地理信息生成与地图制图一体化的分析

单 悦

（沈阳市勘察测绘研究院有限公司，辽宁沈阳 110000）

0.引言

在应用需求上，地图制图和地理信息系统没有很大联系，过去都是建立各自的数据库，满足地理信息研究需求。但在具体工作过程中，应用不同的数据库极易浪费大量数据信息，从而给数据信息的更新和维护造成一定负面影响。这就要求不断探索其一体化，以便二者在同一系统中发挥巨大效果和作用。

1.地理信息生成与地图制图

1.1 制图数据和建库数据的差异

制图数据和建库数据存在很多方面的差异，仔细分析可以从以下几个方面进行总结，首先从概念和侧重点来分析，GIS 数据库主要反映的是空间地理的实际位置和属性以及数据之间的拓扑关系，数据库建立的过程中注重的是地理物体的空间物质，侧重反映了空间的信息属性，而制图数据所反映的产品就是由地图所输出的有关数据，侧重点在于对地球表面人文、社会和各要素进行直观的描述，注重几何图形的客观数据。在数据的表达方式上，前者将目标的对象抽象为点线面的几何类型，而后者更加擅长于用地图上特殊的记号和注释来表达地图上各种点线面的变化。在数据连续性方面，建库数据具有标准的分类和分层编码，图形的产生具有连续性的特点，表达方式也是更加完整，而后者为了能够达到地图的美观设计，需要用人为的操作去进行空间实体的断开，相比之下这种方式所能够实现的难度比前者更加简便。综上所述，为了能够将制图工作进行标准化设计，地图的制图通常不能够维护地图的完整性，所以二者的不同之处在于数据的连续性不同，完整性不同等[1]。

1.2 一体化重要价值

卫星遥感是空间数据进行采集和分类的主要技术手段，而GIS 技术则是对于空间信息数据进行分析的重要工具，这二者是当前地理信息工作系统最为主要的技术手段，既存在着一定的联系也存在一定的区别，将二者进行一体化设置，可以使得信息系统具有动态、多时采集的能力。地理信息系统一体化，遥感影像可以为GIS 系统提供及时的位置信息，同时遇到了突发的情况遥感信息是当前唯一能够利用的技术手段，我国当前的科技发展速度不是很快，在制图技术落后的情况下，遥感技术是我们最为重要的技术。

2.地理信息生成体系数据与地图制图数据在转换进程中呈现的问题及解决措施

首先，从地理信息生成系统的概念来看，它所反映的数据主要集中在空间地理实体位置、属性以及拓扑关系，而且其重心主要放在空间信息及其属性方面；地图制图突出的是空间数据的直观展示，从而通过点、线、面3 种主要形式的结合来为人们呈现最直观、最易于接受和理解的地图形式；而地图主要倾向于通过符号、标记等形式来传达不同的地理空间信息数据。两者记录和展示空间数据的方式方法不同，但总体而言，地理信息生成系统传递的是完整的数据，而地图是立体、实体的空间数据。前者侧重于文字表达；后者侧重于几何展示。

其次，将地图数据转换为GIS 数据。地理信息体系首要由三类基本信息组成，语义描绘模型首要描绘要素的类型和分类[2]；数据项负责描绘要素的数量特征、质量特征等辅助信息；首要负责数据体是用来描绘元素的空间分布特征和空间联系的。但是，地图数据结构的内涵质量不能满足空间数据转换规范的相应要求。

最后，将GIS 数据转换为地图数据。直接信息和直接信息是地图信息的两大类，信息质量和数量都很清晰。直接信息往往是经过直接剖析取得的，反应进程是经过元素的分布和组合来完成的。因而，不能直接从空间数据转换中获取地图信息，需要经过空间数据生成符号来制造地图产品；此外，还可以经过其他途径取得合理的地图信息。从两者的区别来看，地图数据具有愈加多样化的数据表达形式，空间数据对数据的内涵质量提出了更为严格的要求。因而，运用地图符号化办法，将地图数据分为符号信息和空间数据，在空间数据生成进程中，可以提高地图数据的内涵质量。

总之，解决地理信息生成系统数据与地图制图数据在转换过程中存在问题的主要措施是要在制图数据上下功夫，即建立地理信息数据库。这个数据库的建立要同时满足地理信息数据库的生成与地图制图的制作，因此，它的建立必须要同时满足三大要求：第一，要有明确且易于区分的标注；第二，要有准确的线化型对象；第三，要有对应的填充对象。这几种要求同时代表着数据库在建立过程中需要的全部数据，这些数据可能是统一数据的不同分析结果，也可能是为了帮助绘图者在调动数据信息时能够更加易于理解与绘制，从而更好地为其选择制图工具。

