基于地理信息框架數(shù)據(jù)庫出圖的關(guān)鍵技術(shù)策略研究

程芳

摘要：本文從地理信息數(shù)據(jù)庫快速出圖的研究背景出發(fā)，通過分析GIS軟件和專業(yè)制圖軟件之間的優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)目前的GIS軟件的設(shè)計(jì)和編輯功能并不能滿足地圖出版的要求，同時(shí)我國的制圖技術(shù)在數(shù)據(jù)組織模型的改革上還有進(jìn)步的空間。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù);地理信息框架數(shù)據(jù)庫;ArcMap軟件

目前正是地圖的應(yīng)用面與制圖技術(shù)重大變革時(shí)期，伴隨著的是地圖制圖與地理信息技術(shù)的結(jié)合，而沿用多年的計(jì)算機(jī)輔助制圖向數(shù)據(jù)庫自動(dòng)成圖轉(zhuǎn)變。從地圖數(shù)據(jù)庫出發(fā)，經(jīng)過對(duì)地理信息框架數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)和由庫出圖快速輸出技術(shù)的分析研究，滿足了不同制圖母目的對(duì)快速制圖的需求，縮短地圖制圖的輸出周期，降低數(shù)據(jù)庫到地圖成圖整個(gè)過程的人工工作量，同時(shí)保證人工作業(yè)的差錯(cuò)率控制在一個(gè)范圍之內(nèi)，從而提升地圖信息化制圖的技術(shù)水平。

1.背景研究

近年來，關(guān)于GIS數(shù)據(jù)的地圖制圖理論方法有了進(jìn)一步的研究。相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者認(rèn)為GIS的地理空間信息是數(shù)字景觀模型，而數(shù)字制圖模型是地圖上的地理空間信息。根據(jù)對(duì)制圖流程的研究發(fā)現(xiàn)，地圖制圖的數(shù)據(jù)源是DLM，GIS的輸出產(chǎn)品是DCM，從信息模型的角度出發(fā)，已有國外學(xué)者對(duì)地圖制圖不能直接使用GIS體系的原因做出了分析，并通過比對(duì)信息轉(zhuǎn)換過程，研究這兩種模型的差別。

2.研究方向

按照地理信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)庫的的要求建設(shè)地圖數(shù)據(jù)庫的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，空間地理數(shù)據(jù)不用較多的考慮地圖圖表需求，是因?yàn)樗偸且渣c(diǎn)、面、線及屬性表形式儲(chǔ)存的。在制圖過程中，比例尺、地圖用途、地圖設(shè)計(jì)等因素會(huì)阻礙空間數(shù)據(jù)的表達(dá)，需要特別注意的是會(huì)涉及各類地圖類型、多比例尺表達(dá)要求的廣義的制圖;再加上區(qū)域情況較復(fù)雜，普通使用的模型規(guī)則很難得到，從而增加了重復(fù)勞動(dòng)的工作量，降低了生產(chǎn)效率。

2.1基于ArcGIS平臺(tái)的數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)

地圖產(chǎn)品通常會(huì)選擇不同的數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)格式。以上海市區(qū)縣圖為例，該項(xiàng)目的數(shù)據(jù)不僅來源于上海地圖數(shù)據(jù)庫，其中還包括大量基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，而將數(shù)據(jù)通過預(yù)處理實(shí)現(xiàn)融合與提取是非常困難的一件事?？梢圆捎肁rcGIS Engine開發(fā)平臺(tái)對(duì)ArcGIS平臺(tái)的各類數(shù)據(jù)處理工具進(jìn)行開發(fā)，以此實(shí)現(xiàn)從多源數(shù)據(jù)中找到符合地圖制圖要求的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫。

2.1.1數(shù)據(jù)分層提取

點(diǎn)線面和注記圖層是矢量地圖圖層的兩個(gè)部分，圖層的安排順序要符合地物的相互關(guān)系。一般來說，圖層的順序從下而上依次是面狀符號(hào)、線狀符號(hào)、點(diǎn)狀符號(hào)、注記。所以開發(fā)數(shù)據(jù)需要分層提取功能，按照要素屬性和類別從公開版地圖數(shù)據(jù)庫中分層提取數(shù)據(jù)。

