數(shù)字填圖地理底圖轉(zhuǎn)換與制作方法研究

李磊,鄭錦娜,王心華

（中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，300170，天津）

數(shù)字填圖地理底圖轉(zhuǎn)換與制作方法研究

李磊,鄭錦娜,王心華

（中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，300170，天津）

本文主要研究了1∶5萬數(shù)字填圖系統(tǒng)地理底圖數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法和底圖制作流程，通過比較三種常見的Arc-GIS數(shù)據(jù)向MapGIS數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方式，筆者認(rèn)為以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為Geodatabase數(shù)據(jù)后以MIF作為中間文件可以最大限度實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無損轉(zhuǎn)換，該方法流程不局限于數(shù)據(jù)格式，具有很好的應(yīng)用推廣價值。

數(shù)字填圖；coverage；文件轉(zhuǎn)換；底圖整飾

對于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查類項目，多數(shù)成果都體現(xiàn)在地質(zhì)成果圖件上，其中不可缺少的是地理底圖，它是地學(xué)圖件的基礎(chǔ)和骨架，對圖件的完整性、對比性和表現(xiàn)力均有重要意義[1]。目前地理底圖的編繪、設(shè)計都有一套成熟的流程和標(biāo)準(zhǔn)，但是對于實際項目使用來說，對地理底圖只是做到滿足需要，將其作為資料盡快搜集使用。筆者從實際工作出發(fā)，對數(shù)字地質(zhì)填圖地理底圖的制作流程進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，并對前期的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行了對比研究，提出了一種可以快速完成底圖制作可行性方法流程，供項目參考使用。

1 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

數(shù)字填圖系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用是地質(zhì)調(diào)查工作信息化的發(fā)展，是以計算機(jī)野外數(shù)據(jù)采集和空間數(shù)據(jù)存儲與表達(dá)技術(shù)為手段，通過填制數(shù)字地質(zhì)圖，解決一些基礎(chǔ)地質(zhì)問題的應(yīng)用系統(tǒng)。主要應(yīng)用于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項目中，在項目資料準(zhǔn)備階段，需要準(zhǔn)備其工作區(qū)范圍內(nèi)的地形圖數(shù)據(jù)作為數(shù)字填圖中的背景圖層，作為其野外填圖地質(zhì)路線和成果數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

目前項目需要使用的地形圖數(shù)據(jù)都是從國家測繪局統(tǒng)一購置的標(biāo)準(zhǔn)分幅數(shù)據(jù)，多為ArcGIS數(shù)據(jù)格式的數(shù)字線劃地圖（DLG）[2]，格式為Coverage數(shù)據(jù)，它是一種基于拓?fù)涞氖噶课募袷?，以點、線、面的集合對空間要素進(jìn)行統(tǒng)一的行為管理[3]。表1表示的是1∶5萬DLG地形圖數(shù)據(jù)的分層結(jié)構(gòu)。而數(shù)字填圖系統(tǒng)是基于MapGIS平臺擴(kuò)展開發(fā)的，其數(shù)據(jù)組織形式為wt（點文件）、wl（線文件）和wp（面文件），也是以分層形式組織數(shù)據(jù)，所以地理底圖的制作面臨的主要問題就是將ArcGIS的Coverage格式的地形圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的MapGIS格式點、線、面數(shù)據(jù)。

2 地理底圖轉(zhuǎn)換

由于ArcGIS和MapGIS的文件不能支持直接轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出，需要中間文件作為其交互的中轉(zhuǎn)文件，結(jié)合文件轉(zhuǎn)換過程中MapGIS輸入文件類型和ArcGIS輸出文件類型，本文嘗試將ArcGIS輸出為常用的Shapef i le，MIF和E00等3種類型的格式的中間文件，三種類型的轉(zhuǎn)換流程如圖1所示。

方法一為直接通過Shapef i le文件轉(zhuǎn)換，Shapef i le是ESRI產(chǎn)品中的非拓?fù)鋽?shù)據(jù)格式，其優(yōu)點是簡單、處理速度快、繪制速度快和節(jié)約存儲空間，很適合作為GIS軟件互操作的文件類型。通過將Coverage轉(zhuǎn)出為Shapef i le文件，可以直接由Map-GIS文件轉(zhuǎn)換模塊讀取。

方法二首先是將Coverage數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為Geodatabase文件（ArcGIS原生數(shù)據(jù)），再通過ArcGIS數(shù)據(jù)交互模塊，轉(zhuǎn)為MIF文件（ArcGIS的通用數(shù)據(jù)交換格

式），該文件可以通過MapGIS文件轉(zhuǎn)換模塊讀取轉(zhuǎn)換。

方法三流程基本類同方法二，主要是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為E00通用數(shù)據(jù)交換格式，之所以將數(shù)據(jù)要先轉(zhuǎn)為Geodatabase，是因為其作為ArcGIS原生數(shù)據(jù)類型，面向?qū)ο竽Ｐ痛鎯?shù)據(jù)，可以最大限度保留Coverage的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

為了最大限度保證轉(zhuǎn)換前后圖形和屬性數(shù)據(jù)的一致性，本文對三種流程的轉(zhuǎn)換方法[4]的最終結(jié)果做了比較，并對其中的轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的問題等進(jìn)行了相應(yīng)的記錄，具體問題如表2所示。