3.地理信息生成与地图制图的一体化探究

3.1 设计方案与设计模型

建立以空间分析为最终应用目标的完整、连续的基础地理信息数据库，在满足制图规范的前提下，利用地理信息系统的制图表达功能，更好地完成地理实体的符号表达是一体化设计方案的整体思路。换言之，为了制定切实可行的地理空间数据整编方案，合理整编已经达到数据出图要求的数据，不仅要满足数据入库标准，而且还要借助数据符号化达到数据地图制图标准，最终顺利完成数据库整编成果。一体化设计模型不但能够直观呈现出实体空间位置，而且还能形象地表达数据属性和其相互关系，同时完全符合地理信息系统软件正常运行标准。地理信息系统与地图制图一体化设计模式主要涵盖以下几点：首先，地理信息系统软件分析模型是在基础地理信息数据库中的点、线、面等元素基础上绘制的矢量地图，参照编码和基础信息分类相结合的数据字典建立地理信息标准规范即分析性模型。其次，地图制图数据模型，严格按照图式构建图信息的生成规则和地图制图的规范建立的数据模型。从上述内容可以推断，因为缺少必要的辅助制图元素，只分析了对应模型的信息，导致相关制图工作失败[3]。为了更好地满足制图要求，相关工作人员有必要通过一些机制来有效补偿丢失的数据。

3.2 数据筛选

按照地图制图的要求，相关人员可以利用GIS 软件提取的SQL 语句完成数据筛选与分类，在筛选过程中，相关人员要确保原有数据在要素种类的划分上是一致的，这样能够减少符号化后的处理难度。在技术应用环节，基于GIS 的检测数据可以按照要素种类进行划分，其中地形图可以根据居民地、水系、管线、行政区域、植被等多种类型进行划分；在土地调查图制图中，则可以根据权属界线、权属区、形成界限、线状地物等方法进行划分。根据集成GIS 数据要求地图制图中按照不同属性对应的国标码来分类提取数据，如在地形图中提取国道数据时，则可以在SQL 语句中通过“IfGB=4201013orGB=4201014，ThenMovetoLayer=101”的方法，将“半依比例建成国道的中心线、依比例建成国道的中心线”等数据纳入图层中，满足地图制图要求。

3.3 数据转换

在地图制图中，需要按照多样化的梯形图建立数据库，在对地图进行艺术设计之后，将GIS 数据导入不同功能的设计软件就能实现图形编辑。但是根据现有的经验可知，GIS技术与设计软件分属于不同类型，难以完全实现数据转换，导致GIS 数据的坐标信息以及属性信息等转换困难，其中常见的方法如下。（1）基于集成GIS 数据的成图数据转换方法。该模式适用于普通的地图制图要求，在GIS 软件编制后，通过文件转化方法将地图要素体现在特定的板式，最终形成地形图。该转化方法为在GIS 软件中设定相应的图面尺寸，并将编辑后的地图数据转化为PDF 文件模式，在转换期间，选择CMYK 模式（添加地图板式），最后将PDF 文件导入地图制图软件中。（2）做非图数据分层转换。这种转换方法常见于专题地形图编制中，制图中需要将GIS 原始数据逐层导入地图制图软件中，再分层套合数据。这个过程需要工作人员先检查地图数据是否可以符号化，在实现去符号化后，将其中的特殊数据转换为点、线、面的数据，再将其导入制图软件中；在制图软件的支持下，可以分层套合数据，这个过程为确保每一层导出的数据都是精准的，需要将图像与地图数据一起导出，此时在重组图像时就可以实现图廓套合。

3.4 提取表面标记

在集成GIS 处理中，地图制图技术中要求相关人员能够在提取其中的关键数据后，以表面注记的方法展示地图的关键资料，包括行政区域、水系、道路等。常见的表面注记分为3 种类型，即点状、线状以及面状，其中点状常见于景点、居民地、单位注记中；线状注记见于道路、管道、水系注记中；面状符号注记见于海洋注记中。根据现行的地图制图要求，对地图编制过程中的每一种注记应确定相应的排列方式。在现行的集成地理信息系统中，GIS软件通常会提供特定属性信息用于提取表面注记，而被提取的注记也需要固定在具体位置上[4]；针对无法提取的注记，则需要通过人工的方法调整注记摆放情况。

