基于公開版地圖數(shù)據(jù)庫的區(qū)域地圖集編制——以編制《福建省情地圖集》為例

何小娟

(福建省制圖院，福建 福州 350003)

Compilation of Regional Atlas Based on Public Map Database

——Taking the Compilation Atlas of Fujian Province as an Example

HE Xiaojuan

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基于公開版地圖數(shù)據(jù)庫的區(qū)域地圖集編制——以編制《福建省情地圖集》為例

何小娟

(福建省制圖院，福建 福州 350003)

Compilation of Regional Atlas Based on Public Map Database

——Taking the CompilationAtlasofFujianProvinceas an Example

HE Xiaojuan

摘要：分析了基于公開版地圖數(shù)據(jù)庫的區(qū)域性地圖集編制的技術(shù)方法，探求建立一種基于數(shù)據(jù)庫的快速成圖的有效方式。運(yùn)用Geoway3.6更新數(shù)據(jù)庫架構(gòu)、ArcGIS9.3數(shù)據(jù)編輯和CorelDRAW 13地圖整飾所進(jìn)行的區(qū)域地圖集編制是以地理信息為基礎(chǔ)、地圖學(xué)和美學(xué)相融合的數(shù)據(jù)分析、管理和輸出模式，具備地圖集科學(xué)性、系統(tǒng)性和實(shí)用性的基礎(chǔ)。在地圖編制工藝變革并向便捷、高效個(gè)性化發(fā)展的背景下，基于數(shù)據(jù)庫區(qū)域地圖集的編制還有亟待拓展的技術(shù)空間。

關(guān)鍵詞：總體設(shè)計(jì)；流程；數(shù)據(jù)庫；模版；拓展

一、引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和地圖學(xué)理論的發(fā)展，區(qū)域地圖集編制技術(shù)從以傳統(tǒng)手工技藝為主，到以單機(jī)計(jì)算機(jī)結(jié)合彩色桌面出版為主導(dǎo)，再發(fā)展到現(xiàn)今的基于數(shù)據(jù)庫的計(jì)算機(jī)數(shù)字化結(jié)合數(shù)字出版系統(tǒng)進(jìn)行的生產(chǎn)。伴隨數(shù)字出版技術(shù)的發(fā)展，地圖集藝術(shù)性得到充分展現(xiàn)。而現(xiàn)代地圖集的科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和藝術(shù)性則取決于基于地理信息系統(tǒng)和地圖學(xué)理論構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)組成、地圖集內(nèi)容設(shè)計(jì)和制圖技術(shù)。本文結(jié)合公開版地圖數(shù)據(jù)庫(以下簡稱數(shù)據(jù)庫)和區(qū)域地圖集編制技術(shù)，以編制新編《福建省情地圖集》(以下簡稱《圖集》)為例，分析、總結(jié)了基于數(shù)據(jù)庫的區(qū)域地圖集編制技術(shù)特點(diǎn)及有待拓展的技術(shù)空間，力圖探求建立一種基于數(shù)據(jù)庫的快速成圖的有效技術(shù)方法。

二、區(qū)域地圖集技術(shù)流程

本文根據(jù)《圖集》總體設(shè)計(jì)要求，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)結(jié)合地圖學(xué)與美學(xué)原理，利用Geoway3.6融合最新基礎(chǔ)資料、更新數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，在ArcGIS9.3進(jìn)行數(shù)據(jù)模版編輯、CorelDRAW 13進(jìn)行《圖集》圖形整飾編輯，而后輸入數(shù)據(jù)出版系統(tǒng)進(jìn)行地圖集的批量生產(chǎn)。《圖集》多比例地理要素構(gòu)建以摒棄煩瑣、重復(fù)且綜合質(zhì)量易受制于個(gè)體因素干擾的技術(shù)方法為特點(diǎn)，且成圖周期短；同時(shí)，借助《圖集》編制技術(shù)路線，不但補(bǔ)充和完善了數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，也構(gòu)建出一套能滿足快速提供防災(zāi)、減災(zāi)等突發(fā)事件應(yīng)急處理的現(xiàn)勢(shì)性地圖編制的技術(shù)方式。流程如圖1所示。

1. 《圖集》總體設(shè)計(jì)

