MAPGIS軟件技術(shù)在地圖繪制中的應用

張晗

摘要：隨著信息技術(shù)的進步，信息化產(chǎn)業(yè)取得了前所未有的發(fā)展，發(fā)揮著越來越重要的作用，信息技術(shù)對人類社會及經(jīng)濟的發(fā)展有著深遠的影響。近年來，MAPGIS以其強大的圖形功能和滿足圖形編輯輸出的各種嚴格要求，在制圖及數(shù)據(jù)矢量化中得到了廣泛應用，成為專業(yè)技術(shù)人員在研發(fā)中必不可少的工具。

關(guān)鍵詞：MAPGIS軟件;地圖繪制;操作方法

MAPGIS的開發(fā)及應用降低了制圖人員的工作強度，提高了工作效率及圖件的整潔美觀，滿足了相關(guān)部門查詢與管理地理時空信息及屬性的需要，更有利于地質(zhì)人員資料的綜合整理、分析研究。只要制圖人員結(jié)合軟件使用的特點，不斷總結(jié)經(jīng)驗，不斷改進技術(shù)，其工作就會提高到一個更高的水平。

一、MAPGIS概述

MAPGIS是中國地質(zhì)大學開發(fā)的通用工具地理信息系統(tǒng)軟件，是在著名的地圖編輯出版系統(tǒng)MAPCAD的基礎(chǔ)上開發(fā)的，可采集、存儲、檢索、分析、以圖形方式表示空間數(shù)據(jù)。MAPGIS包含MAPCAD的所有基本制圖功能，可制作出具有出版精度的復雜地形圖及地質(zhì)圖。同時可對地形數(shù)據(jù)和各種專業(yè)數(shù)據(jù)進行集成管理及空間分析查詢，為多源地學信息的綜合分析提供理想平臺。

此外，MAPGIS也是我國研制的工具性GIS軟件，為地圖制圖提供了現(xiàn)代化的技術(shù)手段，不但能實現(xiàn)地圖制圖過程的自動化，還能實現(xiàn)地圖圖形的數(shù)字化，建立圖形與屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)的分層管理，靈活查詢、編輯、統(tǒng)計、分析地圖信息。借助MAPGIS軟件，縮短了地圖制圖的修編周期，而且提高了地圖圖件的應用價值。

MAPGIS主要優(yōu)勢功能包括：①集成空間數(shù)據(jù)的數(shù)字化輸入、編輯、拓撲。②具有強大的制圖功能，包括制作各種專題圖例符號，比其它軟件方便靈活。③基本完成了GIS各方面的分析功能。

二、MAPGIS地圖的制作程序

1、準備工作。在制作專題地圖前，應準備相應的制圖資料，以加快制圖過程。①查閱收集與地理底圖編繪有關(guān)的技術(shù)標準及規(guī)范;②嚴格審查原始圖件的準確性及精度，使其符合出版要求;③分別對地理底圖、地質(zhì)底圖、配圖圖例進行預處理及錄入，提高圖像清晰度，減少圖中各要素間干擾;④在系統(tǒng)提供的各類圖庫基礎(chǔ)上，根據(jù)專題地圖要求，補充建立各類符號庫、線型庫、圖案庫、顏色庫等。

2、制圖流程。它反映了制圖中人們的工作程序，能使制圖工作有序進行，避免因操作過程混亂導致最終結(jié)果的不可利用。

3、操作方法

1）數(shù)據(jù)輸入。MAPGIS提供了多種方便、靈活和高效的輸入方法，如數(shù)字化儀輸入、掃描矢量化輸入、GPS輸入、其他數(shù)據(jù)源的直接轉(zhuǎn)換等。其中，數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可實現(xiàn)不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)文件的交換，達到資源共享。因而可接受AutoCAD、ARC/1NFO、MaplNFO等軟件制作的圖件數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)換為矢量結(jié)構(gòu)，使地圖制圖更靈活方便。

①掃描矢量化輸入。地圖原圖被掃描并輸入計算機。掃描圖像應清晰，能正確區(qū)分圖中的各種要素。掃描圖以柵格形式用TIFF格式存儲在圖像文件中。TiFF文件可直接用于矢量化-圖件的矢量化跟蹤，以確定實體的空間位置。掃描矢量化基本過程是：加載掃描光柵文件-創(chuàng)建（或加載）數(shù)據(jù)文件-圖元矢量化-保存數(shù)據(jù)文件。矢量化包括全自動矢量化、交互式矢量化、封閉單元矢量化方式。在矢量化過程中，提供全方位瀏覽、任意縮放、自動調(diào)整整個圖形的矢量化窗口位置，確保矢量化的導向光標始終位于屏幕中央。根據(jù)底圖質(zhì)量，可選擇任何矢量化方法進行矢量化。

②GPS輸入。由于GPS測定的三維空間位置以數(shù)字坐標表示，所以不需任何轉(zhuǎn)換，可直接輸入數(shù)據(jù)庫。對于地質(zhì)圖件，可使用數(shù)字化、掃描矢量化輸入，當前主要采用掃描矢量化輸入。一般地理底圖、地質(zhì)底圖、圖中的其他內(nèi)容應分別掃描矢量化，以減少各要素間的干擾，提高矢量化數(shù)據(jù)質(zhì)量。

