基于地圖要素控制點的制圖綜合研究

朱吉祥等

摘 要：地圖屬于歐式空間的二維平面坐標體系，必須符合歐式空間關于制圖綜合的相關原則，同時地圖又是空間信息就在二維平面上的投影，必然也要符合空間尺度轉換的相關原則，然而這兩個空間的轉化方法不同，這就是地圖和地理信息系統（GIS）中制圖綜合之所以如此困難的原因。通過分析歐式空間尺度和空間尺度的異同之處，提出了制圖綜合中與之相對應的地圖縮放和地圖概化，并在此基礎之上提出了以地圖要素控制點作為制圖綜合依據的規則，對于點、線、面狀要素及其組合的制圖綜合進行了深入的分析，并提出了相對應的修正規則。

關鍵詞：GIS；地圖要素；控制點；制圖綜合；地圖概化

引言

制圖綜合（cartographic generalization），是指對地圖要素按照一定的規律和法則進行選取和概括，用以反映在當前尺度下的制圖對象的基本特征和典型特點及其內在聯系的過程。制圖綜合一直是地理信息系統（geographical information system）的重點和難點之一[1～2]，國內外為此進行大量的工作，Topfer的開平方模型是最早應用于制圖綜合模型之一[3]；尹連旺等[4]在此基礎之上，考慮不同地圖要素重要性的差別，提出了復合指數開方根模型；馬榮華等[5]在總結前人的研究成果之上，提出了GIS在分層支持下的面向地理特征的自動綜合的方法；李云嶺等[6]通過定義“單元圖形”，提出了制圖綜合的“四倍原則”；趙彬彬等[7]在通過構建層次空間數據模型途徑探討了GIS空間數據在不同尺度下的表達；王家耀[8]等利用制圖綜合知識建立了地圖自動綜合算法。歸納起來，當前關于制圖綜合的研究主要集中在以下三個方向 [9～10] ：（1）多尺度分別構建，建立多個地圖數據庫；（2）基于大比例尺的地圖信息，采用計算機自動綜合的算法動態構建；（3）多尺度混合構建，通過建立若干個關鍵比例尺的地圖數據庫，對其間的比例尺數據采用綜合算法動態生成。

然而上述方法均存在各自的不足之處：對于方法（1），數據冗余是其最大的缺點，大量相關的信息被存儲至地圖數據庫中，不僅大大增加了數據庫的負荷量，同時也降低了信息的索引速度；對于方法（2），這是一種理想化的方式，目前還沒有一種算法可以實現計算機制圖的自動化，一方面是由于地圖要素的非均質引起的，同時也受到計算機硬件發展的限制；對于方法（3），不僅存在數據冗余，更大的問題是對數據的采集、管理和維護。

地圖作為地學信息在平面上的二維投影，不僅受到了地理信息系統技術本身的“硬性”制約，同時必然還要遵循地學領域的尺度轉換的一些原則[11]。

1 基于地圖要素控制點的制圖綜合算法

1.1 地圖要素控制點

任何地圖要素在空間上都是呈現出一定的形態的，這種形態包括它的位置、大小、形狀、變化等，地圖所要素展現的是這些地圖要素的特征及其組合。但是，任何精度的地圖都是建立在對真實的自然現象概化的基礎之上，地圖只是表現在該比例尺之下最重要和最關鍵的信息。地圖作為對真實世界的二維描述，其核心的內容不外乎就是對于各種地物在平面上的表達。這種表達要求在現有的比例尺之下最接近真實，但是人類肉眼的分辨力是有限的，能分辨的極限是>0.2mm，即使是再精細的地圖，一旦超過了人類肉眼的辨別范圍，是獲取不到這些信息的，從這一方面來看，一味的追求地圖的高分辨率是沒有實際應用價值的。

