《南京市電子地圖》的設(shè)計(jì)及制作方法研究

趙飛飛，武敏

(南京捷鷹數(shù)碼測(cè)繪有限公司，江蘇 南京 211100)

《南京市電子地圖》的設(shè)計(jì)及制作方法研究

趙飛飛*，武敏

(南京捷鷹數(shù)碼測(cè)繪有限公司，江蘇 南京 211100)

南京作為江蘇省的省會(huì)，也是江蘇的政治中心和文化中心。近年來(lái)南京旅游和工作的人逐漸增多，《南京市電子地圖》的編制能夠?yàn)橛脩籼峁┤娑鴾?zhǔn)確的各種信息。并重點(diǎn)突出醫(yī)院、學(xué)校、旅游景點(diǎn)、賓館、公園、銀行等和用戶生活息息相關(guān)的信息，進(jìn)而達(dá)到方便用戶工作與生活的目的。本課題詳細(xì)探究了《南京市電子地圖》的設(shè)計(jì)理念與方法。并在對(duì)傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖做出改進(jìn)的基礎(chǔ)上，使用MapGIS軟件對(duì)南京市地理底圖進(jìn)行矢量化處理，并利用ArcGIS賦予其屬性數(shù)據(jù)，最終完成電子地圖的制作。

電子地圖；設(shè)計(jì)及制作；MapGIS；ArcGIS

1 引 言

隨著生活節(jié)奏的加快，傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖由于成圖周期長(zhǎng)，編制過(guò)程復(fù)雜，無(wú)法及時(shí)進(jìn)行更新等缺點(diǎn)而將面臨逐步淘汰的境地[1]。而電子地圖由于具有交互性強(qiáng)，可以及時(shí)進(jìn)行更新數(shù)據(jù)，表現(xiàn)手法獨(dú)特多樣等優(yōu)點(diǎn)正逐步興起和發(fā)展。

《南京市電子地圖》是傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖與電子地圖的結(jié)合，它在保留傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖的制圖特點(diǎn)和原則的基礎(chǔ)上，電子化使得地理要素分層更加明確清晰。同時(shí)電子地圖可視化的特點(diǎn)會(huì)讓原有的地理資料變得生動(dòng)有趣，一些電子地圖特有的功能如查詢、定位、熱點(diǎn)、鷹眼等都可以使地圖內(nèi)容變得更加豐富。

《南京市電子地圖》既使用地圖語(yǔ)言系統(tǒng)闡釋了南京的自然和人文環(huán)境，又全面介紹了南京的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，進(jìn)而達(dá)到了方便廣大用戶工作與生活的目的，并為全市各級(jí)政府、職能部門(mén)、各企事業(yè)單位做好各項(xiàng)工作提供了必要的參考。

2 電子地圖的設(shè)計(jì)

電子地圖的設(shè)計(jì)需要包含的內(nèi)容有：確定地圖使用人群和使用要求；地圖數(shù)學(xué)模型的設(shè)計(jì)與確定，如根據(jù)地圖的用途選定地圖的投影以及比例尺；地理底圖內(nèi)容的設(shè)計(jì)與確定；對(duì)圖面、圖例和一些其他附屬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與確定等。

《南京市電子地圖》的用戶對(duì)象應(yīng)為在南京旅游和工作的普通用戶，所以其對(duì)地圖的功能的要求比較單一：地圖內(nèi)容要詳細(xì)完整，特別是和大眾生活息息相關(guān)的要素；要求圖形符號(hào)簡(jiǎn)潔明了，能夠迅速讓用戶明白圖形所代表的含義[2]。

2.1 總體設(shè)計(jì)

雖然電子地圖在載體和表現(xiàn)方式上與傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖有所差別，但對(duì)電子地圖的總體設(shè)計(jì)依然保留有傳統(tǒng)地圖的一些設(shè)計(jì)理念，仍需要從以下四個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(1)界面設(shè)計(jì)：在進(jìn)行界面設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到色彩的遠(yuǎn)近感、色彩的顏色對(duì)比、色彩的亮度對(duì)比等[3]。色彩的搭配要符合用戶的審美要求。如當(dāng)?shù)貓D顯示區(qū)內(nèi)地圖的設(shè)色以淺淡為主時(shí)，界面上地圖顯示區(qū)外的設(shè)色應(yīng)以較暗的顏色，以突出地圖顯示區(qū)；反之，地圖顯示區(qū)外的設(shè)色以淺淡的顏色為宜。通過(guò)亮度的對(duì)比使整個(gè)界面生動(dòng)起來(lái)。