由表2可以看出，由ArcGIS通過Shapef i le或E00轉(zhuǎn)換為MapGIS數(shù)據(jù)后，存在屬性數(shù)據(jù)丟失等錯誤，等高線高程數(shù)據(jù)不可正常讀取，部分點屬性的漢字字段不能正常顯示。而通過存儲為Geodatabase文件轉(zhuǎn)換為MIF文件，無上述錯誤。由此可以看出，以MIF文件作為中間格式文件進(jìn)行的轉(zhuǎn)換，可以在實現(xiàn)圖形與屬性兩種格式間達(dá)到高度的一致性，最大限度的做到無損轉(zhuǎn)換。

表1 1:5萬DLG地形圖數(shù)據(jù)分層說明Table 1 Exp lanation o f 1:50000 topographic map layers

圖1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程Fig. 1 The flow of the data conversion

3 地理底圖整飾

由于Coverage數(shù)據(jù)只存儲矢量數(shù)據(jù)，并沒有相

應(yīng)的符號信息，所以經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的MapGIS數(shù)據(jù)分層信息與ArcGIS保持一致，采用的指是系統(tǒng)默認(rèn)符號，這就需要對各個圖層中的子圖、線型和花紋重新設(shè)置，對注釋進(jìn)行重新標(biāo)注，主要思路是圖形參數(shù)是根據(jù)相應(yīng)圖層中的GB字段，利用MapGIS的屬性賦參數(shù)功能，對點、線、面的屬性進(jìn)行統(tǒng)一賦值。由于ArcGIS的原始地圖沒有注釋信息，是以屬性字段存儲在點中的，所以轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)需要根據(jù)MapGIS的屬性賦參數(shù)功能提取屬性字段作為注釋點圖層。一般需要提取注記信息的圖層包括兩類，一類是直接提取注釋作為一個圖層即可，如自然要素標(biāo)注（Nampt）、居民地（Respt）；另一類是需要在繪制子圖的基礎(chǔ)上再標(biāo)注注釋，如公路（ROALK）、鐵路（RAILK）、水系（HYDLK）、地貌（TERLK）和其他（OTHLK）圖層等。

具體圖形參數(shù)的設(shè)置如顏色、大小等參數(shù)信息可以參照DZ/T 0157（1∶50000地質(zhì)圖地理底圖編繪規(guī)范）、GB/T 14051（地形圖用色）和GB/T 12343.1（國家基本比例尺地圖編繪規(guī)范第1部分：1∶25000 1∶50000 1∶100000地形圖編繪規(guī)范）的要求進(jìn)行整飾[5]，具體設(shè)置參數(shù)在此不需贅述。

表2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果比較Table 2 Comparison of the data conversion result

4 結(jié)論

通過將Coverage格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為中間MIF格式數(shù)據(jù)由MapGIS文件讀取，基本上保證了轉(zhuǎn)換前后圖形與屬性數(shù)據(jù)的一致性。轉(zhuǎn)換流程整體具有可操作性，整飾后的圖層也基本符合數(shù)字填圖地理底圖的要求。經(jīng)過實踐證明，該轉(zhuǎn)換方法不僅針對地形圖Coverage數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，任何格式的ArcGIS數(shù)據(jù)類型都可以通過該方式轉(zhuǎn)換為MapGIS數(shù)據(jù)，極大的滿足了各種層次的地質(zhì)研究項目的數(shù)據(jù)需求。

[1]謝良珍.地學(xué)專題圖地理底圖的編繪[J].第四紀(jì)研究，1999,3∶260-266.

[2]王立新,朱偉.基于ArcGIS的1∶5萬DLG數(shù)據(jù)庫生成地形圖的設(shè)計與實現(xiàn)[J].測繪通報,2008,5∶58-61.

[3]kang-tsung Chang.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].陳健飛譯.北京∶清華大學(xué)出版社,2009,45-50.

[4]葉國華.ArcGIS向MapGIS數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換[J].測繪與空間地理信息,2008,31（6）∶43-46.

[5]劉慧慧，楊齊清，孫曉明，等.1∶50000數(shù)字地理底圖在地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用[J].地理空間信息,2008.6（6）∶123-126.

Conversion and M aking M ethod for DigitalM apping Geographic Basem ap

LILei,ZHENG Jin-na,WANG Xin-hua
(Tianjin Center,ChinaGeologicalSurvey,300170,Tianjin,China)

This papermainly studied the conversion andmaking process of basemap for digital geologicalmapping.By comparing three conversionmethods from ArcGIS data to MapGIS data,we have found that the best way to keep data lossless is to converting data as Geodatabase file and using M IF asm iddle file.Themethod is not lim ited to the data format,and isgood to be popularized.

digitalgeologicalmapping;coverage;data conversion;basemap decoration

P282

：A

：1672-4135（2013）04-0318-03

2013-08-21

中國地質(zhì)調(diào)查項目：區(qū)域地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫建設(shè)（華北）（1212011220342）

李磊（1985-），男，工程師，2009年碩士畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)（北京）地圖制圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)，目前從事GIS開發(fā)與應(yīng)用，地質(zhì)信息研究方面工作，E-mail：cuglilei@126.com。