地圖是真實世界平面投影，平面上圖形是由點、線、面構成的，進一步分析可知，線其實是用無數的點組合而成的，而面則是用封閉的線所圈定的。因此，地圖是由無數的點按照一定的組合方式構成的，各地圖要素的空間形態主要就是由控制其空間形態變化的控制點決定的。如圖1所示，曲線ABCDEF在空間上的形態完全是由控制點A、B、C、D、E、F決定的。當地圖的比例尺縮小時，曲線只需要控制這些點的位置，就可以保證在該比例尺下的地圖要素近似的貼近真實的地物。對于面狀要素，可以借助處理線要素的方法，如圖2所示，多邊形ABCDA可以認為是有首尾兩點重合而成，多邊形的空間形態是由控制點A、B、C、D決定的。因此基于控制點的假設是合理的。由于地圖要素形態的千差萬別，更多的情況是地圖要素由控制著地圖要素宏觀形態的關鍵點和控制其微觀形態的關鍵點共同控制，前者可稱為宏控制點，后者為微控制點，宏控制點決定著地圖要素的空間格局，微控制點使得地圖要素的信息更加豐富。如圖3所示，點A、B、C、D稱為宏控制點，被紅色橢圓包圍的曲線拐點稱為微控制點。隨著比例尺的縮小，圖3中的曲線最終會被概化成如圖6，地圖表現的信息更多的傾向與宏觀方面的。

1.2 控制點選取的原則

所謂控制點，就是在一定比例尺下控制著某一地圖要素的空間形態、分布、位置的關鍵點，例如曲線的轉折點，交點等。考慮到地圖要素的形態、位置、尺寸隨比例尺在視覺上表現出的連續變化的特征，對于地圖要素的控制點的選取應綜合考慮地圖的精度、用途、類型等影響因素。由于人的視覺分辨力的極限為0.2mm，如果沒有做特殊的調查，為了保障地圖要素隨比例尺的縮小而呈現出來的視覺的連續變化性，建議采用這個極限值作為選取的標準，將控制點的選取約束在人的視覺分辨能力的范圍之內是有意義的，對于一些要求不是非常嚴格的地圖來說，這個限制可以適當的放寬，以減少數據的存儲量和加快制圖綜合的速度。

1.3 基于地圖要素控制點的規則分析

比例尺連續變化時，地圖要素的數量、形態、位置、尺寸等必然會發生相應的變化，這種變化幾乎總是從微觀到宏觀的，也就是說在比例尺縮小的情況下，地圖要素局部微小的形態首先被融合、概化甚至是刪減掉；隨著比例尺的繼續縮小，控制點的重要性也逐漸發生變化，最直接的表現就是控制點間的圖上距離變小了，相應的原本一些在大比例尺上的相對比較關鍵的控制點逐漸隨著和其他點距離的拉近而變得不重要了，最終也會逐步被刪除。為了描述這個過程，在綜合分析了制圖綜合的特點與過程之后，建立如圖5綜合的規則。

規則分析：

為了具體分析制圖綜合的過程，考慮以下的一個縮放過程：就是在連續的兩次隨比例尺的縮小而發生的控制點的刪減過程。為了分析的方便性，假設這兩個刪減的點是兩個相鄰的控制點，制圖綜合包括地圖縮放和地圖概化。地圖縮放是指地圖要素的大小、長短隨比例尺呈線性變化，至于地圖要素的形態、位置等特征是不發生改變的；地圖概化是指在當前比例尺下，利用刪減、融合、移動、夸張的方法表現地圖的主要信息，同時忽略次要信息的過程。

在一基礎大比例尺的地圖上，地圖要素隨比例尺縮小，首先作出的反應就是進行無概化的地圖縮放，當地圖要素有相鄰控制點之間的距離小于或等于所給定的閾值時，發生刪減，其他沒有達到閾值的依舊進行無概化的地圖縮放，雖然過程都是一樣的，但是對象卻在縮放與概化的過程中逐漸發生變化。因此，地圖縮放為地圖概化創造了條件，即地圖要素各控制點之間的距離在縮放之中逐漸縮小彼此之間的視覺距離；同時地圖概化為縮放提供了新的對象，這樣就形成了一個循環，最終地圖要素會隨著地圖比例尺的連續縮小而連續“簡化”。通過以上分析，可以歸納出如下制圖綜合的規則：

