政務電子地圖的編制研究
——以北京市為例

王旭輝，賈光軍，陶迎春

(1. 北京市測繪設計研究院，北京 100038； 2. 城市空間信息工程北京市重點實驗室，北京 100038)

政務電子地圖的編制研究
——以北京市為例

王旭輝1,2，賈光軍1,2，陶迎春1,2

(1. 北京市測繪設計研究院，北京 100038； 2. 城市空間信息工程北京市重點實驗室，北京 100038)

政務電子地圖作為各政府部門普遍使用的基礎底圖，是廣受認可的一種地理信息數據應用形式。本文對政務版電子地圖的編制方法進行了研究，基于以基礎測繪數據為基礎，以可視化表達為核心的原則，設計了兩套坐標系、3種表現形式的地圖產品形式；形成了含保密處理、數據加工、專題制圖等在內的整體生產工藝；從空間尺度、表現層次、綜合取舍等方面，重點開展了地圖載負量控制策略研究；并以北京為例編制了政務電子地圖，得到了廣泛應用。

政務電子地圖；地圖可視化；地圖載負量控制策略

政務電子地圖是以基礎地理信息數據為基礎，以政府部門為服務對象，面向電子政務需求，以簡潔、高效的方式承載、傳遞豐富的空間信息，是受到廣泛認可的一種地理信息數據應用形式。

國外電子政務發展較為成熟，數據共享與開放程度較高。如美國地質調查局(USGS)、英國軍械測量局(Ordnance Survey)等，均提供了權威的基礎地理數據產品(即美國的The National Map、英國的OS Mastermap)，政府及個人可以方便地獲得相關數據，并按需求形成相應的電子地圖，為政務應用所服務。國內一些城市[1-3]相繼開展了政務電子地圖的制作，但關于政務電子地圖的研究主要集中在數據轉換、數據庫建設與更新上[4-6]，面向地圖可視化表達，對地圖載負量控制策略進行的研究較少。

目前，北京市政府部門使用的電子地圖種類各異，包括自身建設電子地圖、使用百度或高德的電子地圖、調用經信委的政務圖層服務。不同的政務地圖服務導致了坐標系、圖式圖例、瓦片地圖的分級分類不統一，給不同部門之間的信息整合服務帶來了困難[7]。2016年底，由北京市勘察設計和測繪地理信息管理辦公室主導建設的“北京市地理信息公共服務平臺”在政務外網環境中上線運行，實現了北京市基礎地理信息資源的集成和共享，為部門間業務協同奠定了數據基礎。北京市政務電子地圖作為其重要的建設成果之一(如圖1所示)，為各級政府部門提供了覆蓋全市域的“一張圖”服務，有效提升了地理信息對城市建設與管理的支撐能力。本文以此為例，介紹了北京市政務電子地圖設計思路、編制方法及關鍵特點。

圖1 政務電子地圖上線效果

1 設計思路

1.1 基礎測繪數據為基礎

北京市基礎測繪數據標準統一、質量可靠、更新機制完善，其中包括：1∶500地形圖數據，共有31個圖層,覆蓋四環范圍，更新周期為半年；1∶2000地形圖數據，共有31個圖層，覆蓋六環范圍，更新周期為1年；1∶10 000地形圖數據，共有31個圖層，覆蓋全市范圍，平原地區更新周期為1年，山區為4年。

北京市政務電子地圖從基礎測繪數據中提取行政區劃、道路交通、水系、綠地、居民地、地名等要素數據作為編制基礎，并以航空、衛星影像數據和各類專題數據為補充，包括北京地方坐標系、CGCS2000坐標系的專題地圖、柵格地形圖和影像地圖(如圖2所示)，能夠提供更為全面、翔實的空間信息服務，滿足政府專業部門的應用需要，特別是在京津冀一體化的大背景下，可以最大程度保障三地數據的無縫對接和各類專業信息的有效整合。