總體設(shè)計(jì)是依據(jù)項(xiàng)目總目標(biāo)，借助地圖集展示平臺(tái)，將圖集的政治主張、經(jīng)濟(jì)狀況、社會(huì)環(huán)境、科技水平和文化背景等內(nèi)容，根據(jù)地理信息基礎(chǔ)理論、地圖學(xué)和地圖綜合原理，結(jié)合數(shù)據(jù)庫地理要素組成而進(jìn)行的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)，旨在指導(dǎo)圖集整體內(nèi)容表示的協(xié)調(diào)性及信息載負(fù)量的有效控制，是指導(dǎo)資料收集、評(píng)價(jià)和各專題圖組設(shè)計(jì)書編寫、實(shí)施及圖集質(zhì)量判定的指導(dǎo)性文件。總體設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)庫更新設(shè)計(jì)、ArcGIS的數(shù)據(jù)編輯設(shè)計(jì)和CorelDRAW 13的圖形整飾設(shè)計(jì)。

《圖集》為8開本，由6個(gè)圖組129幅圖組成，力圖將蘊(yùn)含科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性且富于藝術(shù)感染力和時(shí)代特色的圖集展現(xiàn)在有限的載體上。

2. 《圖集》資料的特點(diǎn)和融合

圖1　《圖集》技術(shù)流程

信息社會(huì)進(jìn)入移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代，伴隨著多樣化辦公軟件的普及和成熟運(yùn)用，地圖資料逐漸向無紙化的多源性、碎片化蛻變，格式多樣化凸顯。資料的融合是將所收集的海量資料，經(jīng)過分析、歸納，整理為最新基礎(chǔ)資料和專題資料，或補(bǔ)充、更新數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，或用于圖集專題圖制作，為《圖集》系統(tǒng)性、現(xiàn)勢(shì)性、實(shí)用性提供基礎(chǔ)資料。如將交通資料歸整為兩類：一類作為補(bǔ)充數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)資料，如新增高速路和資源三號(hào)衛(wèi)星影像的省道改道；一類則用于編制《交通運(yùn)輸》專題圖，如全省主要年份各類運(yùn)輸總量等。

3. 數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的更新設(shè)計(jì)

(1) 技術(shù)特點(diǎn)

在對(duì)《圖集》總體設(shè)計(jì)需求性與數(shù)據(jù)庫架構(gòu)適宜性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，根據(jù)制圖綜合處理各要素相互關(guān)系和計(jì)算機(jī)制圖綜合的選取、化簡和位移分步進(jìn)行特點(diǎn)，以科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆旨?jí)、分層原則，規(guī)范地物編碼、屬性項(xiàng)定義和圖層管理方式，在技術(shù)架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)空間地理要素的多尺度表達(dá)和地圖綜合指標(biāo)的批量控制，確保不同比例地理要素表達(dá)的一致性、規(guī)范性，以及同一專題多樣性表達(dá)的整體性、協(xié)調(diào)性，為《圖集》編制ArcGIS9.3不同比例尺數(shù)據(jù)模板和CorelDRAW 13圖形編輯的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

(2) 主要方法

1) 數(shù)據(jù)檢查。通過Geoway3.6，對(duì)點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)的位置精度、屬性精度、邏輯一致性和完備性進(jìn)行檢查，重點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)分層、地物分類、屬性項(xiàng)數(shù)據(jù)與《圖集》內(nèi)容表達(dá)的適宜性、一致性、完整性的檢查。

2) 數(shù)據(jù)庫更新。依據(jù)數(shù)據(jù)庫更新設(shè)計(jì)，保留原數(shù)據(jù)庫4級(jí)比例尺分級(jí)，增加1∶5萬～1∶10萬及相應(yīng)水系、居民地、交通、境界、地貌、旅游等其他要素分級(jí)。錄入最新基礎(chǔ)資料，增補(bǔ)數(shù)據(jù)圖層，賦屬性項(xiàng)VAUE系列編號(hào)，規(guī)范地物不同字段名稱等，如省級(jí)以下道路按1～4賦值，旅游資源名稱字段分NAME、NANE2、NANE3，為《交通運(yùn)輸》專題道路分級(jí)和旅游要素不同字段表達(dá)提供架構(gòu)。

4. ArcGIS數(shù)據(jù)編輯設(shè)計(jì)

(1) 技術(shù)特點(diǎn)

ArcGIS9.3具有數(shù)學(xué)精度高、存儲(chǔ)和兼容性好，且整體編輯、修改方便的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)據(jù)編輯是在總體設(shè)計(jì)框架下，依據(jù)地圖學(xué)制圖綜合原理進(jìn)行的二次編輯。通過數(shù)據(jù)處理和符號(hào)化，為CorelDRAW 13提供《圖集》版面設(shè)計(jì)可視化、地理要素管理統(tǒng)一化的多樣性數(shù)據(jù)模板。

