基于電網(wǎng)GIS平臺地圖顯示樣式模型庫的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法

王丞遠(yuǎn) 劉范范 嚴(yán)文濤 嚴(yán)莉 湯琳琳

摘 要：在電網(wǎng)GIS應(yīng)用系統(tǒng)中，通過對地圖進(jìn)行恰當(dāng)配置來優(yōu)化顯示效果可以大幅度改進(jìn)用戶操作體驗(yàn)。本文根據(jù)山東省地域范圍特色，參考地圖及電力行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，結(jié)合當(dāng)下主流地圖服務(wù)商（包括百度、Google、天地圖等）的展示風(fēng)格，通過建立一種GIS地圖顯示樣式模型庫，利用專業(yè)空間信息處理軟件ArcMap以及符號制作軟件FrontCreater進(jìn)行地圖渲染及符號制作，優(yōu)化地圖顯示，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)設(shè)備管理、電網(wǎng)運(yùn)行和維護(hù)管理的系統(tǒng)無縫集成。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)GIS平臺；地圖配置；ArcMap；模型庫；FrontCreater

中圖分類號：G06 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）06-0128-02

1 引言

2011年11月，國網(wǎng)山東省電力公司正式啟動了地理信息平臺建設(shè)工作，并于2012年12月完成上線驗(yàn)收。平臺建設(shè)至今，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)資源設(shè)備和基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的全省域覆蓋?；A(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)是電網(wǎng)GIS系統(tǒng)（電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)）的重要組成部分，其中基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)包括2.5米SPOT影像、1：10000導(dǎo)航數(shù)據(jù)、亞米級影像、1：2000矢量數(shù)據(jù)和1：500矢量數(shù)據(jù)，這些地圖空間數(shù)據(jù)為數(shù)字形式存儲的抽象地圖，而電網(wǎng)GIS系統(tǒng)需要通過依托于該類數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字地圖的可視化，因此需要通過地圖配圖工作以符號、色彩、注記等地圖語言對現(xiàn)有的數(shù)字地圖進(jìn)行顯示樣式模型構(gòu)建。

現(xiàn)有的地圖顯示樣式模型作為當(dāng)前最為流行的一種符號顯示方法，在現(xiàn)今的地理信息系統(tǒng)中也表現(xiàn)得比較出色。但是，由于電網(wǎng)GIS系統(tǒng)自身電力圖元符號的規(guī)范性和約束性限制，普通的地圖顯示樣式模型不能夠?qū)崿F(xiàn)與電網(wǎng)設(shè)備顯示效果無縫融合，其中主要問題集中在以下兩個(gè)方面：

（1）描述能力不強(qiáng)：目前的地圖顯示方案模型設(shè)計(jì)上存在著無法針對現(xiàn)有平臺應(yīng)用的地圖顯示樣式模式，尤其是對于現(xiàn)有GIS平臺中復(fù)雜多變的圖形信息無法有效表達(dá)[1]。

（2）顯示質(zhì)量不高：沒有很好的與電網(wǎng)要素專題數(shù)據(jù)突出顯示的效果，同時(shí)也存在與電網(wǎng)要素配圖色彩相沖突的情況，無法實(shí)現(xiàn)用戶的良好體驗(yàn)。

通過利用空間信息處理軟件ArcMap以及FrontCreater專業(yè)符號設(shè)計(jì)軟件對需要的地圖符號庫模型進(jìn)行設(shè)計(jì)制作[2]，形成符合現(xiàn)有GIS平臺應(yīng)用需求的一套符號樣式，滿足電網(wǎng)GIS標(biāo)準(zhǔn)地圖的配圖顯示方案和系統(tǒng)的符號化體系，支撐多元化電網(wǎng)應(yīng)用的場景[3]。

2 電子地圖顯示方案配置基本原則

2.1 GIS地圖配圖原則

2.1.1 專題性原則

電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)作為專題要素，地圖數(shù)據(jù)作為底圖背景展示，配色風(fēng)格以淡雅為主。在清晰、美觀、信息豐富的基礎(chǔ)上，襯托電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)，突出專題信息。

2.1.2 重點(diǎn)性原則

地圖數(shù)據(jù)配置重點(diǎn)突出、主次明確，地理要素的配置遵循先整體后局部、先重要后次要的原則，按照地物要素的重要級別合理配置顯示。

2.1.3 協(xié)調(diào)統(tǒng)一性原則

不同比例尺下地圖各要素的表現(xiàn)形式、表現(xiàn)內(nèi)容協(xié)調(diào)統(tǒng)一，同一要素在不同比例尺下表現(xiàn)時(shí)符號統(tǒng)一，同一要素在多個(gè)比例尺下表示時(shí)連貫，各比例尺平滑切換自然。

2.1.4 清晰易讀性原則

不同的地理要素使用多種表現(xiàn)形式區(qū)分，通過不同符號、不同色系表示不同類型的地理要素，通過注記大小、色彩飽和度或亮度明暗區(qū)分不同等級的地理要素。在突出主要內(nèi)容的同時(shí)，簡化復(fù)雜的符號表達(dá)內(nèi)容，達(dá)到清晰移動性的效果[4]。