2）編輯處理。原始圖件經(jīng)掃描矢量化后，需編輯處理圖形。MAPGIS提供的圖形編輯子系統(tǒng)用于編輯修改點、線、面圖元的矢量結(jié)構(gòu)、空間位置、屬性數(shù)據(jù)，具有靈活方便的地圖編輯功能，不僅能處理復雜的圖形壓蓋及避讓關(guān)系，還可準確嵌套多種顏色圖斑，繪制復雜特殊的圖形。

因此，編輯子系統(tǒng)具有以下功能：①先進的可視化定位檢索功能。主要對圖形進行窗口操作，即窗口縮放、移動、開窗口、圖元捕獲信息等功能。②靈活方便的線元編輯功能。可刪除、移動、復制、剪斷、連接、延伸、縮短、光滑和旋轉(zhuǎn)等各種線型，以及修改線型參數(shù)與屬性。③強大的點元編輯功能?？蓜h除、移動、復制、定位、座標對齊、字串剪斷和連接等點元操作，以及修改點參數(shù)與屬性。④快速有效的面元編輯功能?？尚薷拿嬖刑畛涞念伾盎y圖案，還可對邊界弧段執(zhí)行各種操作。⑤圖形信息的分層管理功能。用戶可自定義和修改圖層名，隨時打開或關(guān)閉圖層等。

在數(shù)據(jù)采集中，不可避免地會出現(xiàn)錯誤，此時，可通過錯誤檢查子系統(tǒng)檢查數(shù)據(jù)錯誤。通常有兩種錯誤，即圖元參數(shù)的越界、區(qū)拓撲關(guān)系的錯誤，如微小區(qū)，弧段“8”字形自相交，一條弧有多于—個的左右區(qū)等。發(fā)現(xiàn)錯誤后，應及時修正，否則將影響結(jié)果圖件質(zhì)量及系統(tǒng)的正常輸出。對某些曲線（如地形線等）矢量化后，對其進行光滑處理。光滑處理類型包括二次Bizer平滑、三次Bizer平滑、三次B樣條插值、三次Bizer插值。通常選擇三次Bizer插值，插值距離應在0.5～0.8之間。在編輯處理圖件中每個圖元時，必須認真仔細，并盡量與規(guī)范保持一致。

3）誤差校正。在圖件數(shù)字化輸入中，通常因操作誤差、數(shù)字化設(shè)備精度差、圖紙變形等因素，輸入的圖形往往與圖形實際位置存在偏差，即存在誤差，因此必須對誤差進行校正，使其符合實際要求。理論上，根據(jù)圖形變形情況，可計算出校正系數(shù)，再根據(jù)校正系數(shù)對變形圖形進行校正。其步驟為：①確定圖形控制點，圖形中控制點的值可分為實際值、理論值?？刂泣c的選擇應盡可能覆蓋整個圖，并保持均勻。若圖件大且精度要求高，則應選擇更多的控制點;對于區(qū)域地圖，通常選擇三角點、水準點、經(jīng)緯網(wǎng)交點作為控制點。②圖形中控制點的實際值通常加載到圖形文件中或直接在圖形上采集。③采集理論值，可直接從鍵盤輸入，也可從標準數(shù)據(jù)文件中采集。④設(shè)置校正參數(shù)，并選擇相應的文件校正。⑤檢查校正文件效果，若未達到要求精度，可繼續(xù)上述步驟。

4）圖幅接邊。一些專題地圖需通過圖幅接邊合成轉(zhuǎn)換后才能與地理底圖套合。MAPGIS圖庫管理系統(tǒng)提供的圖幅接邊功能，可對圖幅幀分幅、合幅，實現(xiàn)圖幅的自動、半自動或手動接邊操作。接邊過程中，系統(tǒng)能自動清除接合誤差。圖幅接邊時，先要建立圖庫。有兩種分幅方法：等經(jīng)緯跨度分幅、等高寬跨度分幅。依據(jù)不同分幅方法，需輸入不同參數(shù)。按地質(zhì)背景圖劃分的四幅圖，應選擇等高寬跨度分幅。圖幅接邊要求圖庫類中每個點文件或線文件間的屬性結(jié)構(gòu)應相同，將要接邊的點文件、線文件結(jié)構(gòu)添加到圖庫庫類中，在輸入圖幅時插入圖幅文件，并輸入相應的圖幅參數(shù)。輸入所有接邊圖幅后，設(shè)置接邊參數(shù)進行圖幅接邊。對于區(qū)文件的處理，可在接邊處理完后形成相應的區(qū)域。

5）質(zhì)量檢查。質(zhì)量檢查內(nèi)容包括精度是否符合要求、內(nèi)容是否完整正確、各要素位置與關(guān)系是否正確、圖面整飾是否符合設(shè)計要求、色彩是否正確等，若發(fā)現(xiàn)有不符合質(zhì)量要求的地方，應及時編輯修改。

6）圖幅輸出。MAPGIS提供多種格式輸出模式，包括：①矢量輸出。輸出到各種類型的筆式繪圖儀及打印機上。②光柵輸出。自動分色光柵化，輸出到靜電或噴墨繪圖儀上。③報表輸出。易于構(gòu)造各種報表，且在表中隨意編文字，將其輸出到打印機。④印前出版。根據(jù)用戶選擇幅面及參數(shù)，自動分色、處理、轉(zhuǎn)換，生成post script文件，并輸出到激光照排機上。⑤數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及其他軟件交換。

參考文獻：

[1]曹先革.基于MAPGIS的誤差校正改進方法[J].測繪工程，2015（01）.

[2]李美蘭.MAPGIS軟件技術(shù)在地圖繪制中的應用[J].科技與創(chuàng)新，2015（03）.