(2)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)：電子地圖的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)主要包括以下三個(gè)方面：①電子地圖數(shù)據(jù)內(nèi)容的設(shè)計(jì)：地圖要素的選擇、分類、分級(jí)和編碼；②電子地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)：比例尺或分辨率、地圖投影和坐標(biāo)系統(tǒng)；③電子地圖數(shù)據(jù)管理的設(shè)計(jì)：地圖對(duì)象的描述方法、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)模型。

(3)底圖設(shè)計(jì)：在內(nèi)容的取舍上，根據(jù)電子地圖的用戶對(duì)象，主要選取醫(yī)院、學(xué)校、旅游景點(diǎn)、賓館、公園、銀行等和用戶生活息息相關(guān)的要素。地理底圖色彩的設(shè)計(jì)盡量不要影響其他要素的表達(dá)，所以選擇清新的復(fù)色為主。

(4)地圖符號(hào)設(shè)計(jì)：在遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，需要參考國(guó)內(nèi)外電子地圖符號(hào)的表達(dá)，考慮用戶的使用習(xí)慣，如草地要用綠色表示，醫(yī)院要用‘+’號(hào)來(lái)表示。地圖符號(hào)的幾何圖形代表地理要素的種類，地圖符號(hào)的大小代表同一要素的不同等級(jí)。

2.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)

(1)總體流程圖

圖1 總體流程圖

(2)表示方法設(shè)計(jì)

本地圖主要采用的表示方法有定點(diǎn)符號(hào)法、線狀符號(hào)法和范圍法。

①定點(diǎn)符號(hào)法

定點(diǎn)符號(hào)法表示點(diǎn)狀分布的物體，主要包括各政府機(jī)關(guān)、學(xué)校、公園景點(diǎn)、車(chē)站廠礦企業(yè)和各自然村等。它是采用不同形狀、大小和顏色的不依比例尺的符號(hào)，表示了行政中心的種類和位置[4]。定點(diǎn)符號(hào)法按圖形可分為幾何符號(hào)、文字符號(hào)和藝術(shù)符號(hào)。本地圖主要采用了幾何符號(hào)。

由于定點(diǎn)符號(hào)法的符號(hào)配置有嚴(yán)格的定位，而定點(diǎn)符號(hào)本身的大小無(wú)法隨著比例尺的改變而改變。當(dāng)?shù)貓D的比例尺很小時(shí)，可能出現(xiàn)符號(hào)的重疊，這是允許的。在重疊度不大時(shí)，可采用小符號(hào)壓蓋大符號(hào)的方法；若重疊度較大，隱去被壓蓋部分后影響用戶對(duì)用戶整體的閱讀和理解，可以采用冷暖色和透明度方法進(jìn)行處理；必要時(shí)還可制作大比例尺地圖表示。

②線狀符號(hào)法

線狀符號(hào)法用于表示呈線狀分布的現(xiàn)象，如河流、交通線、和境界線等。線狀符號(hào)用顏色和不同的結(jié)構(gòu)表示線狀要素的質(zhì)量(類別)特征，其粗細(xì)也只用來(lái)表示其質(zhì)量差別，并不含有明確的數(shù)量概念。如編制電子地圖時(shí)，對(duì)南京的主要干道、次要道路和一般道路的區(qū)分就是通過(guò)線條的粗細(xì)進(jìn)行的。

用線狀符號(hào)表示要素的位置時(shí)，有三種不同的情況：一是嚴(yán)格定位的，線狀符號(hào)表示在現(xiàn)象的中心線上，如陸地上交通線的位置，水系的位置；二是線狀符號(hào)的一邊沿實(shí)際位置定位描繪，另一邊向外擴(kuò)展，形成一定寬度的色帶或暈線帶，如境界彩色帶；三是不嚴(yán)格定位，由于本地圖沒(méi)有用到，在此不多做討論。

③范圍法

范圍法用于表示現(xiàn)象在局部范圍內(nèi)的分布，用于表示水域、綠地、廣場(chǎng)等的分布范圍，如圖2所示。

圖2 部分表示方法展示

(3)色彩設(shè)計(jì)

本研究所涉及的地圖要素主要有居民地、道路、注記、水系、植被、境界線、自然村等。下面列出了這些要素的主要配色方案：

①居民地：棕色。

②道路：重點(diǎn)是設(shè)置線的顏色和線型風(fēng)格。設(shè)計(jì)線劃色彩時(shí)首先要考慮其所代表的信息的主次關(guān)系，主要道路用色宜濃、艷、粗的顏色，次要道路可用淡、灰、細(xì)些的顏色表示，使地圖層次分明，清晰易讀。不同等級(jí)的道路可以將色彩逐級(jí)加深，例如三級(jí)道路用淺黃色、二級(jí)道路用土黃色、一級(jí)道路用深棕色等。