Object： Based Large-scale Map

Constraint： Thresholds

Setting： Step Length； Loop Operator

RULE 1：IF control points_distance > threshold THEN generalization

1.3.1 考慮不同重要性的地圖要素的制圖綜合

（1）如圖6所示，曲線組合A在橢圓處原本是相交的，但是上述的分析進行自動綜合之后，由于各控制點的刪減是隨機的，所以就有可能刪去曲線共同的交點，最終形成了曲線組合B，這樣就破壞了曲線組合原本的拓撲關系。因此如果考慮不同地圖要素的不同重要性，算法會帶來失真的效果，概化后的地圖也就失去的本身所具有的指導意義?？紤]不同地圖要素的重要性的差別是任何行之有效的算法所必須解決的一個問題。有如下規則：

RULE 2： IF one intersection THEN omit the other control point

RULE 3： IF two intersections THEN map zooming

（2）有些要素必須在地圖上表現的非常的醒目，使用者可以很容易的獲取它們的信息。因此對于這些要素往往要做一些特殊的處理（夸張、平移等）。例如要對一張用于旅游的北京市地圖進行制圖綜合，作為一張用于幫助游客出行的游覽的地圖，長城、天安門等著名的建筑必須在地圖上表現的非常醒目，但是由于它們的面積很小，當地圖的比例尺縮小到一定小的時候，如果不對其進行特殊處理，他們就會在地圖上“消失”，通常是采用夸張和用特殊符號代替的方式解決?？紤]到一張地圖上這種地圖要素很少，可以采用枚舉的方法存儲于地圖中。針對這種情況的規則為：

Object： Important Independent control pionts

Constraint： Thresholds

Setting： Step Length； Loop Operator

RULE 4： IF scale > threshold THEN replace by special symbol

1.3.2 不同類別的地圖要素的自動綜合規則

地圖是由不同的地圖要要素構成的，他們相互之間的拓撲關系是地圖表達最重要的內容之一，對于一些具有特殊意義的拓撲特征，在制圖綜合的過程當中應當保持不變。圖7是表示某一地圖按照上述算法隨比例尺縮小進行制圖綜合的過程，有A、B、C可知，在橢圓1處，利用上述自動綜合的規則成功地避免了多邊形與曲線不相交的問題，因為在上述算法中，多邊形和曲線無差別的都是采用上述基于線狀要素的交點修正算法。但是這種不考慮兩者之間差別的算法同樣會帶來問題；當地圖A隨比例尺縮小逐漸變至C時，在橢圓2處，原本不相交的拓撲結構被破壞了，變成了相交的關系，而按照傳統的制圖綜合的方法，這種情況通常的解決方法就是通過平移的方式解決。為了解決這個問題，必須對上述算法進行調整，讓算法在進行地圖自動綜合之前，首先檢查進行制圖綜合的兩要素是否屬于同一地圖要素，如果是，默認上述進行制圖綜合，如果不是，則向相反的方向平移。規則如下：

Object： Map Elements

Constraint： Thresholds

Setting： Step Length； Loop Operator； translated value

RULE 5： IF different type of map elements THEN translation to the opposite direction

平移的距離由人為設定，根據具體的要求，這個距離可以是常數，也可以是隨比例尺線性變化的函數。

2 結束語

地圖是空間信息在二維平面的投影，因此制圖綜合除了應當滿足二維歐式空間的相關原則之外，還應當符合空間尺度轉換的相關原則。

基于地圖要素控制點的算法首先必須以最大比例尺的地圖作為制圖綜合的底圖，制圖綜合的本質就是隱藏當前比例尺下的次要信息，以突出主要信息，因此必須要以包含最大信息量的最大比例尺的地圖作為制圖綜合的底圖，在該底圖上制定制圖綜合的規則，這是目前制圖綜合算法或模型都必須遵循的原則。

對于地圖要素控制點的選取是該算法最重要的一環，必須根據具體的地圖專題，制圖目的、地圖精度等進行分析，一般來講，控制點應當包括決定地圖要素形態、位置與控制地圖要素之間的拓撲特征的點等。

閾值和步長是算法的一個難點，如果設定的過小，會造成數據冗余，系統效率過低等問題；如果設定的過大，則會造成地圖要素在隨比例尺的縮放時發生不光滑變化的問題。因此，閾值和步長的設定應當根據地圖的精度、制圖的目的等進行反復的比較，擇取最優的指作為制圖綜合的閾值和步長值。

參考文獻

[1]齊清文，潘安敏.智能化制圖綜合在GIS環境的實現方法研究[J].地理科學進展，1998，17（2）：15-22.

