“天地圖·上海”電子地圖編制方法研究

侯超

摘 要：本文介紹了采用ArcGIS相關(guān)軟件生產(chǎn)“天地圖·上?！彪娮拥貓D的數(shù)據(jù)處理流程、地圖配圖及瓦片切片技術(shù)，包括數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)抽稀、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、符號庫及配圖模板制作、地圖整飾、地圖瓦片切片等步驟，在此基礎(chǔ)上總結(jié)編制方法和經(jīng)驗，為其他電子地圖項目的編制和生產(chǎn)提供技術(shù)參考，并通過不斷完善數(shù)據(jù)的快速更新機(jī)制，不斷提高上海地理信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息共享水平，為上海智慧城市建設(shè)和綜合管理水平提升做出積極貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：天地圖·上海 ArcGIS 電子地圖

中圖分類號：P283 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（c）-0005-02

Abstract： This paper introduces the data processing flow of "Tianditu.Shanghai" electronic map produced by using ArcGIS software，Including data integration，coordinate transformation and map symbol library template.On the basis of summarizing the preparation methods and experience， to provide technical reference for the preparation and production of other electronic map of the project.

Key Words： Tianditu.Shanghai； ArcGIS； Electronic Map

國家地理信息公共服務(wù)平臺（公眾版），即“天地圖”是國內(nèi)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)資源最全的互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)網(wǎng)站?！疤斓貓D·上?！弊鳛閲摇疤斓貓D”項目的省市級一體化節(jié)點(diǎn)，為公眾提供一站式在線地理信息綜合服務(wù)，電子地圖作為公共服務(wù)平臺的地理底圖支撐，同時作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的發(fā)布基礎(chǔ)，對推動地理信息服務(wù)向信息化、實(shí)時化、智能化方向發(fā)展，推動上海地理信息資源共建共享，為上海經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展具有重要的保障作用。

按照《上海市地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)工作計劃（2017—2019年）》[1]的通知要求，2017年“天地圖·上?！彪娮拥貓D生產(chǎn)的主要任務(wù)是完成上海市10～20級的矢量電子地圖、影像標(biāo)注電子地圖的生產(chǎn)、發(fā)布與定期更新。本文主要探討本市矢量電子地圖編制的過程和方法。

1 電子地圖數(shù)據(jù)處理流程及關(guān)鍵技術(shù)

1.1 數(shù)據(jù)融合

“天地圖·上?！彪娮拥貓D的數(shù)據(jù)來源豐富，這些數(shù)據(jù)分別來自于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、地名地址數(shù)據(jù)庫、地理國情數(shù)據(jù)庫以及公開版地圖數(shù)據(jù)庫，由于上述數(shù)據(jù)主要是根據(jù)特定的應(yīng)用目的進(jìn)行數(shù)據(jù)生產(chǎn)，采用了異構(gòu)的地理信息生產(chǎn)環(huán)境，導(dǎo)致不同數(shù)據(jù)之間無法進(jìn)行有效的互操作，造成了數(shù)據(jù)的多種差異、給數(shù)據(jù)生產(chǎn)帶來困難。

因此，在電子地圖編制之前需要對多源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。通過對矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)匹配、數(shù)據(jù)融合等步驟，消除數(shù)據(jù)間的差異達(dá)到多源數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，把不同來源的空間數(shù)據(jù)或信息加以聯(lián)合、相關(guān)和組合，并結(jié)合影像對道路、居民地、水系等進(jìn)行相關(guān)更新后，以獲得信息量更豐富、現(xiàn)勢性更好、精確性更高的空間數(shù)據(jù)集，以滿足“天地圖·上?！彪娮拥貓D生產(chǎn)的要求。

1.2 數(shù)據(jù)提取、脫密

“天地圖·上?！彪娮拥貓D利用兩類數(shù)據(jù)進(jìn)行編制。一類是矢量搜索數(shù)據(jù)，電子地圖前臺檢索功能依據(jù)后臺的矢量搜索數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)支撐；另一類是矢量地圖數(shù)據(jù)，包括交通、水系、居民地、公園綠地、興趣點(diǎn)等所有電子地圖配圖、符號表達(dá)、地圖整飾必須要素。為了提高生產(chǎn)效率，項目組基于ArcGIS Catalog開發(fā)“天地圖·上海”數(shù)據(jù)提取工具，模塊化數(shù)據(jù)提取工作，避免作業(yè)過程中的錯漏現(xiàn)象。

根據(jù)《中華人民共和國測繪法》和《地圖管理條例》規(guī)定，對提取數(shù)據(jù)中不適用于面向公眾發(fā)布的地理位置及相關(guān)涉密信息進(jìn)行刪除、屏蔽、簡化、模糊和綜合[2]，即位置精度不得高于50m，不標(biāo)注涉密信息、不處理建筑物、構(gòu)筑物等固定設(shè)施。所以，需要對矢量數(shù)據(jù)和矢量地圖數(shù)據(jù)通過關(guān)鍵字檢索涉密信息進(jìn)行脫密處理。

1.3 矢量地圖數(shù)據(jù)抽稀

數(shù)據(jù)抽稀的目的是保證在每一級比例尺中興趣點(diǎn)的合理分布，小比例尺表示重要度、權(quán)重較高的興趣點(diǎn)，大比例尺詳盡表示各類興趣點(diǎn)。矢量地圖數(shù)據(jù)按照“天地圖·上?！迸d趣點(diǎn)抽稀原則，對要素進(jìn)行抽稀處理，即按1∶2000比例尺，確保每個點(diǎn)位有30m緩沖，1∶1000比例尺，確保每個點(diǎn)位有15m緩沖，通過ArcGIS的標(biāo)注功能配合緩沖區(qū)工具半自動化、方便、快捷地完成數(shù)據(jù)抽稀工作。

