全國河流信息分布圖的編制

葉 朋，陸日壯，黃志環(huán)

（中水北方勘測設計研究有限責任公司，天津 300222）

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全國河流信息分布圖的編制

葉 朋，陸日壯，黃志環(huán)

（中水北方勘測設計研究有限責任公司，天津 300222）

摘 要：為直觀地表現全國河流密度分布信息，將經過分析和統計的，以縣或水資源三級區(qū)為單位的河流密度成果，選用 MapGIS 軟件，結合全國行政區(qū)劃圖和水資源分區(qū)圖編制全國河流信息分布圖，對全國河流信息分布圖編制的流程做較詳細的闡述。本圖編制采用的資料較齊備，成果滿足全國中小河流治理規(guī)劃等水利專題規(guī)劃工作的需要。

關鍵詞：河流密度；分布圖；河流信息；地圖編輯出版系統

0　引言

河流水系是重要的基礎地理要素之一，也是一個基本的水文參數，是描述一個地區(qū)地理地貌和水文特征時不可或缺的條件之一，河流密度是流域結構特征的一個重要指標，對流域整體規(guī)劃，水資源優(yōu)化配置，水利水電開發(fā)利用，以及防洪抗旱、航運、養(yǎng)殖、灌溉和旅游等都具有十分重要的意義[1]。

采用“基于 GIS 的專題地圖制作”的方法，利用全國基礎地理信息中的水系和行政區(qū)劃等要素進行以縣或水資源三級區(qū)為單位進行分析、統計的河流密度成果，結合 1∶3 000 000 全國行政區(qū)劃圖進行全國及分省河流密度信息圖的編制，可為水利流域專題規(guī)劃、水資源配置、水利開發(fā)等工作提供可靠的專題信息。

1　數據資料

數據源采用 1∶3 000 000 全國的行政區(qū)劃圖、水資源分區(qū)圖及河流密度分析成果；比例尺為 1∶3 000 000，采用平面直角坐標系，投影系統為亞爾勃斯等積圓錐投影；根據河流密度分布成果將河流總長度密度劃分為 11 級。

2　工作流程

采用“基于 GIS 的專題地圖制作”方法實現全國河流信息分布圖編制，GIS 專題圖制圖主要包括數據準備、分析，地理底圖、專題圖制作[2]4 個階段。全國河流信息分布圖編制的作業(yè)平臺選用專業(yè)地圖編輯出版軟件 MapGIS[3]。

2.1目標確定

利用經過分析、計算、統計的各省，市，自治區(qū)，以及各縣、市的河流密度信息，結合全國的行政區(qū)劃圖、水資源分區(qū)圖編制全國河流信息分布圖，直觀地表示河流密度分布狀況。

2.2技術方案制定

由于采用資料中的全國行政區(qū)劃圖、水資源分區(qū)圖，都是數字制圖版數據，所以只需要著重根據全國河流密度分布特征進行設計，突出河流密度分布特征和主要指標。該圖設計為 1.5 m×2.0 m 幅面的掛圖。

2.3數據投影轉換

為了準確表示各專題與基礎要素的位置，需要將各來源數據統一投影到同一直角坐標系中，投影系統采用亞爾勃斯等積圓錐投影。

2.4數據格式轉換

為了便于制圖，本項目將空間地理數據庫（Geodatabase）格式 *.mdb 統一做數據分層、分要素及數據格式轉換，最終圖形數據格式為 MapGIS 的*.wt，*.wl，*.wp。

2.5基礎數據整理

基礎數據整理主要分為以下 3 類要素的整理：

1）行政區(qū)劃要素。主要根據最新的分省行政區(qū)劃圖對有變化的省級行政區(qū)劃進行省級邊界的更新；利用最新的《中華人民共和國行政區(qū)劃簡冊》檢查行政區(qū)劃要素中分縣信息，并針對更新部分收集相應的資料進行行政區(qū)劃資料更新。

2）水域要素。水域要素主要為水庫、湖泊、基塘等面狀的水系要素。提取這些水域要素，在河流密度計算中區(qū)域面積內扣除。

3）河流要素。包括河流編碼檢查、修改，河流要素的提取。根據水系要素代碼提取以下要素：常年單、雙線河流；時令單、雙線河流；單、雙線運河；地下河、渠；消失河；干河床；輸水隧道；主、次要渠道。

2.6河流密度信息分析

分析整理河流密度分布成果，分析河流密度與行政區(qū)劃、水資源分區(qū)要素之間的空間關系。

2.7河流信息圖編制

采用 MapGIS 專業(yè)地圖編輯出版軟件進行全國河流信息分布圖編制，MapGIS 地圖編輯出版系統包含數據轉換、圖形編輯、輸出打印等子系統。合理利用數據轉換功能將所需的各種資料統一轉換至數據轉換子系統中，便于開展數字制圖等后續(xù)工作。圖形編輯子系統編輯矢量結構的點、線、面 3 種圖元的空間位置及屬性數據，既可編輯復雜的圖形空間關系，也能精確地嵌套多種顏色的圖斑，繪制復雜的圖形。