[2]齊清文. GIS環境下智能化地圖概括的方法研究[J].地球信息，1998（1）：64-70.

[3]制圖綜合[M].北京：測繪出版社，1982 .

[4]尹連旺，李京.GIS 中基本要素的無級比例尺數據處理技術研究[J].北京大學學報（自然科學版），1999，35（6）：842-849.

[5]馬榮華，潘濤，謝順平. GIS 環境下制圖自動綜合[J].遙感技術與應用，2001，16（2）：121-125.

[6]李云嶺，靳奉祥，季民，等.GIS多比例尺空間數據組織體系構建研究[J].地理與地理信息科學，2003，19（6）：7-10.

[7]趙彬彬，鄧敏，李志林.GIS空間數據層次表達的方法探討[J].武漢大學學報·信息科學版，2009，34（7）：859-862.

[8]王家耀，錢海忠.制圖綜合知識及其應用[J].武漢大學學報·信息科學版，2006，31（5）：382-386.

[9]李德仁，朱欣焰，龔健雅.從數字地圖到空間信息網格--空間信息多級網格理論思考[J].武漢大學學報·信息科學版，2003，28（6）：642-650.

[10]吳建華.基于通比例尺思想的多尺度空間數據組織方法[J].測繪通報，2008（8）：10-13.

[11]廖克.地球信息綜合制圖的基本原則和方法[J].地理科學進展，2001，20（增）：29-38.

作者簡介：朱吉祥（1987-），男，江西省吉安市，碩士，研習，研究方向：水文地質和工程地質調查信息化。

規則分析：

為了具體分析制圖綜合的過程，考慮以下的一個縮放過程：就是在連續的兩次隨比例尺的縮小而發生的控制點的刪減過程。為了分析的方便性，假設這兩個刪減的點是兩個相鄰的控制點，制圖綜合包括地圖縮放和地圖概化。地圖縮放是指地圖要素的大小、長短隨比例尺呈線性變化，至于地圖要素的形態、位置等特征是不發生改變的；地圖概化是指在當前比例尺下，利用刪減、融合、移動、夸張的方法表現地圖的主要信息，同時忽略次要信息的過程。

在一基礎大比例尺的地圖上，地圖要素隨比例尺縮小，首先作出的反應就是進行無概化的地圖縮放，當地圖要素有相鄰控制點之間的距離小于或等于所給定的閾值時，發生刪減，其他沒有達到閾值的依舊進行無概化的地圖縮放，雖然過程都是一樣的，但是對象卻在縮放與概化的過程中逐漸發生變化。因此，地圖縮放為地圖概化創造了條件，即地圖要素各控制點之間的距離在縮放之中逐漸縮小彼此之間的視覺距離；同時地圖概化為縮放提供了新的對象，這樣就形成了一個循環，最終地圖要素會隨著地圖比例尺的連續縮小而連續“簡化”。通過以上分析，可以歸納出如下制圖綜合的規則：

Object： Based Large-scale Map

Constraint： Thresholds

Setting： Step Length； Loop Operator

RULE 1：IF control points_distance > threshold THEN generalization

1.3.1 考慮不同重要性的地圖要素的制圖綜合

（1）如圖6所示，曲線組合A在橢圓處原本是相交的，但是上述的分析進行自動綜合之后，由于各控制點的刪減是隨機的，所以就有可能刪去曲線共同的交點，最終形成了曲線組合B，這樣就破壞了曲線組合原本的拓撲關系。因此如果考慮不同地圖要素的不同重要性，算法會帶來失真的效果，概化后的地圖也就失去的本身所具有的指導意義?？紤]不同地圖要素的重要性的差別是任何行之有效的算法所必須解決的一個問題。有如下規則：

