談“應(yīng)急平臺(tái)二期”電子地圖的制作

陳雪華

(新疆維吾爾自治區(qū)測(cè)繪科學(xué)研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

1、引言

根據(jù)自治區(qū)應(yīng)急平臺(tái)體系對(duì)數(shù)據(jù)和服務(wù)的實(shí)際需求，應(yīng)急二期項(xiàng)目突出基礎(chǔ)地理信息和各行業(yè)應(yīng)急專題數(shù)據(jù)的匯聚、整理和展示，并通過(guò)建立共建共享機(jī)制在自治區(qū)人民政府形成應(yīng)急數(shù)據(jù)匯聚中心的同時(shí)，為各相關(guān)單位提供基礎(chǔ)地理信息和有權(quán)限的專題數(shù)據(jù)服務(wù)。自治區(qū)基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)是專門為自治區(qū)應(yīng)急平臺(tái)體系提供空間地理信息數(shù)據(jù)及各類專題數(shù)據(jù)支撐和服務(wù)的平臺(tái)。制作精度更高、覆蓋范圍更廣、現(xiàn)勢(shì)性更新的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，滿足突發(fā)事件應(yīng)急處置需要。

基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)的地圖包括全疆范圍1:25萬(wàn)數(shù)字線劃地圖及影像地圖，90 個(gè)重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)城市擬制作1:1萬(wàn)數(shù)字線劃地圖及影像地圖。矢量地圖服務(wù)，針對(duì)矢量地圖的地圖服務(wù)，對(duì)地圖進(jìn)行配置，生成矢量地圖瓦片，提供給客戶端作為基礎(chǔ)地圖快速瀏覽或者信息疊加顯示使用。影像地圖服務(wù)，把影像轉(zhuǎn)化為地圖瓦片的服務(wù)功能，生成分級(jí)金字塔，為客戶端影像顯示快速提供服務(wù)。

2、電子地圖的內(nèi)容

應(yīng)急平臺(tái)二期數(shù)據(jù)來(lái)源，主要是脫密處理后的1:1萬(wàn)、1:25萬(wàn)比例尺的公共地理框架數(shù)據(jù)成果，主要數(shù)據(jù)要素類包括:交通、水系、居民地及設(shè)施、境界與政區(qū)、管線、地名及注記、植被與土質(zhì)、地貌。

數(shù)據(jù)按屬性分為以下層次:

(1)水系:水系包括面狀、線狀河流、渠道、面狀湖泊、水庫(kù)、各種灘地等，以及不依比例水庫(kù)、瀑布、泉、井、蓄洪區(qū)范圍線等。分點(diǎn)狀水系、線狀水系、面狀水系三個(gè)子類。

(2)水系附屬設(shè)施。

(3)居民地:包括居民地，鄉(xiāng)、鎮(zhèn)及以上等級(jí)居民地等。

(4)交通:包括主要鐵路、公路、橋梁及隧道、航道、港口碼頭的信息。

(5)交通構(gòu)造物及附屬設(shè)施。

(6)境界:包括市、區(qū)、縣行政區(qū)及邊界線等。

(7)植被:面狀植被，主要表示城市綠地。

(8)POI 興趣點(diǎn)。

3、數(shù)據(jù)預(yù)處理

全疆范圍1:25萬(wàn)、1:1萬(wàn)數(shù)字線劃數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)入庫(kù)前需要對(duì)其進(jìn)行加工處理，包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、投影變換、拼接、拓?fù)涮幚怼⑷霂?kù)等過(guò)程，制作為1:25萬(wàn)公共地理框架矢量電子地圖數(shù)據(jù)集。制作90 縣市主城區(qū)1:1萬(wàn)比例尺地理框架矢量電子地圖數(shù)據(jù)集時(shí)，城市外圍數(shù)據(jù)采用裁切掉城市區(qū)域的1:25萬(wàn)數(shù)字線劃數(shù)據(jù)。影像數(shù)據(jù)，將全疆15 米遙感衛(wèi)星影像進(jìn)行拼接，投影變換。城市區(qū)域1 米高分辨率遙感影像與15 米遙感影像疊加處理。數(shù)字線劃圖、數(shù)字正射影像公共地理框架數(shù)據(jù)的加工處理流程如圖1 所示。

