基于規(guī)則庫的地震應急專題圖快速制圖系統(tǒng)研究?

席 楠楊天青李小軍中國地震局地球物理研究所，北京 100081中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045

基于規(guī)則庫的地震應急專題圖快速制圖系統(tǒng)研究?

席 楠1，2）楊天青2）李小軍1）
1）中國地震局地球物理研究所，北京 100081
2）中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045

?基金項目：國家科技支撐計劃項目（2012BAK15B06）資助。

由于地震應急救援時間的緊迫性，地震應急專題圖的快速產(chǎn)出是震后應急救援的重點工作之一。目前，地震行業(yè)內(nèi)普遍采用的專題圖快速生成方法是模板匹配法，采用該方法自動生成的專題圖存在制圖不規(guī)范、專題要素不清晰和符號標注壓蓋等問題，并且由于不同專題的地圖模板文件眾多，當現(xiàn)場反饋實時數(shù)據(jù)或修改共性問題時，難以操作，影響制圖效率。因此，必須將制圖流程規(guī)范化和規(guī)則化，并建立基于規(guī)則庫的地震應急專題圖快速制圖系統(tǒng)，以滿足在震后短時間內(nèi)的快速生成相對規(guī)范、表達科學、易于更新的應急專題圖服務需求。

首先從面向地震應急專題圖的制圖需求出發(fā)，按照專題圖的制作流程將制圖規(guī)則分為4類：①最小比例尺規(guī)則：是針對某要素圖層預先設定一個閾值，當制圖比例尺小于此閾值時隱藏該圖層；②符號規(guī)則：是表示專題要素在不同符號類型及制圖幅面下的尺寸、線寬和填充顏色等特征；③標注規(guī)則：是表示專題要素在不同符號類型及圖幅尺寸下的標注位置、標注樣式、標注距離和標注間距等特征；④沖突處理規(guī)則：是處理標注與標注、標注與符號之間壓蓋問題的策略，包括標注優(yōu)先級、要素權(quán)重、標注隱藏、標注堆放、標注縮小和刪除重復標注等6種規(guī)則。以上規(guī)則的歸納總結(jié)主要采取2種方法：一是參考國家測繪局發(fā)布的相關標準以及制圖專家的建議；二是考慮發(fā)震區(qū)域居民點分布特點、潛在震源區(qū)震級上限、地震烈度分布規(guī)律以及輸出圖幅尺寸等因素設計實驗方法，分震級輸出實驗確定最佳規(guī)則。

其次，基于領域本體和XML語言建立制圖表達規(guī)則庫。領域本體是用于描述指定領域知識的一種專門本體，是對特定領域內(nèi)概念及概念間的關系的精確描述。本文利用領域本體模型，將制圖規(guī)則領域概念分類組織，描述概念間的類屬關系，建立本體框架并定義概念間的其他關系及概念的實例；再利用XML語言對制圖規(guī)則的領域本體進行形式化描述，XML語言的嵌套結(jié)構(gòu)有效地表達了本體框架中的樹狀關系。

最后，利用ArcEngine組件式開發(fā)技術實現(xiàn)基于規(guī)則庫的地震應急專題圖快速制圖系統(tǒng)。通過XML解析器自動分析規(guī)則文件的結(jié)構(gòu)，并通過圖形化界面來快速讀取、查詢和編輯制圖規(guī)則數(shù)據(jù)文件；再基于ArcEngine組件式技術，在ArcMap Desktop10.1環(huán)境下開發(fā)自定義控件，實現(xiàn)新地震（快速注冊）、手動輸出專題圖、批量輸出專題圖、專題圖管理、規(guī)則庫管理、數(shù)據(jù)管理和輸出設備管理等功能。

本文研究的基于規(guī)則庫的地震應急專題圖快速制圖系統(tǒng)實現(xiàn)了對專家經(jīng)驗和規(guī)則的存儲、管理和表達，并按照既定規(guī)則庫的規(guī)范下快速出圖功能，解決了以往地震應急專題圖制圖中存在的制圖不規(guī)范、底圖模板過多造成的維護效率低、一致性問題修改困難等問題，在魯?shù)?、景谷等大震應急指揮中得到實際應用，不僅提高了地震應急專題圖的美觀度和清晰度，而且進一步提升了地震應急災情專題圖的制圖效率和對于災情信息動態(tài)調(diào)整的反應和服務能力。