RULE 2： IF one intersection THEN omit the other control point

RULE 3： IF two intersections THEN map zooming

（2）有些要素必須在地圖上表現的非常的醒目，使用者可以很容易的獲取它們的信息。因此對于這些要素往往要做一些特殊的處理（夸張、平移等）。例如要對一張用于旅游的北京市地圖進行制圖綜合，作為一張用于幫助游客出行的游覽的地圖，長城、天安門等著名的建筑必須在地圖上表現的非常醒目，但是由于它們的面積很小，當地圖的比例尺縮小到一定小的時候，如果不對其進行特殊處理，他們就會在地圖上“消失”，通常是采用夸張和用特殊符號代替的方式解決。考慮到一張地圖上這種地圖要素很少，可以采用枚舉的方法存儲于地圖中。針對這種情況的規則為：

Object： Important Independent control pionts

Constraint： Thresholds

Setting： Step Length； Loop Operator

RULE 4： IF scale > threshold THEN replace by special symbol

1.3.2 不同類別的地圖要素的自動綜合規則

地圖是由不同的地圖要要素構成的，他們相互之間的拓撲關系是地圖表達最重要的內容之一，對于一些具有特殊意義的拓撲特征，在制圖綜合的過程當中應當保持不變。圖7是表示某一地圖按照上述算法隨比例尺縮小進行制圖綜合的過程，有A、B、C可知，在橢圓1處，利用上述自動綜合的規則成功地避免了多邊形與曲線不相交的問題，因為在上述算法中，多邊形和曲線無差別的都是采用上述基于線狀要素的交點修正算法。但是這種不考慮兩者之間差別的算法同樣會帶來問題；當地圖A隨比例尺縮小逐漸變至C時，在橢圓2處，原本不相交的拓撲結構被破壞了，變成了相交的關系，而按照傳統的制圖綜合的方法，這種情況通常的解決方法就是通過平移的方式解決。為了解決這個問題，必須對上述算法進行調整，讓算法在進行地圖自動綜合之前，首先檢查進行制圖綜合的兩要素是否屬于同一地圖要素，如果是，默認上述進行制圖綜合，如果不是，則向相反的方向平移。規則如下：

Object： Map Elements

Constraint： Thresholds

Setting： Step Length； Loop Operator； translated value

RULE 5： IF different type of map elements THEN translation to the opposite direction

平移的距離由人為設定，根據具體的要求，這個距離可以是常數，也可以是隨比例尺線性變化的函數。

2 結束語

地圖是空間信息在二維平面的投影，因此制圖綜合除了應當滿足二維歐式空間的相關原則之外，還應當符合空間尺度轉換的相關原則。

基于地圖要素控制點的算法首先必須以最大比例尺的地圖作為制圖綜合的底圖，制圖綜合的本質就是隱藏當前比例尺下的次要信息，以突出主要信息，因此必須要以包含最大信息量的最大比例尺的地圖作為制圖綜合的底圖，在該底圖上制定制圖綜合的規則，這是目前制圖綜合算法或模型都必須遵循的原則。

對于地圖要素控制點的選取是該算法最重要的一環，必須根據具體的地圖專題，制圖目的、地圖精度等進行分析，一般來講，控制點應當包括決定地圖要素形態、位置與控制地圖要素之間的拓撲特征的點等。

閾值和步長是算法的一個難點，如果設定的過小，會造成數據冗余，系統效率過低等問題；如果設定的過大，則會造成地圖要素在隨比例尺的縮放時發生不光滑變化的問題。因此，閾值和步長的設定應當根據地圖的精度、制圖的目的等進行反復的比較，擇取最優的指作為制圖綜合的閾值和步長值。

參考文獻

[1]齊清文，潘安敏.智能化制圖綜合在GIS環境的實現方法研究[J].地理科學進展，1998，17（2）：15-22.

[2]齊清文. GIS環境下智能化地圖概括的方法研究[J].地球信息，1998（1）：64-70.

[3]制圖綜合[M].北京：測繪出版社，1982 .

[4]尹連旺，李京.GIS 中基本要素的無級比例尺數據處理技術研究[J].北京大學學報（自然科學版），1999，35（6）：842-849.

[5]馬榮華，潘濤，謝順平. GIS 環境下制圖自動綜合[J].遙感技術與應用，2001，16（2）：121-125.

[6]李云嶺，靳奉祥，季民，等.GIS多比例尺空間數據組織體系構建研究[J].地理與地理信息科學，2003，19（6）：7-10.

