基于多源數(shù)據(jù)的防汛抗旱電子地圖設(shè)計(jì)與制作

蔣 笑，張 璐，周宇晨

（1. 江蘇省基礎(chǔ)地理信息中心，江蘇 南京 210013）

為了提升防汛抗旱指揮決策應(yīng)用水平，發(fā)揮現(xiàn)代精細(xì)化制圖技術(shù)在城市防汛抗旱工作中的應(yīng)用水平，科學(xué)規(guī)劃、制定措施、統(tǒng)籌謀劃，積極全力做好防汛抗旱工作，利用計(jì)算機(jī)快速制圖、規(guī)則模板定制、地圖服務(wù)發(fā)布等手段[1-4]，依托江蘇省防汛抗旱輔助制圖系統(tǒng)，提高計(jì)算機(jī)快速制圖對(duì)防汛抗旱決策制定和應(yīng)急管理工作的支撐能力，降低災(zāi)害損失發(fā)生的可能性，保障人民生命與財(cái)產(chǎn)的安全，也為未來(lái)對(duì)防汛抗旱專題地圖開(kāi)展持久性的維護(hù)更新工作提供便利。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 “天地圖·江蘇”數(shù)據(jù)

“天地圖·江蘇”數(shù)據(jù)主體為地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)及國(guó)省市融合數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)整體比例尺為1∶10 000，部分地區(qū)比例尺較大，為1∶2 000～1∶500。其中，道路根據(jù)2020 年春導(dǎo)航數(shù)據(jù)結(jié)合交通部門(mén)2019年底專題數(shù)據(jù)生產(chǎn)，水系數(shù)據(jù)參考水利普查和水利專題數(shù)據(jù)校核重要水系名稱、走向和等級(jí)，POI 數(shù)據(jù)采用2020年國(guó)省融合數(shù)據(jù)，地名地址及行政區(qū)劃參考輔助決策地圖省市縣聯(lián)動(dòng)更新成果。

“天地圖·江蘇”數(shù)據(jù)提供了矢量數(shù)據(jù)及POI 數(shù)據(jù)，包含道路、水系、水系注記、流域、地名地址、行政區(qū)劃、境界等，是制作防汛抗旱系列專題地圖底圖的數(shù)據(jù)源。

1.2 行業(yè)專題資料

行業(yè)專題資料主要為江蘇省水利部門(mén)提供的圖表形式的文檔資料。利用這些資料生產(chǎn)工程險(xiǎn)段、防汛搶險(xiǎn)隊(duì)伍、防汛物資存儲(chǔ)基地、水文站、樞紐、泵站、閘等水利專題數(shù)據(jù)。

2 設(shè)計(jì)思路

2.1 總體技術(shù)流程

首先，進(jìn)行輔助用圖專題數(shù)據(jù)建庫(kù)。利用“天地圖·江蘇”數(shù)據(jù)和行業(yè)專題資料，整合處理防汛抗旱專題數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)輔助用圖數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)格式、圖形、屬性等進(jìn)行規(guī)范化處理，形成一套標(biāo)準(zhǔn)的專題數(shù)據(jù)集，并將相關(guān)歷史數(shù)據(jù)整理入庫(kù)。其次，基于各類專題基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)選取、可視化表達(dá)、圖面整飾等處理，設(shè)計(jì)相關(guān)地圖符號(hào)[5]，編制2020 年江蘇省防汛抗旱系列專題地圖。

2.2 輔助用圖專題數(shù)據(jù)整理與建庫(kù)

2.2.1 數(shù)據(jù)分層分類設(shè)計(jì)

結(jié)合防汛抗旱專題數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用需求，將數(shù)據(jù)劃分為防汛搶險(xiǎn)隊(duì)伍、防汛物資存儲(chǔ)基地、工程險(xiǎn)工險(xiǎn)段、塊石存放點(diǎn)、泵站、涵閘、水文站、水利樞紐等圖層，并基于專題數(shù)據(jù)特征，設(shè)計(jì)各圖層的要素分類及屬性內(nèi)容，如圖1所示。

圖1 防汛抗旱專題數(shù)據(jù)組織

2.2.2 數(shù)據(jù)整合處理

現(xiàn)有專題信息較為零散地貯存在各類文件資料中，組織較為混亂，為統(tǒng)一集中管理，確保數(shù)據(jù)的完整性、時(shí)效性與準(zhǔn)確性，對(duì)分散、孤立的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取、去除冗余、重新組織，完成數(shù)據(jù)的分層、分類，對(duì)數(shù)據(jù)的格式、坐標(biāo)系、圖形、屬性值、要素間空間關(guān)系等進(jìn)行規(guī)范化處理，并建立字段記錄各類數(shù)據(jù)的來(lái)源、采集更新時(shí)間等，形成一套標(biāo)準(zhǔn)的專題數(shù)據(jù)集。