全國河流信息分布圖（行政分區(qū)版）是將各省、縣的河流密度值與行政區(qū)劃圖中相對應的行政區(qū)劃圖斑連接，實現河流密度值準確地賦給相應的行政區(qū)劃要素圖，按照設定的河流總長度分級和顏色進行各省、縣河流總長度設色，并將各省、縣河流總長度和密度值標注于圖面。疊加行政區(qū)劃、行政區(qū)首府、主要河流等相關地理要素，編制全國河流信息分布圖（行政分區(qū)版）。而全國河流信息分布圖（水資源分區(qū)版）則是將水資源三級分區(qū)河流密度值與水資源分區(qū)圖一一對應，其余的步驟參照全國河流信息分布圖（行政分區(qū)版）。全國河流信息分布圖（水資源分區(qū)版）中在圖例邊上設計 1 個表格，表示一級水資源分區(qū)的河流密度信息，如表 1所示。

為了更好地表達河流密度分布主題突出，色彩明亮，先期將河流總長度分級進行劃分主色調，然后直接在計算機制圖系統中進行不同方案的設計，并輸出紙質樣圖進行色彩的微調，直至整圖色彩明亮、柔和，主題突出，滿足用戶的需要。

河流總長度 L 的密度分級、設色如表 2 所示。

表1　水資源一級分區(qū)河流密度信息表km/km2

表2　河流總長度分級及設色

2.8質量檢查

質量檢查的主要內容有：內容是否齊全、無誤；各要素相互關系是否正確、合理；各種色彩是否按照設計指標進行設色；圖面整飾是否符合設計要求。

3　分布圖成果分析

根據基于基礎地理數據進行空間分析、統計計算所得的各縣河流密度信息，編制全國河流信息分布圖，獲取全國河流密度分布信息。通過 MapGIS 軟件輸出成果，輸出的方式包括：矢量輸出，輸出到各種型號的繪圖儀；光柵輸出，自動分色光柵化，輸出到噴墨繪圖儀[3]。編制的成果《全國河流信息分布圖》在合成纖維布介質上噴繪輸出幅面為 1.5 m× 2.0 m 的掛圖，分布圖局部如圖 1 所示。

圖1　全國河流信息分布圖（局部）

從全國河流信息分布圖可以看到，我國的河流雖多，但在地區(qū)上分布很不均勻。我國的河流密度總的趨勢是南方大，北方小；東部、西南部大，西北部小。東部及西南地區(qū)河網密集，密度在 0.50 km/km2以上，而西部內陸區(qū)幾乎都在 0.30 km/km2以下，而且有大片的無流區(qū)（河流密度 0.05 km/km2以下）。全國沿海一帶（除遼寧省外）河流密度加大，其中長江三角洲是中國河流密度最大的地區(qū)，河流密度在1.50 km/km2以上；北方的山地丘陵地區(qū)，河流密度一般在 0.20～0.50 km/km2；地勢低平的松嫩、遼河和華北平原，一般都在 0.20 km/km2以下，甚至出現無流區(qū)。

4　結語

河流密度作為流域結構特征的一個重要指標，通過基于 GIS 進行河流分布信息空間分析，根據空間分析的結果編制河流密度分布圖，可獲取目標區(qū)域河流密度信息的分布。該成果已為中小河流治理、山洪災害防治等水利專題規(guī)劃工作提供可靠的可視化信息，得到了較好的實際應用。本項目采用的河流密度分析研究成果尺度較小，在水利普查工作開展過程中提供了較為中觀的河流密度信息。水利普查有關河流信息成果統計后也為進一步編制全國河流密度信息系列圖提供更多的基礎信息，這也是下一步編制該專題圖的工作方向。

參考文獻：

[1] 曹衛(wèi)斌，葉朋，趙慧. 全國河流的密度統計方法[J]. 水利水電工程設計，2015 (2): 53-55.

[2] 潘燕. 一種基于 GIS 的專題地圖制作模式[J]. 測繪通報，2005 (9): 38-40.

[3] 尚軍，郎毅，高蓮. 利用 MapGIS 編制災害鏈圖集的工藝及方法[J]. 人民黃河，2009 (11): 111-114.

Compilation of National Rivers Information Distribution Map

YE Peng, LU Rizhuang, HUANG Zhihuan
(China Water Resources Beifang Investigation, Design and Research Co. Ltd. Tianjin 300222, China)

Abstract:In order to show the national rivers density distribution directly, combining with the national administrative zoning map and water partition map, the article uses the analysis and statistics of the rivers water density results of every county or water resource level 3 partition units to compile the national rivers density distribution map by MapGIS. It introduces the national rivers density distribution map compiling process in detail. Data used in distribution map is completed. The results meet the needs of the national small and medium-sized river management plan and other water conservancy projects.

Key words:rivers density; distribution map; rivers infomation; map publishing system

作者簡介：葉 朋（1974-），廣西賀州人，高級工程師，從事地理信息系統設計，地理信息數據采集、入庫，水利專題地圖編制等工作。

收稿日期：2015-10-28

中圖分類號：TV21

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9405(2016)01-0010-04