③注記：公園名稱的標(biāo)注可以用深綠色楷體字表示；企業(yè)單位名稱的標(biāo)注可以用宋體，對(duì)于政府機(jī)構(gòu)用紅色宋體字表示；山脈、地名名稱的標(biāo)注可以用黑色黑體字表示。

④水系：主要選用藍(lán)色。

⑤植被：主要采用綠色。

3 電子地圖的制作

《南京市電子地圖》的制作主要包括底圖矢量化和地圖制作展示兩部分。首先需要要利用MapGIS強(qiáng)大的地圖編輯功能將底圖進(jìn)行矢量化，即拓?fù)潢P(guān)系的重建。但MapGIS的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能較少，其拓展性較差。所以要轉(zhuǎn)換到ArcGIS中，有利于地圖符號(hào)的設(shè)計(jì)，方便對(duì)電子地圖的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和查詢。

3.1 基于MapGIS對(duì)底圖矢量化

本研究所需地理底圖為《南京市城區(qū)掃描圖》，利用MapGIS對(duì)地理底圖進(jìn)行矢量化，即拓?fù)潢P(guān)系的重建，在矢量化過(guò)程中要注意圖形參數(shù)和圖層參數(shù)中同類參數(shù)的統(tǒng)一。不管是對(duì)矢量地圖數(shù)據(jù)文件的輸入還是對(duì)紙質(zhì)地圖資料的矢量化，都要經(jīng)過(guò)坐標(biāo)系及投影參數(shù)的統(tǒng)一[5]，如圖3所示。

圖3 MapGIS制圖流程

3.2 基于ArcGIS制作電子地圖

用于電子地圖制作的矢量數(shù)據(jù)，按照類型可分為點(diǎn)、線 、面三大類。其來(lái)源為經(jīng)過(guò)MapGIS處理后的矢量地圖和各類專題地圖等。根據(jù)電子地圖的用戶需求，需要對(duì)構(gòu)成電子地圖的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行挑選處理，提取出所需要的矢量數(shù)據(jù)[6]。同時(shí)，電子地圖能夠通過(guò)縮放將不同的注記、符號(hào)、地理實(shí)體細(xì)節(jié)分級(jí)顯示出來(lái)，通過(guò)設(shè)置在不同的比例尺下來(lái)顯示地理要素，將電子地圖能清晰美觀的顯示處理?；贏rcGIS制作電子地圖的具體流程圖如圖4所示：

圖4 基于ArcGIS制作電子地圖流程圖

3.3 成果展示

圖5 南京市電子地圖部分展示

4 總 結(jié)

本次研究在搜集和查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，先從理論出發(fā)對(duì)整個(gè)《南京市電子地圖》的設(shè)計(jì)進(jìn)行了整體的研究，然后從實(shí)際出發(fā)，將理論落實(shí)于實(shí)踐操作，所包含的內(nèi)容有如下幾個(gè)方面：

(1)收集和南京城市生活相關(guān)的資料，不僅包括南京的地理資料，還需要收集南京旅游、交通、經(jīng)濟(jì)和文化教育等方面的資料，為制作南京市電子地圖做了一定的準(zhǔn)備工作。

(2)從電子地圖的基本概念入手，對(duì)地圖的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行研究，詢問(wèn)專業(yè)人士和查閱資料，歸納出地圖設(shè)計(jì)的步驟、方法和一些基本的技術(shù)要求。

(3)基于MapGIS對(duì)南京市地理底圖進(jìn)行矢量化，并利用ArcGIS制作出南京市電子地圖。

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Research on “NanJing Electronic Map” Design and Production Methods

Zhao Feifei，Wu Min

(NanJing Geoinfo Digital Surveying & Mapping Co.，Ltd，NanJing 211100，China)

As the provincial capital of Jiangsu Province，Nanjing city is the center of politics and culture within Jiangsu Province. In recent years，more and more people come to Nanjing for tourism and work. The Nanjing Electronic Map can provide users with comprehensive and accurate information of Nanjing，and focus on information that are closely related to daily life including hospital，school，tourist attraction，hotel，park，bank and other information，with the purpose to offer convenience for users’ work and life in Nanjing.This study will look in detail at the design concept and method of The Nanjing Electronic Map. The study uses MapGIS to perform vectorization on map of Nanjing and uses ArcGIS to arrange attribute data，on the basis of improving the traditional paper-based atlas，the final completion of the production of electronic map.

electronic map；design and production；MapGIS；ArcGIS

1672-8262(2016)06-107-04

P285

B

2016—07—21

趙飛飛(1987—)，男，助理工程師，主要從事測(cè)繪技術(shù)工作。