2.2 GIS地圖配圖的設(shè)計(jì)目標(biāo)

基于電網(wǎng)GIS平臺的地圖顯示樣式模型庫的設(shè)計(jì)原則，針對GIS平臺的矢量地圖圖層，通過坐標(biāo)定義、符號樣式設(shè)計(jì)、圖層比例尺設(shè)置、標(biāo)注顯示樣式設(shè)計(jì)等相關(guān)過程，確定出適合電網(wǎng)GIS平臺的地圖渲染顯示風(fēng)格，進(jìn)而確定出適合空間實(shí)體的有效地圖顯示風(fēng)格，更好的支撐電網(wǎng)GIS平臺智能化發(fā)展。

3 基于電網(wǎng)GIS平臺地圖顯示樣式模型庫設(shè)計(jì)實(shí)施方案

結(jié)合《電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺圖元規(guī)范》中對相關(guān)電力圖元符號的表達(dá)規(guī)范要求，以及國家對于電子制圖的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在重點(diǎn)突出和展現(xiàn)電力設(shè)備、設(shè)施內(nèi)容的基礎(chǔ)上綜合平衡整個(gè)電網(wǎng)GIS平臺的使用效果，達(dá)到符號設(shè)計(jì)使用的規(guī)范性、顏色效果的可視化表達(dá)。此外，結(jié)合當(dāng)前百度、谷歌、天地圖等主流地圖服務(wù)商的電子地圖配圖渲染風(fēng)格，以及各個(gè)地市用戶的使用調(diào)研需求和相關(guān)意見，開展和實(shí)施針對現(xiàn)有電網(wǎng)GIS平臺應(yīng)用背景需求的地圖符號模型庫的設(shè)計(jì)開發(fā)方案[5]。

3.1 電網(wǎng)GIS平臺地圖顯示樣式模型庫實(shí)施過程

3.1.1 統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式和坐標(biāo)系

基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的空間參考系為2000國家大地坐標(biāo)系。

3.1.2 數(shù)據(jù)融合

將導(dǎo)航數(shù)據(jù)與1：2000數(shù)據(jù)和1：500融合，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcCatalog的File Geodatabase中。其中具體的數(shù)據(jù)類型分別建在對應(yīng)的gdb中，形成分類化的地圖數(shù)據(jù)存形式，并按要求進(jìn)行圖層分層及要素分類。

3.1.3 將POI、道路按照要素代碼提取、細(xì)分

根據(jù)點(diǎn)注記層的GEOCODE屬性分層提取點(diǎn)注記，參照《CHZ 9011-2011地理信息公共服務(wù)平臺電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》中對于注記點(diǎn)的分類編碼并結(jié)合各個(gè)要素的組織特點(diǎn)，進(jìn)行點(diǎn)要素的分層提取工作，同時(shí)將細(xì)分后的POI、交通以及行政區(qū)劃等各類圖層進(jìn)行符號差異化表達(dá)[6]。

3.1.4 各圖層設(shè)置顯示比例尺

基于電網(wǎng)GIS平臺的地圖顯示樣式模型庫的設(shè)計(jì)原則，設(shè)置各個(gè)圖層的比例尺顯示規(guī)則，如1：4000比例尺下顯示政府機(jī)關(guān)、醫(yī)院等要素。

3.1.5 標(biāo)注、符號化設(shè)置

設(shè)計(jì)點(diǎn)、線、面要素的大小、RGB、符號、陰影等，制作地圖符號，設(shè)置標(biāo)注的顯示層級、標(biāo)注字段、字體、字號、RGB等，形成能夠直觀、全面、有效表達(dá)地圖顯示內(nèi)容的點(diǎn)狀符號參數(shù)[7]。

3.1.6 配圖方案保存，服務(wù)發(fā)布并切片

將優(yōu)化好的地圖保存，生成mxd，并保存相對路徑，通過在Arcgismanager中發(fā)布相應(yīng)的地圖服務(wù)，配置切圖比例尺，并按照配置比例尺進(jìn)行切圖。

3.1.7 完成地圖顯示樣式模型庫

將符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)要求的地圖顯示方案進(jìn)行符號化的設(shè)計(jì)和表達(dá)，形成與現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)備、設(shè)施相匹配的地圖顯示樣式模型庫[8]。最終形成電網(wǎng)GIS平臺地圖顯示樣式模型庫，該模型結(jié)合山東地貌類型多樣性特點(diǎn)，并根據(jù)山東地貌類型的區(qū)域分布規(guī)律，在開展電子地圖顯示配置時(shí)，提取主要河流、湖泊，并針對山東省地貌形態(tài)對山區(qū)構(gòu)造立體效果。

3.2 電網(wǎng)GIS地圖顯示樣式模型庫成果展示

整體顯示效果如圖1所示。

局部顯示效果如圖2所示。

4 結(jié)論和展望

結(jié)合國家和行業(yè)對電子地圖的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)要求，遵循國家電網(wǎng)對于電力設(shè)備、設(shè)施符號的表達(dá)規(guī)范，形成一套滿足現(xiàn)有電網(wǎng)GIS平臺要求的一套符號庫模型和針對符號設(shè)計(jì)的規(guī)范性文檔，對于指導(dǎo)優(yōu)化配圖工作的開展以及有效提供多元化電網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)場景的應(yīng)用具有積極的現(xiàn)實(shí)意義[10]。同時(shí)，基于電網(wǎng)GIS平臺地圖顯示樣式模型庫設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，能夠更好地實(shí)現(xiàn)電子地圖配圖渲染風(fēng)格的統(tǒng)一，為其他電子服務(wù)商應(yīng)用和共享和支撐地圖配圖優(yōu)化工作的開展。

參考文獻(xiàn)

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