[7]趙彬彬，鄧敏，李志林.GIS空間數據層次表達的方法探討[J].武漢大學學報·信息科學版，2009，34（7）：859-862.

[8]王家耀，錢海忠.制圖綜合知識及其應用[J].武漢大學學報·信息科學版，2006，31（5）：382-386.

[9]李德仁，朱欣焰，龔健雅.從數字地圖到空間信息網格--空間信息多級網格理論思考[J].武漢大學學報·信息科學版，2003，28（6）：642-650.

[10]吳建華.基于通比例尺思想的多尺度空間數據組織方法[J].測繪通報，2008（8）：10-13.

[11]廖克.地球信息綜合制圖的基本原則和方法[J].地理科學進展，2001，20（增）：29-38.

作者簡介：朱吉祥（1987-），男，江西省吉安市，碩士，研習，研究方向：水文地質和工程地質調查信息化。

規則分析：

為了具體分析制圖綜合的過程，考慮以下的一個縮放過程：就是在連續的兩次隨比例尺的縮小而發生的控制點的刪減過程。為了分析的方便性，假設這兩個刪減的點是兩個相鄰的控制點，制圖綜合包括地圖縮放和地圖概化。地圖縮放是指地圖要素的大小、長短隨比例尺呈線性變化，至于地圖要素的形態、位置等特征是不發生改變的；地圖概化是指在當前比例尺下，利用刪減、融合、移動、夸張的方法表現地圖的主要信息，同時忽略次要信息的過程。

在一基礎大比例尺的地圖上，地圖要素隨比例尺縮小，首先作出的反應就是進行無概化的地圖縮放，當地圖要素有相鄰控制點之間的距離小于或等于所給定的閾值時，發生刪減，其他沒有達到閾值的依舊進行無概化的地圖縮放，雖然過程都是一樣的，但是對象卻在縮放與概化的過程中逐漸發生變化。因此，地圖縮放為地圖概化創造了條件，即地圖要素各控制點之間的距離在縮放之中逐漸縮小彼此之間的視覺距離；同時地圖概化為縮放提供了新的對象，這樣就形成了一個循環，最終地圖要素會隨著地圖比例尺的連續縮小而連續“簡化”。通過以上分析，可以歸納出如下制圖綜合的規則：

Object： Based Large-scale Map

Constraint： Thresholds

Setting： Step Length； Loop Operator

RULE 1：IF control points_distance > threshold THEN generalization

1.3.1 考慮不同重要性的地圖要素的制圖綜合

（1）如圖6所示，曲線組合A在橢圓處原本是相交的，但是上述的分析進行自動綜合之后，由于各控制點的刪減是隨機的，所以就有可能刪去曲線共同的交點，最終形成了曲線組合B，這樣就破壞了曲線組合原本的拓撲關系。因此如果考慮不同地圖要素的不同重要性，算法會帶來失真的效果，概化后的地圖也就失去的本身所具有的指導意義?？紤]不同地圖要素的重要性的差別是任何行之有效的算法所必須解決的一個問題。有如下規則：

RULE 2： IF one intersection THEN omit the other control point

RULE 3： IF two intersections THEN map zooming

（2）有些要素必須在地圖上表現的非常的醒目，使用者可以很容易的獲取它們的信息。因此對于這些要素往往要做一些特殊的處理（夸張、平移等）。例如要對一張用于旅游的北京市地圖進行制圖綜合，作為一張用于幫助游客出行的游覽的地圖，長城、天安門等著名的建筑必須在地圖上表現的非常醒目，但是由于它們的面積很小，當地圖的比例尺縮小到一定小的時候，如果不對其進行特殊處理，他們就會在地圖上“消失”，通常是采用夸張和用特殊符號代替的方式解決。考慮到一張地圖上這種地圖要素很少，可以采用枚舉的方法存儲于地圖中。針對這種情況的規則為：