4、電子地圖制作流程

利用arcgis 軟件制作電子地圖，首先將入庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)提取，數(shù)據(jù)裁切，數(shù)據(jù)拼接，得到完整目標(biāo)數(shù)據(jù)，將目標(biāo)數(shù)據(jù)按照《國(guó)家公共地理框架數(shù)據(jù)電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》進(jìn)行分層，1:25萬(wàn)數(shù)據(jù)設(shè)置1-14 層，1:1萬(wàn)數(shù)據(jù)設(shè)置15-17 層。將每一層數(shù)據(jù)進(jìn)行按要求進(jìn)行地圖整飾。地圖發(fā)布，生成瓦片數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)集存放，層目錄命名方式為“L+十進(jìn)制層號(hào)”。

圖2 電子地圖制作流程圖

4.1 電子地圖配圖

4.1.1 圖層分級(jí)

根據(jù)應(yīng)急平臺(tái)電子地圖縮放顯示的需要，建立17 層不同比例尺的電子地圖，地圖顯示比例尺按照《國(guó)家公共地理框架數(shù)據(jù)電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》制定相應(yīng)比例尺顯示級(jí)別設(shè)置，最小的比例次為1:295，829，355.45，能夠顯示新疆維吾爾自治區(qū)全境，最大顯示比例次為1:2，257.00，能夠顯示數(shù)據(jù)源比例尺為1:1萬(wàn)的線劃數(shù)據(jù)。從L1 (小比例尺)層到L7(大比例尺)層，比例尺是以2 倍關(guān)系遞增。L1-L4 層顯示的內(nèi)容為境界(包括國(guó)界、省界、周邊國(guó)界)、名稱、主要水系。L5-L14 層顯示在L4 的基礎(chǔ)上增加居民地地名點(diǎn)(包括各州名)、交通、水系附屬設(shè)施、交通構(gòu)造物及附屬設(shè)施、POI 興趣點(diǎn)。L15-L17 層在L14 的基礎(chǔ)上增加居民地、植被。

4.1.2 電子地圖整飾

電子地圖的各種地物，用特定的形象化符號(hào)、顏色和地圖元素來(lái)表達(dá)。圖形符號(hào)描述地圖中的地理要素、注記、標(biāo)注，符號(hào)之間按照設(shè)置的地物顯示級(jí)別，按照級(jí)別的排列關(guān)系顯示。確保各種符號(hào)之間沒(méi)有壓蓋。ArcMap 中可通過(guò)樣式管理器對(duì)符號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

(1)創(chuàng)建新符號(hào)

地圖的符號(hào)化，主要有標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)化和制圖表達(dá)兩種。前者屬于靜態(tài)符號(hào)，與數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)，與樣式庫(kù)緊密相連。后者則是動(dòng)態(tài)“符號(hào)”，根據(jù)規(guī)則進(jìn)行動(dòng)態(tài)渲染，是要素類的屬性，也可使用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式依據(jù)某個(gè)屬性字段進(jìn)行符號(hào)化。

首先介紹標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)化的過(guò)程。在風(fēng)格設(shè)置中，地圖符號(hào)由四種類型組成，點(diǎn)狀符號(hào)，線狀符號(hào)，填充符號(hào)以及文本符號(hào)。標(biāo)記符號(hào)用于繪制點(diǎn)要素和點(diǎn)圖形;線符號(hào)用于顯示線性要素和邊界;填充符號(hào)用于填充面或其他區(qū)域;文本符號(hào)用于設(shè)置標(biāo)注和注記的字體、字號(hào)、顏色及其他文本屬性。制圖表達(dá)是智能方法實(shí)現(xiàn)符號(hào)化的過(guò)程，由一系列制圖規(guī)則的集合組成，并由制圖規(guī)則來(lái)控制制圖顯示的效果，是一種精細(xì)化制圖的表達(dá)方法。制圖表達(dá)不是新的數(shù)據(jù)類型，也不是新的圖層類型，根據(jù)用戶的需求，對(duì)同一數(shù)據(jù)進(jìn)行展示時(shí)，不需要再次添加數(shù)據(jù)，通過(guò)制圖表達(dá)對(duì)要素的屬性進(jìn)行配置。此外，將制圖表達(dá)制作的符號(hào)進(jìn)行儲(chǔ)存，可供重復(fù)使用，保證地圖符號(hào)一致性。