3.5 自动拼版技术

当集成GIS 在地图制图幅编制结束后，应经过拼版、排版等方法进行加工，最终形成印前数据。现阶段，随着地图制图技术的发展，基于GIS 技术的制图方法已经发生了明显变化，尤其是Preps 软件以及InDesign 软件的出现为地图拼版提供了新的方向，这些技术的基本处理如下：先从GIS 制图软件中导出PDF 文件，然后可在InDesign软件排版，最后经Preps 软件实现大版拼接。在地图制图中，因为书籍装订等方法，当多个书帖拼接装订后处在中缝的位置无法打开，影响了画面的完整性，所以需要在图形设置中需要留白1mm～2mm。除此之外，地图制图在InDesign 软件排版期间可能出现暗码，导致图面上出现不明确的页码，因此在排版环节需要考虑这种情况。

3.6 空间数据地图表达

根据空间数据对应的地理编码、地图符号等确定对应管理，满足地图符号化处理；考虑到地图与空间数据表达之间的矛盾，可能导致地图空间数据的信息缺失，因此，在地图制图中应重视GIS 地理信息补充。（1）按照对应管理转换空间数据。在空间数据地图表达期间，地图符号与空间数据之间存在对应关系，因此，相关人员需要按照要素编码实现地图符号化以及附加处理过程。要求相关人员能够除去地图符号以外的无关信息符号，这是因为这些信息与目标之间无关联，可能会影响正常的地图信息识别能力。例如，在高程点符号化过程中，高程注记应考虑到注记的位置、形式等。（2）补充地图信息。正确配置属性注记，如等高线注记、桥梁分式注记；正确配置地名注记，若没有地图注记的位置信息，则可以参照国家测绘局的测量结果进行调整；针对河流渐变问题，部分空间数据难以真实反映出河流的变化，因此需要作出补充。

3.7 地图制图编制

3.7.1 地图编制

当GIS 系统提取地区地形资料后，地图编制主要分为普通地图与专题地图等编制的要求，需要确保地图能够全面反映出特定范围内的自然要素分布，能够体现出目标地区的一般特征。在专题地图编制中，可以遵照地图主题并突出其中的一种或几种要素，提供专题化地图内容。

3.7.2 普通地图的编制

（1）设置图面参数，目前，在计算机Windows 操作系统中，GIS 数据能够做大比例尺的缩放，但是为了满足地图最终使用的要求，在制图中需要确定详细的比例尺，其中包括地图参数、输出比例以及图面尺寸；（2）提取要素符号化；（3）提取注记；（4）综合制图。地图的编制是一个复杂的过程，需要按照纸张尺寸设计比例尺，此时的比例尺与GIS 数据的比例尺不一致，因此需要通过制图综合的方法加以处理，该加工步骤实际上是提高地图内容的精准性，并能够概括地图的组合形式。现阶段的集成GIS能够提供平滑、抽稀等工具，满足综合分析要素的功能，因此可考虑到对GIS 软件做二次开发，实现地图制图自动化。

3.7.3 专题地图的编制

（1）地理底图是承载地图专题内容的核心，地图上包括居民地、道路及其附属物、水系、行政区域划分界限等，并且相关人员可以按照专题题图的使用要求设置不同的比例尺。在操作中，可以先用GIS 软件编辑，期间可采用常规地图制图方法，先在GIS 软件中设置地理信息提取的流程后，再将地图逐层导入CorelDraw 软件中，并经过软件的相关功能设置新的组合成图结构，按照软件功能实现要素符号化等处理过程。（2）针对其中的专题编制内容，考虑到专题编制的特殊要求，相关人员可以结合部门提供的资料以及GIS 系统检测的结果，并结合实际情况选择下列表达方法，包括质底法、动线法、定制法等，这些方法都可以在CorelDraw 软件中完成。

4.结语

关于地理信息生成与地图制图一体化这个问题的分析与思考，是要立足于地理信息数据以及一体化的方案设计和模型设计的基础上的，在设计方案与模型以及建立信息数据库的过程中，需要不断地进行分析，并进行正确的信息标注，从而有效地减少地理信息数据重复与信息多余的现象发生，也使得相关工作人员的工作效率因此而得到有效提升，使得地理信息系统更加具有实用性。