(2) 主要方法

1) 數(shù)據(jù)預(yù)處理。在布局視圖Layout View環(huán)境下，對(duì)點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀、轉(zhuǎn)化和整理，確保數(shù)據(jù)統(tǒng)一、有效。如將節(jié)點(diǎn)過多的構(gòu)面邊線抽稀，以確保構(gòu)面穩(wěn)定、不丟失，將碎片化或重疊線性要素改為連續(xù)單線等。經(jīng)過預(yù)處理，使線劃平滑流暢、構(gòu)面完整無遺漏、要素密度及位置配置美觀清晰，確保輸出的模板數(shù)據(jù)滿足相應(yīng)比例尺地理要素制圖綜合及構(gòu)圖的要求。

2) ArcMAP模板分類和設(shè)計(jì)。模板分為區(qū)域圖模板和城區(qū)圖模板，區(qū)域圖模板又分為市縣圖和專題地理底圖兩種模板。市縣圖模板有1∶15萬～1∶70萬，共8種；專題圖地理底圖模板1∶150萬～1∶800萬，共8種。模板設(shè)計(jì)是依據(jù)總體設(shè)計(jì)方案要求、圖層要素的表達(dá)方式和綜合程度，以及相應(yīng)的符號(hào)庫進(jìn)行的，包括圖層設(shè)計(jì)、符號(hào)設(shè)計(jì)、注記設(shè)計(jì)、附件設(shè)計(jì)，其中重點(diǎn)是圖層設(shè)計(jì)和符號(hào)設(shè)計(jì)。主要是在數(shù)據(jù)視窗狀態(tài)下，采用定義坐標(biāo)系統(tǒng)，瀏覽圖層屬性表選擇要素指標(biāo)，點(diǎn)線面要素符號(hào)化(單一、按某一項(xiàng)屬性或按多個(gè)屬性)和復(fù)制，移除整合圖層等。

3) 地貌模塊制作。福建依山面海，最高峰黃崗山為2 160.8 m，地貌特征以山地丘陵為主，地勢(shì)西北高、東南低。為了更好地表現(xiàn)地貌特征，利用DEM數(shù)據(jù)多次樣本試驗(yàn)、對(duì)比后，采用自由分級(jí)的方式，分層選擇由淡黃過渡到較鮮亮的黃，再漸變至翠綠、深綠，共分25層，各級(jí)色彩過渡連續(xù)、自然。主要方法是在數(shù)據(jù)視窗狀態(tài)下，通過Tools/Custo-mize添加3D analust工具欄，將等高線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為SHP格式，加載、定義Cell單元，調(diào)整圖層，加透明度，得到彩色地貌暈渲模塊，通過Tools/Extensioms添加3D analust模塊，作為縣市圖組地貌背景模塊。

5. CorelDRAW 13圖形整飾設(shè)計(jì)

(1) 技術(shù)特點(diǎn)

利用軟件強(qiáng)大的矢量圖形制作和處理功能且數(shù)據(jù)量小的優(yōu)勢(shì)，在同一幅面加載圖形、圖片和文本，以及符號(hào)、文字樣式檢索、修改。而軟件自帶的多樣美學(xué)特效樣本，為《圖集》生動(dòng)活潑地展現(xiàn)專題內(nèi)容提供了支持。由于地圖綜合的技術(shù)方法已前移到Geoway3.6的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)更新設(shè)計(jì)和ArcGIS的數(shù)據(jù)編輯，在CorelDRAW 13中主要進(jìn)行的是符號(hào)樣式替換、注記位置的調(diào)整，或?qū)ｎ}要素多項(xiàng)指標(biāo)主題一致性、協(xié)調(diào)性的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)對(duì)地圖的版式、符號(hào)及內(nèi)容要素的藝術(shù)化設(shè)計(jì)。

(2) 主要方法

1) 數(shù)據(jù)檢查。數(shù)據(jù)檢查是對(duì)加載的模塊數(shù)據(jù)的檢查，包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性，以及內(nèi)容樣式與圖集設(shè)計(jì)的符合性等，如字體轉(zhuǎn)換后的完整性、線狀要素的連續(xù)性等。