(2)地圖標(biāo)注

地圖主要是用來(lái)傳達(dá)地理要素的信息，僅僅在地圖上顯示要素是不能將地理要素的信息表達(dá)完整，將文本添加到地圖上可達(dá)到地理信息的可視化的目的。電子地圖標(biāo)注注意兩個(gè)方面，一是標(biāo)注在電子地圖顯示情況，標(biāo)注要顯示清晰，例如字體大小要與比例尺對(duì)應(yīng)，字體顏色要突出，在有底色圖斑上標(biāo)注，要設(shè)置字體掩膜。二是標(biāo)注的放置位置，要求放置均勻，不能有疊置的情況出現(xiàn)。標(biāo)注要按照對(duì)應(yīng)要素的形狀進(jìn)行放置，例如河流名稱要沿河流方向進(jìn)行放置。利用ArcGIS Maplex 標(biāo)注引擎可為放置標(biāo)注提供更多功能。使用Maplex 標(biāo)注引擎高級(jí)智能標(biāo)注，可以對(duì)標(biāo)注相對(duì)于要素進(jìn)行放置、當(dāng)可用空間受限時(shí)修改或減少標(biāo)注以便放置更多的標(biāo)注，以及解決標(biāo)注之間的沖突等。例如，利用Maplex 標(biāo)注引擎，街道要素有四個(gè)放置位置可選擇:彎曲居中、彎曲偏移、豎直居中和豎直偏移。

當(dāng)遇到標(biāo)注名稱過(guò)長(zhǎng)是，使用標(biāo)注換行工具，該工具通過(guò)自定義組件來(lái)擴(kuò)展ArcGIS Desktop 應(yīng)用程序的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，將標(biāo)注名稱放入文本文件中，根據(jù)重復(fù)的關(guān)鍵字，將原圖層中的Label 字段值添加逗號(hào)分隔符后賦值給新建字段，以實(shí)現(xiàn)換行標(biāo)注的目的。

4.2 電子地圖發(fā)布

矢量數(shù)據(jù)配圖完成以后，保存配圖工作空間。電子地圖發(fā)布的過(guò)程如下:

(1)發(fā)布地圖服務(wù)

將保存的配圖工作空間發(fā)布為地圖服務(wù)。選擇已配置好的地圖配圖文檔(MXD 或MSD)，首先停止地圖服務(wù)功能，設(shè)置發(fā)布地圖的名稱，存儲(chǔ)位置，比例尺等設(shè)置。選擇ArcGIS的發(fā)布服務(wù)功能。

(2)創(chuàng)建緩存切片。

(3)預(yù)覽動(dòng)態(tài)地圖服務(wù)。

(4)發(fā)布地圖服務(wù)，生成瓦片數(shù)據(jù)集。

5、結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

按上述流程生產(chǎn)的電子地圖數(shù)據(jù)能夠很好的服務(wù)于應(yīng)急平臺(tái)體系基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)，數(shù)學(xué)精度符合國(guó)家要求，地圖符號(hào)、顏色、注記等圖面表達(dá)清晰、形象、易于用戶理解判讀。以瓦片形式儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，極大提高應(yīng)急平臺(tái)，地圖瀏覽速度，提高平臺(tái)使用者的工作效率。

5.2 建議

應(yīng)急平臺(tái)體系基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)的有效應(yīng)用需要基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)良好的現(xiàn)勢(shì)性作為支撐，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)應(yīng)該定期更新，以保證應(yīng)急平臺(tái)體系基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)作用的良好發(fā)揮，從而有效地將地理信息技術(shù)與地方政府應(yīng)急管理工作和業(yè)務(wù)流程相結(jié)合，協(xié)調(diào)各種資源，高效輔助完成突發(fā)事件處置任務(wù)。

［1］胡文亮.地圖學(xué)原理［M］.科學(xué)出版社，2004.

［2］祝國(guó)瑞，郭禮珍，尹貢白.地圖設(shè)計(jì)與編繪［M］.武漢大學(xué)出版社，2010.

［3］李想.數(shù)字地圖技術(shù)理論體系［J］.2008.