大比例尺地形圖數字化縮編技術的研究

■姚艷霞

（遼寧省基礎地理信息中心 遼寧沈陽110034）

大比例尺地形圖數字化縮編技術的研究

■姚艷霞

（遼寧省基礎地理信息中心 遼寧沈陽110034）

隨著城市化建設的不斷推進，城市規劃與建設單位對基礎測繪工作提出了新要求。為了實現城市建設和建設用圖的要求，采編人員通常借助已有的大比例尺數字地形圖數據依據某種要求實施縮編工作，進而迅速得到需要的產品。編縮數字地圖可以最大限度的確保數據的精度和不相同比例尺之間數據的一致性。因為地圖縮編要在滿足數據要求、精度等條件下實現美觀性和實用性，對地圖縮編進行自動化處理比較困難。本文就大比例尺地形圖數字化縮編技術進行分析研究。

大比例尺地形圖地形圖縮編數字地形圖技術研究

1　引言

隨著社會經濟的持續發展，城鄉一體化規模不斷外擴，為了全面推進新型城鎮化發展，為城市擴容提質提供準確的地理信息和空間分析資料，需要建立一套符合地理數據規范要求的多尺度地形圖數據庫，滿足國土管理和規劃建設的需要。為此，運用Mapping Star軟件，對使用1:500數據縮編到1:2000數字地形圖的過程中各個要素縮編的要求與處理方法進行簡要敘述，目的是豐富我國數字地理空間框架建設的內容，為政府管理提供統一權威的地理要素。

2　縮編方法

地圖制圖編繪有3種方法。一是選取方法，選擇有用的地圖信息，并保留地形要素，舍掉不需要的地圖要素，選取分為類別選取和級別選取。二是化簡方法，對制圖要素的形狀、數量和質量特征進行概括和化簡。三是定位優先級方法，隨著底圖比例尺的縮小，地圖上的符號會發生占位矛盾，編繪地形圖通常采用刪除、移位、綜合等技術方法處理。在執行常規編圖的規則方面，還需要編圖者積累豐富的經驗并對地圖要素有理性的認知才能編好圖。面對計算機智能化編繪，需要制定嚴密和邏輯推理性的規則。地形圖自動化縮編方法包括程序自動批處理、人機交互處理、人工編輯處理等步驟。

3　地形圖縮編流程

3.1地形圖縮編流程

圖1　縮編流程圖

無論是傳統的手工制圖縮編，還是目前正在研究的各種自動綜合方法，實際上，1∶500縮編為1∶2000數字地形圖的過程就是圖元的比例擴大及綜合的過程，基本的綜合方法為:選取和概括。經過圖元參數編輯過的1∶2000地形圖圖面負荷很大，為了讓1∶2000地形圖既滿足精度要求，又能清晰易讀，須將原有的1∶500地形圖的圖形元素進行綜合。圖元綜合以去粗取精、舍次求本為原則，對圖中地物進行刪除、合并、夸大、移位、選取、簡化等操作，使其編輯后的圖形在保證圖面清晰醒目、保持與比例尺相應的地圖內容的詳細程度，符合地圖用途。綜合的過程中有很多細節沒有硬性的規范要求，此時只能憑借作業經驗和根據用圖單位的要求進行。具體操作流程如圖1所示。

3.2對數據進行分層整理

3.2.1數據整理

對要縮編的數據進行分析，分析原有數字地形圖采用的軟件、成圖方法、坐標系統、圖式版本以及層碼、線型等要素，有代碼的數據利用對照表進行代碼比對，無代碼的數據則直接對照圖式判別要素。

3.2.2控制點的取舍

在1∶2000地形圖中，均不表示三角點、水準點。要將三角點和水準點轉換為高程點，然后再將高程點在處理地貌和土質層的時候進行抽稀，依照二次開發技術執行數據的批量轉換，極大的提升了傳統手動操作工作效率。

3.2.3地貌和土質

首先要對等高線是否具備正確的高程值進行檢查，檢查完畢后將等高線按等高距抽稀，通常情況下1∶2000地形圖的等高距為2m，且只將整數高程值的等高線保留，如圖2所示。

圖2　等高線縮編

高程點采用的是依照界限控制進行的高程點自動抽稀方法。按范圍控制進行的高程點自動抽稀的方法，將圖面劃分為若干個行列，行列的間距為固定的高程點間距，這樣就會將圖面劃分為若干個正方形單元。如果在每個正方形單元中，有一個及一個以上的高程點，則將距離正方形中心最近的高程點保留，刪除其他的高程點。使用依照界限控制進行高程點自動抽稀的特點是經過自動抽稀后的地形圖，基本上每一個正方形單元中都有高程點，如圖3所示。

圖3　高程點縮編

3.2.4水系、植被要素的綜合取舍尺度

這兩類要素主要依據規范和設計輸得要求。對于獨立分布的水系或者植被，面積和長度不夠表達尺度的，一般應舍去；成片分布的水系和植被，間距較小的可以直接進行綜合，間距較大的分別表示。注意的問題是成片分布水系和植被有時候中間會有個別較小的面積不夠表示的情況，此時，不能簡單地舍去，必須保持區域水系和植被分布的總體特征，或綜合，或保留。線狀水系如水渠，密度過大，圖面負載較大時可作適當取舍，舍去部分較小的和斷頭的水渠。

3.2.5注記

注記層的取舍要堅持美觀性原則，只留下較大的、比較出名的游樂場、體育場與公園等等，村名里面的輔名通常可以不顯示，要保留大中專學校、放置的過程中要最大限度的避免同版壓蓋。最后做好出圖檢查與修改工作。檢查要重點放在：各個地物的綜合是不是很合理，各種關系是不是正確，各個級別注記的大小與字體是不是相一致，高程點的個數和要求是不是相對應，圖面是不是很美觀、清晰等等。

4　數字化縮編技術難點分析

1∶2000地形圖縮編時地圖上的符號會發生占位性矛盾，通常采用舍棄、移位和壓蓋的手段來處理，但應舍棄誰，誰該移位，往哪移，該移多少，則由具有邏輯理性的定位優先級決定。點類符號的定位順序分別是：有坐標位置的點；有固定位置的點；只具有相對位置的點；定位于區域范圍的點；陣列符號。處理點狀符號的關系時，基本按上述次序定位，發生矛盾時移動次級符號，當符號重要程度相當時，在各自的范圍類都進行移位，當有主次之分時移動次要的。線狀符號的定位順序分別是：具有固定位置的線；表達三維特征的線如等值線；具有相對位置的線；面狀符號的邊界線。處理線狀符號的關系很復雜，基本按各線狀符號的相對重要程度進行舍棄、移位和壓蓋。

5　結語

縮編地形圖是一項具有很強規范性與系統性的工作。目前對地形圖縮編實施自動化技術處理還無法很好的運用。本文以應用為目的，運用Mapping Star軟件，對使用1:500數據縮編到1:2000數字地形圖的過程中各個要素縮編的要求與處理方法進行簡要敘述。實踐證明批操作不僅減輕了縮編的工作量，而且加快了地形數據的生產過程，縮短了成圖周期。但是由于種種原因，還未能實現縮編全過程的批操作，希望在今后的工作和學習中不斷克服難點實現全自動縮編。

[1]劉劍.對于地形圖縮編的技術問題研究 [J].科技與企業,2015,13:166.

[2]張治才.大比例尺數字地形圖縮編方法 [A].太原市中小企業工程技術人才發展促進會.工程技術發展論文集 [C].太原市中小企業工程技術人才發展促進會:,2015:1.

P61[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-118-2