2.1.2興趣點(diǎn)綜合取舍

圖畫的信息負(fù)載量是有限的，但是數(shù)據(jù)庫中的興趣點(diǎn)比較密集，所以往往在生成興趣點(diǎn)注記時(shí)會(huì)出現(xiàn)注記相互壓蓋的情況。為避免這種情況，可以在目標(biāo)區(qū)域生成規(guī)則格網(wǎng)，而格網(wǎng)的大小按照比例尺或出圖的需求進(jìn)行調(diào)整，要素篩選就可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行，特別注意的為避免注記壓蓋與符號(hào)壓蓋，一個(gè)網(wǎng)格只能存在一個(gè)要素，有利于促進(jìn)要素之間的協(xié)調(diào)性。

2.1.3目標(biāo)數(shù)據(jù)生成

目標(biāo)數(shù)據(jù)庫是實(shí)現(xiàn)原始資料數(shù)據(jù)庫與矢量制圖軟件間的中間轉(zhuǎn)換格式。一般建議選取PersonalGeodatabase作為目標(biāo)數(shù)據(jù)庫，是為了統(tǒng)一制圖數(shù)據(jù)格式，同時(shí)避免直接操作原始數(shù)據(jù)庫，有利于提高兼容性和便捷性。

2.2關(guān)于多平臺(tái)的地圖輸出技術(shù)

地圖產(chǎn)品多種多樣，不同的地圖產(chǎn)品對(duì)制圖表達(dá)的要求也不一樣。從目前來看，CIS軟件和專業(yè)桌面出版軟件在地圖制圖上都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。ArcMap自身的功能能夠支持電子地圖的輸出，但是在地圖設(shè)計(jì)和編輯功能方面不能滿足地圖出版的需要。而Illustrato的一款插件Mapublisher可以吧GIS數(shù)據(jù)和圖形設(shè)計(jì)軟件Adobe Illustrator結(jié)合起來，盡管在對(duì)照中文地圖的制圖要求上還有所欠缺。但不僅能保留GIS數(shù)據(jù)各類屬性，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)GIS數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)編輯和桌面輸出打印。初步自行研發(fā)DB2Map平臺(tái)，通過地圖制圖、規(guī)則庫的功能模塊來提高地圖制圖的自動(dòng)化率、速短出版地圖制作周期，有利于彌補(bǔ)ArcMap和Mapublisher對(duì)于中文出版類地圖支持不夠的缺點(diǎn)，這也是近幾年來國內(nèi)地圖學(xué)界比較關(guān)注的方向之一。

2.2.1基于ArcMap的地圖輸出技術(shù)

ArcMap軟件中為地圖配圖提供了配置器、標(biāo)注和標(biāo)記工具的工具。注記擺放優(yōu)化、符號(hào)自動(dòng)配置、要素綜合選取等圖面的表達(dá)需要依靠這些工具來實(shí)現(xiàn)。借鑒電子地圖的配圖經(jīng)驗(yàn)，可以幫助數(shù)據(jù)庫進(jìn)行快速地圖輸出，可以將輸出分層矢量數(shù)據(jù)和桌面軟件相結(jié)合進(jìn)行圖面整飾、優(yōu)化等后期輔助工作。

2.2.2基于Mapublisher的地圖輸出技術(shù)

ArcMap是一款能實(shí)現(xiàn)地圖快速打印輸出的GIS軟件，但在編輯和設(shè)計(jì)方面還存在很多缺點(diǎn)，比如很難達(dá)到紙質(zhì)地圖的制圖要求。Adobe Illustrato是一款能夠支持符號(hào)、圖形、色彩設(shè)置和管理的矢量制圖軟件，但不能支持GIS數(shù)據(jù)格式。目前Avenza公司研發(fā)了一種既能保留GIS數(shù)據(jù)的屬性，又能利用Illustrator軟件進(jìn)行地圖設(shè)計(jì)軟件的Mapublisher插件。

3.結(jié)束語

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，GIS技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，同時(shí)對(duì)地圖的制作過程、表現(xiàn)形式乃至功能都進(jìn)行了改革和創(chuàng)新。通過本文分析得知當(dāng)前設(shè)計(jì)的GIS軟件都具備一定的制圖功能，但在設(shè)計(jì)和編輯方面還存在不足，因此設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的地圖很難到達(dá)地圖出版的要求。雖然專業(yè)制圖軟件的設(shè)計(jì)功能強(qiáng)大，但需要處理大量的GIS線劃數(shù)據(jù)，并且會(huì)丟失大量GIS數(shù)據(jù)。