基于規(guī)則庫的地震應(yīng)急專題圖快速制圖系統(tǒng)研究?

席 楠楊天青李小軍中國地震局地球物理研究所，北京 100081中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045

基于規(guī)則庫的地震應(yīng)急專題圖快速制圖系統(tǒng)研究?

席 楠1，2）楊天青2）李小軍1）
1）中國地震局地球物理研究所，北京 100081
2）中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045

?基金項(xiàng)目：國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAK15B06）資助。

由于地震應(yīng)急救援時(shí)間的緊迫性，地震應(yīng)急專題圖的快速產(chǎn)出是震后應(yīng)急救援的重點(diǎn)工作之一。目前，地震行業(yè)內(nèi)普遍采用的專題圖快速生成方法是模板匹配法，采用該方法自動(dòng)生成的專題圖存在制圖不規(guī)范、專題要素不清晰和符號標(biāo)注壓蓋等問題，并且由于不同專題的地圖模板文件眾多，當(dāng)現(xiàn)場反饋實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或修改共性問題時(shí)，難以操作，影響制圖效率。因此，必須將制圖流程規(guī)范化和規(guī)則化，并建立基于規(guī)則庫的地震應(yīng)急專題圖快速制圖系統(tǒng)，以滿足在震后短時(shí)間內(nèi)的快速生成相對規(guī)范、表達(dá)科學(xué)、易于更新的應(yīng)急專題圖服務(wù)需求。

首先從面向地震應(yīng)急專題圖的制圖需求出發(fā)，按照專題圖的制作流程將制圖規(guī)則分為4類：①最小比例尺規(guī)則：是針對某要素圖層預(yù)先設(shè)定一個(gè)閾值，當(dāng)制圖比例尺小于此閾值時(shí)隱藏該圖層；②符號規(guī)則：是表示專題要素在不同符號類型及制圖幅面下的尺寸、線寬和填充顏色等特征；③標(biāo)注規(guī)則：是表示專題要素在不同符號類型及圖幅尺寸下的標(biāo)注位置、標(biāo)注樣式、標(biāo)注距離和標(biāo)注間距等特征；④沖突處理規(guī)則：是處理標(biāo)注與標(biāo)注、標(biāo)注與符號之間壓蓋問題的策略，包括標(biāo)注優(yōu)先級、要素權(quán)重、標(biāo)注隱藏、標(biāo)注堆放、標(biāo)注縮小和刪除重復(fù)標(biāo)注等6種規(guī)則。以上規(guī)則的歸納總結(jié)主要采取2種方法：一是參考國家測繪局發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及制圖專家的建議；二是考慮發(fā)震區(qū)域居民點(diǎn)分布特點(diǎn)、潛在震源區(qū)震級上限、地震烈度分布規(guī)律以及輸出圖幅尺寸等因素設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，分震級輸出實(shí)驗(yàn)確定最佳規(guī)則。

其次，基于領(lǐng)域本體和XML語言建立制圖表達(dá)規(guī)則庫。領(lǐng)域本體是用于描述指定領(lǐng)域知識的一種專門本體，是對特定領(lǐng)域內(nèi)概念及概念間的關(guān)系的精確描述。本文利用領(lǐng)域本體模型，將制圖規(guī)則領(lǐng)域概念分類組織，描述概念間的類屬關(guān)系，建立本體框架并定義概念間的其他關(guān)系及概念的實(shí)例；再利用XML語言對制圖規(guī)則的領(lǐng)域本體進(jìn)行形式化描述，XML語言的嵌套結(jié)構(gòu)有效地表達(dá)了本體框架中的樹狀關(guān)系。

最后，利用ArcEngine組件式開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于規(guī)則庫的地震應(yīng)急專題圖快速制圖系統(tǒng)。通過XML解析器自動(dòng)分析規(guī)則文件的結(jié)構(gòu)，并通過圖形化界面來快速讀取、查詢和編輯制圖規(guī)則數(shù)據(jù)文件；再基于ArcEngine組件式技術(shù)，在ArcMap Desktop10.1環(huán)境下開發(fā)自定義控件，實(shí)現(xiàn)新地震（快速注冊）、手動(dòng)輸出專題圖、批量輸出專題圖、專題圖管理、規(guī)則庫管理、數(shù)據(jù)管理和輸出設(shè)備管理等功能。

本文研究的基于規(guī)則庫的地震應(yīng)急專題圖快速制圖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對專家經(jīng)驗(yàn)和規(guī)則的存儲、管理和表達(dá)，并按照既定規(guī)則庫的規(guī)范下快速出圖功能，解決了以往地震應(yīng)急專題圖制圖中存在的制圖不規(guī)范、底圖模板過多造成的維護(hù)效率低、一致性問題修改困難等問題，在魯?shù)椤⒕肮鹊却笳饝?yīng)急指揮中得到實(shí)際應(yīng)用，不僅提高了地震應(yīng)急專題圖的美觀度和清晰度，而且進(jìn)一步提升了地震應(yīng)急災(zāi)情專題圖的制圖效率和對于災(zāi)情信息動(dòng)態(tài)調(diào)整的反應(yīng)和服務(wù)能力。