2.2.3 數(shù)據(jù)檢查及入庫(kù)

基于完整性、正確性、規(guī)范性的數(shù)據(jù)檢查原則，對(duì)數(shù)據(jù)的組織和定義、位置精度、邏輯關(guān)系、要素空間關(guān)系等方面進(jìn)行全面檢查。對(duì)查出的錯(cuò)誤進(jìn)行修改后，將數(shù)據(jù)集批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.3 2020年防汛抗旱系列地圖編制

依托江蘇省防汛抗旱專題數(shù)據(jù)資料、“天地圖·江蘇”數(shù)據(jù)，開(kāi)展江蘇省防汛搶險(xiǎn)隊(duì)伍、防汛物資存儲(chǔ)基地、工程險(xiǎn)工險(xiǎn)段、防洪形勢(shì)圖等系列專題地圖的編制。

1）數(shù)據(jù)預(yù)處理。分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料的準(zhǔn)確性、現(xiàn)勢(shì)性情況，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去偽存真、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、格式轉(zhuǎn)換等處理。

2）數(shù)據(jù)選取。分別從專題數(shù)據(jù)、“天地圖·江蘇”數(shù)據(jù)中優(yōu)先選取防汛搶險(xiǎn)隊(duì)伍、塊石存放點(diǎn)、泵站、涵閘等專題要素以及水系、流域、境界、政區(qū)、地名等重要要素。江蘇省跨江濱海，湖泊眾多，水網(wǎng)密布。根據(jù)防汛抗旱需求[6]，水系要素選取了流域性河道、區(qū)域性河道、重要跨縣河道、重要縣內(nèi)河道、省管湖泊、里下河腹部地區(qū)湖泊湖蕩以及大中型水庫(kù)。基于地圖負(fù)載量與比例尺相適應(yīng)的前提條件下，適量選取一般要素及地理底圖要素。

3）可視化表達(dá)。依據(jù)CH/Z 9011-2011《地理信息公共服務(wù)平臺(tái)電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》[7]進(jìn)行地圖樣式設(shè)計(jì)，按照整體配色相協(xié)調(diào)、主體要素突出表達(dá)的原則，制作各類要素注記與地圖符號(hào)。設(shè)計(jì)標(biāo)注的位置、密度、策略、權(quán)重及樣式等內(nèi)容后[8]，轉(zhuǎn)化制作成注記。通過(guò)對(duì)專題要素符號(hào)的色彩、密度、亮度、方向、形狀和尺寸的設(shè)計(jì)，將專題要素表現(xiàn)在最頂層[9]，突出反映各專題要素的分布范圍、質(zhì)量特征及其空間形態(tài)結(jié)構(gòu)等，最后進(jìn)行圖面整飾。

3 制作成果

3.1 數(shù)據(jù)成果

數(shù)據(jù)成果主要為防汛抗旱專題數(shù)據(jù)集和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)集。防汛抗旱專題數(shù)據(jù)集主要包括防汛搶險(xiǎn)隊(duì)伍、防汛物資儲(chǔ)備中心、水利工程險(xiǎn)工險(xiǎn)段、塊石存放點(diǎn)、泵站、涵閘、水文站、水利樞紐等數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)集主要包括政區(qū)、境界、地名地址、道路、水系、水系注記、流域等數(shù)據(jù)。防汛抗旱專題數(shù)據(jù)集和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)集均以ArcGIS的File Geo?database（空間數(shù)據(jù)庫(kù)）格式提交。

3.2 專題地圖成果

專題地圖成果包括防汛搶險(xiǎn)隊(duì)伍、防汛物資儲(chǔ)備、工程險(xiǎn)工險(xiǎn)段、防洪形勢(shì)等系列專題地圖，具體內(nèi)容如表1所示。

表1 專題地圖成果

4 結(jié) 語(yǔ)

本文面向江蘇省防汛抗旱專題地圖編制需求，充分利用多源數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分層分類設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)整合處理、數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)入庫(kù)、專題地圖編制等多環(huán)節(jié)，編制江蘇省防汛搶險(xiǎn)隊(duì)伍、工程險(xiǎn)工險(xiǎn)段、防汛物資存儲(chǔ)、防洪形勢(shì)等一系列防汛抗旱專題地圖，滿足江蘇省水利部門(mén)管理、決策、應(yīng)急等防汛抗旱工作對(duì)輔助決策地圖的迫切需求。