1.2 可視化表達為核心

地圖作為應用最廣泛的地理信息可視化方式，也是測繪地理信息部門提供公共服務的主要方式。F-泰勒教授在地圖學概念圖解中把地圖可視化看作地圖學的核心。近年來，隨著各行各業對地理信息的需求趨于專業化，用戶已不滿足于原始的數據和材料，迫切需要的是經過深加工、綜合集成的精品[8]，對地圖的可視化表達也提出了更高的要求。然而，當前GIS領域有一種趨勢，比較注重空間分析與數據庫管理功能，往往忽視了可視化表達的重要性。

在北京市政務電子地圖研制過程中，針對電子地圖顯示是地圖可視化的基礎和關鍵環節[9]，從空間尺度、表現層次、綜合取舍3個方面，進行了多尺度電子地圖、海量多源數據與適宜地圖載負量控制策略的研究，保證了政務電子地圖在不同顯示比例尺下信息配置合理，圖面效果清晰。

圖2 政務電子地圖3種表現形式

2 主要研究內容

2.1 工藝研究

北京市政務電子地圖根據電子政務的需要，從保密技術處理，數據提取、加工，重點要素核查、采集，多源數據融合和專題圖編制等方面進行了編制工藝研究(如圖3所示)，基于北京市基礎測繪數據架構與政務版電子地圖之間在標準設計、制度制定等方面的關聯，確保政務版電子地圖的可持續更新[10]。

政務電子地圖編制工藝充分考慮了電子地圖數據在紙質地圖生產中的應用，通過數據轉換，可以將電子地圖成果導入到Freehand、Illustrator、CorelDRAW等傳統制圖軟件中，經過必要的編輯、整飾后，分色輸出，最終印刷成圖。在實現專題信息統計、分析結果展示和大批量、多種類區域普染色時，能夠大幅減少人工操作，顯著提高生產效率，更好地實現了地理信息數據的增值服務(如圖4所示)。

圖3 政務電子地圖編制工藝流程

圖4 基于政務電子地圖的部分地圖產品

2.2 地圖載負量控制策略

2.2.1 地圖顯示分級

確定顯示比例尺是實現電子地圖動態調整顯示內容，保持適宜地圖載負量的前提。參照《地理信息公共服務平臺電子地圖數據規范》(CH/Z 9011—2011)，北京市政務電子地圖顯示比例尺分為9級(如圖5所示)，以普通顯示器全屏顯示北京市域范圍相對應的9級(1∶1 155 583)為最小比例尺，以1∶2000基礎測繪數據相對應的18級(1∶2257)為最大比例尺，由于規范中的17級(1∶4514)與上下級顯示內容差別不明顯，因此未單獨分級。

級別天地圖級別顯示比例尺191∶1155583.42(北京市全圖)2101∶577791.713111∶288895.854121∶144447.935131∶72223.966141∶36111.987151∶18055.998161∶9028.009181∶2257.00

圖5 地圖顯示分級方案

2.2.2 要素分類

對地圖要素進行分類便于數據組織和管理，使圖面效果層次分明，信息檢索高效快捷,是實現電子地圖分級顯示的基礎。北京市政務電子地圖根據基礎測繪數據要素分類標準，參照國家《地理信息公共服務平臺電子地圖數據規范》(CH/Z 9011—2011)、《城市政務電子地圖技術規范》(CH/T 4019—2016)，并結合交通行業標準和北京市地名數據庫分類規則，制定了符合實際需求的要素分類方案，以公路要素為例，如圖6所示。

名稱要素類公路中線高速公路中線環路、城市主干道、國道中線城市次干道、省道中線城市支路、縣道中線城市次支路、其他公路中線(鄉、村、專用、等級、等外、胡同、內部)公路面高速公路面環路、城市主干道、國道面城市次干道、省道面城市支路、縣道面城市次支路、其他公路面(鄉、村、專用、等級、等外、胡同、內部)

