进行综合取舍，最基本方法为：选取和概括。主要原则就是去粗取精、舍次求本，对各种地物进行合并、夸大、删除以及选取等基本操作，从而使得编辑后的地形图成果与成果比例尺保持一致，地图内各种要素表示详尽。因此本次简化作业分两个环节进行：自动化批处理操作环节和交互式的手工操作环节。

①利用程序批处理。利用计算机程序进行处理主要包括三个环节：删除次要地物、抽稀等高线以及替换符号。删除次要地物：对于即将简化为1：10000的地形图，有些地物可以进行适当取舍，要根据图面负载量进行适当的删除处理。抽稀等高线：由于在1：10000地形图中等高线有很多特征点，因此需要通过计算机软件对图中的等高线进行抽稀，从而减少数据的冗余量，并减少数据的图面负载量。符号替换：由于1：10000地形图的比例尺更小，表示的内容不如1：2000详尽，因此该比例尺地形图中部分地物符号的表示方法也与原图不一致。因此需要制作新的符号，从而替换旧符号。②手工编辑。经过计算机程序自动简化后的数据成果需要进行人工辅助编辑处理，主要有以下几个方面：在符号抽稀方面主要进行植被填充以及高程注。植被符号进行填充时，一般情况下面积较小的植被通常进行人工自动抽稀。对于面积比较大的区域并且该区域内植被均为同一类是，应当先删除植被符号，其次按照一定额比例间隔对于该区域重新进行植被符号的填充。地物取舍：1：10000地形图相比于1：2000地形图，符号进行了扩大和压缩，因此图中需要表示的要素会很多，这样就需要进行地物的合理取舍。移位编辑：可以解决地形图因比例尺发生变化出现的重叠、压盖、相交等各种不符合拓扑关系的情况，需要根据国家规范进行操作、处理。文字编辑：由于1：2000地形图的注记比1：10000地形图的文字注记要小，因此在本研究中将1：10000地形图字体统一设置为相应字高。③数据检查、修改、交付。经过数据简化处理后应对已处理的数据进行处理检查，控制数据质量；数据检查后对存在的问题进行修改；数据修改后满足相关要求、达到处理目的便可交付使用单位。数据检查的目的是控制数据质量，保证提供合格的数据。地形图数据质量包括数据情况说明（元数据）、位置精度或定位精度、属性精度、逻辑一致性、数据完备性、现势性[2]六个方面。目前检查方法一般采取电子图的自查、互查阶段、过程检查、最终检查[3]。

3 实例展示

本研究依托软件对太行山某矿区1：2000地形图数据进行简化处理，然后人工辅助进一步优化、修改了软件处理后的成果数据。表1显示各元素数据量明显减少且数据间的拓扑关系得以处理，更加符合GIS系统的要求，更好地为生产服务。

表1 数据简化处理前后各元素数量对比

4 结论与讨论

本研究中所采用的简化方法实现了地形图数据的优化，明显减少了地形图的冗余数据，便于地形图的生产和利用，同时也给同行之间开展类似研究提供了参考和依据。随着社会和经济的快速发展，大比例尺地形图会在社会生产各个方面得到充分利用。因此，如何更快速、高效地进行大比例尺地形图的简化工作，仍需不断地探讨。