關于大比例尺基礎地理數據縮編方法的探討

摘要：隨著城市建設步伐的不斷加快，變化也可謂日新月異，一般1：500或1：1000地形數據更新較快，但是為了城市宏觀管理和規劃管理的需要，往往還需要更小比例尺的數據，如1：2000或1：5000。地圖縮編是目前得到不同比例尺地理數據所廣泛采用的方法，可大大減少工作時間，降低生產成本，還能同步保障數據的精度和質量。本文研究并介紹了一種基于GIS軟件的有效的自動半自動化縮編的方法，實現地圖縮編自動半自動化處理，大大提高縮編效率，加快數據更新周期，滿足城市發展和規劃的需要。

關鍵詞：地圖縮編；地圖綜合；大比例尺；空間數據庫

一、引言

地圖縮編即由大比例尺地理數據作為數據源生產較小比例尺數據的過程。雖然很多作圖軟件都含有一些自動化模塊，但存在智能程度不高，容易出現邏輯錯誤等問題。

這些年中國的城鎮化速度越來越快，迫切需要大量的比例尺為1：5000等的小比例尺地形圖。在我國地理數據庫基本建成的情況下，大比例尺數據縮編生產顯然是一種高效且節約資金的生產方式。

二、基于數據庫的地圖縮編

從技術上講，制圖自動綜合是世界級難題，以目前的計算機水平是無法完美解決的。然而我們可以采取計算機自動綜合加上人工干預的方式在當前技術條件下實現地圖縮編。根據當前實際市場需求，最具有顯示可能性的途徑就是在某類GIS軟件的幫助下，通過人工制圖與機器協作的方式，分解地圖縮略編寫的各個部分，合理分配人工與機器負責繪制的部分，人機交互，共同完成地圖編寫。

GIS軟件在綜合制圖過程中具有十分重要的作用，由于制圖庫數據生產成本十分繁瑣，任何數據都得來不易，所以為了降低數據生產成本，GIS軟件最終發展趨勢是能夠實現數據的共享共用，相同的一組數據能夠在不同比例尺范圍內表現出來。實現這種表現的一種重要方式就是實現數據的空間化或者是實體化，這與傳統制圖綜合技術有很大的不同，它不僅能夠詳細的表現圖形特征，還能夠具體的體現其他的地理信息，地理關系等等。在現實工作中，隨著GIS軟件的廣泛推廣，對于制圖綜合技術的研究重點已經從數據的計算、繪制轉向了能夠適用于GIS軟件數據規則，通過GIS軟件進行空間表現，從而使得地圖縮編更具有現實應用價值。

三、基于規則庫的自動化縮編

當前地圖縮編主要有一下幾種比較常用的方法，包括：簡化、合并、選取、光滑、夸大、移位及典型化。但不論是何種縮編處理規則，其處理方法都有一定的規律可循，透過這些規律可以設計能夠包含所有縮編規則的數據庫，包含不同的縮編處理方法，制定各種縮編方法之間的組合規則，通過制定大量的可定義的規則，形成一個可管理的規則庫，需要特定的要求時，可以從庫中調出特定的規則或數個規則的組合來實現，

圖1說明了制圖綜合軟件、規則庫以及規則、方案設計器之間的關系。也就是說，在規則庫的支撐下建立一系列規則，結合數據實例化成方案，通過執行縮編方案的方式完成地形圖縮編。

在規則庫里通過數據的組合，可以產生能夠滿足現實生產需求同時又貼合實際的縮編地圖，從而大大減省地圖縮編的人力物力。在實際操作中可以先制定制作方案，然后根據方案通過使用預先編寫好的數據庫，以人工和機器互相配合的方式，共同編寫地圖。

四、交互式半自動化縮編

人機配合交互式的地圖縮編作業，不能將制圖員從筆畫尺量中解放出來，而且由于制圖員在實際操作中積累了豐富的制圖經驗，這些經驗可以構成機器制圖的人工智能參考庫，由人工智能來校驗機器自動制圖的成果，提高制圖的準確性。

此外制圖數據庫并非萬能，而制圖工作是一項極其復雜和繁瑣的工作，不可能有一套完美的能夠適用所有制圖規則的數據庫，所以在制圖過程中，還需要預留出與人工智能交流的窗口，通過人工操作來判斷和編輯，提升制圖的整體質量。

五、結語與討論

人工與機器交互式的地圖縮編方式，不僅將制圖員從手工繪圖中解放出來，而且其人工繪圖功能更能以其數據庫強大的適應性，大大提高地圖縮編的效率，節省地圖縮編的成本，使地圖縮編更快更高效也更加準確。

作者簡介：高兵，山東高密人，2005年畢業于解放軍信息工程大學，現為中國人民解放軍61175部隊工程師。

周順，天津人，2002年畢業于解放軍測繪學院，現為中國人民解放軍61175部隊工程師。