2) 整飾設(shè)計(jì)。這是《圖集》藝術(shù)性的關(guān)鍵，包括符號(hào)庫、字體庫、版式和專題內(nèi)容等的整飾設(shè)計(jì)。經(jīng)多次樣本試驗(yàn)，確定了一套與ArcGIS數(shù)據(jù)模板符號(hào)一一對(duì)應(yīng)的符號(hào)庫、字體庫，以及《圖集》標(biāo)準(zhǔn)圖框、圖名、圖例等整飾方案。而專題圖專題內(nèi)容的整飾設(shè)計(jì)是在與《圖集》協(xié)調(diào)、一致的基礎(chǔ)上，以靈動(dòng)、多變的創(chuàng)意為主，不拘一格。

3) 市縣圖組編制。以編制1∶200萬的《漳浦縣》為例，首先打開ArcMAP 1∶200萬模板，激活對(duì)象管理器相應(yīng)圖層；打開CorelDRAW 13，新建同名圖層對(duì)應(yīng)的新文件；在ArcMAP中分別以點(diǎn)、線、面順序選中圖層；然后選擇“復(fù)制地圖”窗口到剪貼板Copy Map To Clipbord，粘貼到CorelDRAW 13同名圖層上。圖層順序一般為文字注記在上，線劃在中間，面狀要素在底層，同時(shí)兼顧地理要素邏輯關(guān)系。利用符號(hào)替換插件替換點(diǎn)、線、面要素樣式，如高速公路三線疊加、縣級(jí)駐地的復(fù)合符號(hào)等。加載暈渲模塊作為市縣圖的背景色，最后整理圖面，將所有要素用色調(diào)整為CMYK。

4) 專題圖組編制。以《圖集》中的《閩臺(tái)交流發(fā)展布局》編制為例，在分析所收集、整理的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，選擇反映閩臺(tái)兩地交通、旅游及項(xiàng)目合作發(fā)展現(xiàn)狀和成果的“閩臺(tái)空間格局”和“閩臺(tái)合作布局”作為主題，用2個(gè)柱狀圖表示2009年以來對(duì)臺(tái)海運(yùn)、空運(yùn)直航的貨物、集裝箱吞吐量和載客量變化，并配以4幀圖片、3段文字說明。在多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選定1∶200萬、1∶250萬模板作為主題內(nèi)容的地理底圖，加載相應(yīng)的圖層、替換符號(hào)。根據(jù)專題設(shè)計(jì)書，以定點(diǎn)符號(hào)、動(dòng)線、定位圖表等表示法，并配以圖例、圖片和文字進(jìn)行版式設(shè)計(jì)。圖面整理即將RGB調(diào)整為CMYK。

6. 《圖集》技術(shù)流程的檢驗(yàn)和實(shí)施

抽樣選取不同專題圖幅進(jìn)行流程樣本試驗(yàn)，分析、糾正所出現(xiàn)的不符合性。對(duì)大量有規(guī)律性的，可更改數(shù)據(jù)庫相應(yīng)的地物要素圖層、屬性項(xiàng)，或修改ArcGIS模塊結(jié)構(gòu)的相應(yīng)圖層、CorelDRAW 13整飾相關(guān)內(nèi)容加以修正；少量有規(guī)律性的，可通過人工干預(yù)加以更正。對(duì)于離散式、無規(guī)律性的不符合性，或溯源、更正，或更改總體設(shè)計(jì)中相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)。

《圖集》選擇《漳浦縣》《邵武市城區(qū)》和《閩臺(tái)交流發(fā)展布局》3幅不同類型的圖幅進(jìn)行流程檢驗(yàn)，通過注記符號(hào)樣式和位置參數(shù)、居民點(diǎn)選取指標(biāo)調(diào)整等方式，確保技術(shù)流程與《圖集》總體設(shè)計(jì)的一致性、完整性，以及各要素選取密度、屬性數(shù)據(jù)、字段及數(shù)據(jù)矢量拓?fù)潢P(guān)系與批量處理的銜接性、穩(wěn)定性，符號(hào)設(shè)計(jì)、注記設(shè)計(jì)和圖面配置等的符合性。

將技術(shù)流程方案實(shí)施于生產(chǎn)，經(jīng)數(shù)據(jù)檢查、拼版后輸入數(shù)字出版系統(tǒng)，進(jìn)行《圖集》印刷、裝訂。