1.4 矢量搜索數(shù)據(jù)入庫

“天地圖·上?！睓z索環(huán)境部署在Oracle數(shù)據(jù)庫中，通過ArcGIS Catalog連接SDE將矢量搜索數(shù)據(jù)導(dǎo)入至Oracle，經(jīng)過坐標(biāo)賦值、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫處理、名稱字段類型修改等步驟完成矢量搜索數(shù)據(jù)入庫，并創(chuàng)建全文搜索索引。

2 電子地圖配圖及瓦片切片方法

2.1 地圖配圖模板制作

制作“天地圖·上?！彪娮拥貓D時，每級要素內(nèi)容選取應(yīng)遵循以下原則：在每級地圖的地圖負(fù)載量與對應(yīng)顯示比例尺相適應(yīng)的前提下，盡可能完整保留數(shù)據(jù)源信息；下一級別的要素內(nèi)容不應(yīng)少于上一級別，即隨著顯示比例尺的不斷增大，要素內(nèi)容不斷增多；要素選取時應(yīng)保證跨級數(shù)據(jù)調(diào)用的平滑過渡，即相鄰兩級的地圖負(fù)載量變化相對平緩[3]。由于“天地圖·上?！彪娮拥貓D需要制作10～20級的比例尺，所以建立了包括矢量地理底圖模板、矢量注記模板在內(nèi)的2大類共20套地圖配圖模板，每類要素利用符號庫配合ArcGIS Maplex高級標(biāo)注引擎對要素位置進(jìn)行配置、對要素名稱進(jìn)行標(biāo)注，并最終形成“天地圖·上?！彪娮拥貓D配圖模板，詳見圖1。endprint

2.2 符號化表達(dá)、地圖整飾

根據(jù)地圖分級顯示效果利用ArcGIS制圖工具和相關(guān)插件進(jìn)行符號化表達(dá)和地圖整飾，主要包括處理軌道交通站點(diǎn)、高速、國道、省道、軌道交通編號、道路、橋梁、專題要素數(shù)據(jù)，檢查各比例尺注記壓蓋、缺漏等情況，人工修正，以滿足制圖的一致性、完整性、連通性要求。

2.3 地圖瓦片切片

目前，ArcGIS地圖瓦片切片的存儲格式一般分為壓縮與松散兩種，采用壓縮格式切片，文件以bundle格式存儲，切片速度快、數(shù)據(jù)量小，但不支持局部瓦片更新；采用松散格式切片，文件以PNG/JPG格式存儲，切片時間較長、數(shù)據(jù)量大，支持局部瓦片更新。考慮到“天地圖.上?！钡亩ㄆ诟聶C(jī)制以及重大工程需要局部更新等因素，電子地圖采用了松散的切片儲存方式。地圖配置完成后，利用ArcGIS Server10.2進(jìn)行切片、發(fā)布，切片參數(shù)設(shè)置如下：地圖瓦片分塊的起始點(diǎn)從西經(jīng)180°，北緯90°開始，向東向南行列遞增。瓦片分塊大小為256像素×256像素，屏幕分辨率為96dpi，采用PNG32圖片格式，地圖瓦片文件數(shù)據(jù)按樹狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織和命名，切片后將服務(wù)部署于網(wǎng)絡(luò)，即完成數(shù)據(jù)發(fā)布。

電子地圖編制完成后，需要對地圖及數(shù)據(jù)進(jìn)行兩級檢查，檢查內(nèi)容包括電子地圖的比例尺、地圖數(shù)據(jù)、圖面整飾等內(nèi)容的現(xiàn)勢性、完整性、準(zhǔn)確性，測試數(shù)據(jù)檢索功能以及搜索數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)的一致性等問題。檢查采用人工結(jié)合質(zhì)檢工具的方式開展，確保電子地圖的質(zhì)量滿足要求，發(fā)布內(nèi)容符合互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布地圖與地理信息數(shù)據(jù)的規(guī)定。

3 結(jié)語

本文以“天地圖·上?！彪娮拥貓D編制為例，介紹了通過ArcGIS制作電子地圖的方法，一方面提高了電子地圖數(shù)據(jù)處理、配圖、瓦片切片的工作效率；另一方面基于ArcGIS軟件的功能優(yōu)勢，使電子地圖達(dá)到了清晰、美觀的制圖效果[4]。

下一階段，“天地圖·上?！彪娮拥貓D將逐步把全市的地理信息建設(shè)和應(yīng)用統(tǒng)一到平臺中，不斷提高上海地理信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息共享水平，不斷完善數(shù)據(jù)的快速更新機(jī)制，為上海智慧城市建設(shè)和綜合管理水平提升做出積極貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 上海市測繪院.關(guān)于印發(fā)《上海市地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)工作計劃（2017-2019年）》的通知滬測發(fā)[2017]9號[Z].上海：上海市測繪院，2017.

[2] 甘文鋒，王建峰.浙江省數(shù)據(jù)交換平臺電子地圖數(shù)據(jù)庫建設(shè)實(shí)踐[J].城市勘測，2011（6）：40-42.

[3] 國家基礎(chǔ)地理信息中心.CH/Z 9011-2011地理信息公共服務(wù)平臺電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范[S].北京：測繪出版社，2012.

[4] 趙麗麗，李新雙，曹繼花，等.“天地圖·成都”電子地圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)方法探討[J].測繪與空間地理信息，2015，38（3）：107-108.endprint