Object： Important Independent control pionts

Constraint： Thresholds

Setting： Step Length； Loop Operator

RULE 4： IF scale > threshold THEN replace by special symbol

1.3.2 不同類別的地圖要素的自動綜合規則

地圖是由不同的地圖要要素構成的，他們相互之間的拓撲關系是地圖表達最重要的內容之一，對于一些具有特殊意義的拓撲特征，在制圖綜合的過程當中應當保持不變。圖7是表示某一地圖按照上述算法隨比例尺縮小進行制圖綜合的過程，有A、B、C可知，在橢圓1處，利用上述自動綜合的規則成功地避免了多邊形與曲線不相交的問題，因為在上述算法中，多邊形和曲線無差別的都是采用上述基于線狀要素的交點修正算法。但是這種不考慮兩者之間差別的算法同樣會帶來問題；當地圖A隨比例尺縮小逐漸變至C時，在橢圓2處，原本不相交的拓撲結構被破壞了，變成了相交的關系，而按照傳統的制圖綜合的方法，這種情況通常的解決方法就是通過平移的方式解決。為了解決這個問題，必須對上述算法進行調整，讓算法在進行地圖自動綜合之前，首先檢查進行制圖綜合的兩要素是否屬于同一地圖要素，如果是，默認上述進行制圖綜合，如果不是，則向相反的方向平移。規則如下：

Object： Map Elements

Constraint： Thresholds

Setting： Step Length； Loop Operator； translated value

RULE 5： IF different type of map elements THEN translation to the opposite direction

平移的距離由人為設定，根據具體的要求，這個距離可以是常數，也可以是隨比例尺線性變化的函數。

2 結束語

地圖是空間信息在二維平面的投影，因此制圖綜合除了應當滿足二維歐式空間的相關原則之外，還應當符合空間尺度轉換的相關原則。

基于地圖要素控制點的算法首先必須以最大比例尺的地圖作為制圖綜合的底圖，制圖綜合的本質就是隱藏當前比例尺下的次要信息，以突出主要信息，因此必須要以包含最大信息量的最大比例尺的地圖作為制圖綜合的底圖，在該底圖上制定制圖綜合的規則，這是目前制圖綜合算法或模型都必須遵循的原則。

對于地圖要素控制點的選取是該算法最重要的一環，必須根據具體的地圖專題，制圖目的、地圖精度等進行分析，一般來講，控制點應當包括決定地圖要素形態、位置與控制地圖要素之間的拓撲特征的點等。

閾值和步長是算法的一個難點，如果設定的過小，會造成數據冗余，系統效率過低等問題；如果設定的過大，則會造成地圖要素在隨比例尺的縮放時發生不光滑變化的問題。因此，閾值和步長的設定應當根據地圖的精度、制圖的目的等進行反復的比較，擇取最優的指作為制圖綜合的閾值和步長值。

參考文獻

[1]齊清文，潘安敏.智能化制圖綜合在GIS環境的實現方法研究[J].地理科學進展，1998，17（2）：15-22.

[2]齊清文. GIS環境下智能化地圖概括的方法研究[J].地球信息，1998（1）：64-70.

[3]制圖綜合[M].北京：測繪出版社，1982 .

[4]尹連旺，李京.GIS 中基本要素的無級比例尺數據處理技術研究[J].北京大學學報（自然科學版），1999，35（6）：842-849.

[5]馬榮華，潘濤，謝順平. GIS 環境下制圖自動綜合[J].遙感技術與應用，2001，16（2）：121-125.

[6]李云嶺，靳奉祥，季民，等.GIS多比例尺空間數據組織體系構建研究[J].地理與地理信息科學，2003，19（6）：7-10.

[7]趙彬彬，鄧敏，李志林.GIS空間數據層次表達的方法探討[J].武漢大學學報·信息科學版，2009，34（7）：859-862.

[8]王家耀，錢海忠.制圖綜合知識及其應用[J].武漢大學學報·信息科學版，2006，31（5）：382-386.

[9]李德仁，朱欣焰，龔健雅.從數字地圖到空間信息網格--空間信息多級網格理論思考[J].武漢大學學報·信息科學版，2003，28（6）：642-650.

[10]吳建華.基于通比例尺思想的多尺度空間數據組織方法[J].測繪通報，2008（8）：10-13.

[11]廖克.地球信息綜合制圖的基本原則和方法[J].地理科學進展，2001，20（增）：29-38.

作者簡介：朱吉祥（1987-），男，江西省吉安市，碩士，研習，研究方向：水文地質和工程地質調查信息化。