三、技術(shù)流程分析

1. 編制工藝的變革

現(xiàn)代區(qū)域地圖的編制已進(jìn)入廣泛應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)與地圖學(xué)理論融合發(fā)展的新時(shí)期，以《圖集》編制為例，多個(gè)軟件綜合運(yùn)用構(gòu)成的編制工藝，每個(gè)軟件操作平臺(tái)各有分工且有所側(cè)重，每一個(gè)過程都遵從以地理信息為基礎(chǔ)、地圖學(xué)與美學(xué)相結(jié)合原理，使原本單調(diào)、繁雜而多有重復(fù)的編制過程演化為有序、便捷、高效且蘊(yùn)含創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過程，極大地提高了地圖集的工藝水平。

2. 新圖種拓展便捷、高效

運(yùn)用《圖集》編制流程中的技術(shù)架構(gòu)，特別是多樣式數(shù)據(jù)模板及符號(hào)庫、字體庫，可拓展多樣新圖種，技術(shù)流程成熟且便捷高效。同時(shí)，《圖集》也是數(shù)據(jù)庫現(xiàn)勢(shì)性地理信息的展示窗口，用戶可以“按需索取”，定制個(gè)性化新圖種；若與數(shù)字化打印設(shè)備連接，即可實(shí)現(xiàn)“立等可取”。借此流程，已編制新版《福建省地圖冊(cè)》《福建省公路地圖冊(cè)》，也為政府多部門提供了數(shù)10種個(gè)性化的拓展新圖種，如《福建省水利資源分布圖》等，出圖效率和品質(zhì)獲得了客戶的贊譽(yù)。

3. 有待拓展的技術(shù)空間

1) 數(shù)據(jù)庫更新。融合最新現(xiàn)勢(shì)資料的數(shù)據(jù)庫模型補(bǔ)充和完善的動(dòng)態(tài)更新，以定期發(fā)布形式實(shí)施；而屬性項(xiàng)系列編號(hào)與比例尺關(guān)系尚待開發(fā)為編程控制或利用數(shù)學(xué)公式計(jì)算的方法。

2) ArcGIS數(shù)據(jù)編輯。ArcMAP地圖模板系列化、專題化有待完善。運(yùn)用ArcGIS的統(tǒng)計(jì)符號(hào)設(shè)計(jì)于非量產(chǎn)或無特殊藝術(shù)效果要求的專題圖編制，可為快速成圖提供個(gè)性化、多樣化圖種，或可替代CorelDRAW，還有認(rèn)知、拓展廣泛空間。

3) CorelDRAW 13功能拓展。對(duì)于獨(dú)立符號(hào)的修改、線型符號(hào)制作、界線樣式標(biāo)準(zhǔn)畫法等方面，CorelDRAW 13或制作過于麻煩、不宜修改，或制作出來的效果難以滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)這些不足之處，可進(jìn)行軟件二次開發(fā)。而符號(hào)庫和字體庫的多樣性、藝術(shù)性，也待進(jìn)一步拓展和豐富。

4) 格式轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性控制。該流程是借助一系列數(shù)據(jù)加載、格式轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，其穩(wěn)定性尤為重要。如為確保符號(hào)替換兼容性的簡約樣式設(shè)計(jì)，為控制替換亂碼字體，采用框選、群組替換并結(jié)合全覆蓋的檢查方式。但拼字替換、加載數(shù)據(jù)穩(wěn)定性等，整體規(guī)律尚待探尋和總結(jié)。

四、結(jié)束語

基于數(shù)據(jù)庫的區(qū)域地圖集編制的技術(shù)流程無論是利用Geoway3.6融合最新資料、更新數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，還是在ArcGIS進(jìn)行的數(shù)據(jù)編輯設(shè)計(jì)、CorelDRAW 13的圖形整飾設(shè)計(jì)，都是依據(jù)地理信息基礎(chǔ)理論、地圖學(xué)和美學(xué)綜合原理，并基于數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)布局實(shí)現(xiàn)的，是現(xiàn)代地圖集科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和藝術(shù)性的基礎(chǔ)。《圖集》編制工藝的變革使地圖編制向便捷、高效的個(gè)性化發(fā)展成為可能。建立一種基于數(shù)據(jù)庫的地圖集快速成圖的有效方法，還有廣泛的技術(shù)空間亟待拓展。

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引文格式： 何小娟. 基于公開版地圖數(shù)據(jù)庫的區(qū)域地圖集編制——以編制《福建省情地圖集》為例[J].測(cè)繪通報(bào)，2015(3)：86-89.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0084

作者簡介：何小娟(1962—)，女，高級(jí)工程師，主要從事地圖制圖與GIS方面的研究工作。E-mail:he-x.j@163.com

收稿日期：2014-11-28

中圖分類號(hào)：P283

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：0494-0911(2015)03-0086-04