圖6 公路要素分類方案

2.2.3 要素顯示分級

通過多尺度顯示和要素分類在一定程度上緩解了電子地圖動態顯示問題，但不同比例尺地圖的載負量依然有限，不可能顯示全部的海量數據。因此，根據要素的自身特征(如河流長度、水域面積等)、重要性(如政府機構分為國家級、市級、區級；醫院分為三級、二級、一級、社區等)和分布特點(城區密，郊區稀)制定要素顯示分級方案，成為北京市政務電子地圖保持適宜地圖載負量的有效手段(如圖7所示)。

級別顯示比例要素內容11∶1155583(北京市全圖)市界、市界帶、區縣界線面、區縣表面注記;水系面1;公園綠地面;高速路中線、國道中線1、城市主干道中線1、省道中線1、環路中線1、市政府21∶577791增加水系:水系面2;增加道路:省道中線2;增加注記:區政府、鄉、鎮、街道地區辦事處2、村2………9……

圖7 要素顯示分級方案(部分)

2.3 專題圖編制設計

著名地圖學家、ICA第一任主席尹霍夫曾經指出:地圖學不是一門純粹的技術科學,而是一門美術傾向很強的技術科學。地圖則是帶有強烈藝術傾向的科學作品[11]。地圖的可視化表達更多的是地圖藝術性的體現，專題圖編制設計則是實現地圖藝術性的主要方法，它不僅僅是基礎地理信息數據簡單的符號化、標注、配色過程，而是制圖者根據一系列制圖邏輯規則,運用點、線、面符號,圖形、色彩、注記等制圖手段和視覺變量,選擇適當的表示方法及其配合組織起一個完整的有機整體,在科學認識的骨架上構筑起地圖視覺圖像[12]。

北京市政務電子地圖遵循專題地圖編制原則，借鑒了部分電子地圖的成功經驗，面向政府部門的需求，確定地圖色彩配置和符號設計方案。采取分區設色的表示方法，突出行政區域劃分。道路要素也沒有采取大多數以導航數據為數據源的電子地圖使用的線型符號表示法，而是由道路中線數據，根據道路平均寬度，在誤差允許范圍內，生成相應的道路面表示(如圖8所示)，可以在任意比例尺下保持道路范圍、與相關地物關系相對準確，更加適于政府部門進行現狀分析和規劃設計。

圖8 道路、立交橋表示方法

另外，政務電子地圖還根據動態顯示的特點，制定了注記標注規則(包括字體、字大、字色、字位、字向、字隔、注記內容、注記的排列方式等)與空間關系沖突處理方案(如圖9所示)(設定各要素的權重值，作為空間關系發生沖突時的避讓依據，解決要素相互壓蓋的問題)，提高地圖的可讀性，力求實現基礎地理信息數據規范、形象、美觀表達，給使用者帶來更好的視覺感受。

3 結 語

北京市政務電子地圖已經通過了北京市勘察設計和測繪地理信息管理辦公室組織的項目竣工驗收，應用于“北京市地理信息公共服務平臺”，提供在線服務。同時，研究成果已在“北京城市副中心建設”和“北京市管線普查”等項目，以及多家政府部門中得到成功應用，在政府宏觀決策和城市應急管理等方面發揮了良好的作用。筆者相信隨著北京市政務電子地圖內容不斷完善，服務對象不斷增加，必將產生更大的社會和經濟效益。

圖9 部分要素的權重值

[1] 尹向軍,余斌,王芙蓉,等.政務電子地圖協同更新方法研究——以南京市為例[J].測繪通報,2016(11):110-113.

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[3] 鄭海玲.基于ArcGIS的增城市政務電子地圖快速制作技術研究[J].測繪與空間地理信息,2015,38(12):178-180，184.

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[5] 洪明格.電子地圖生產質量控制方法探討——以福州市域政務電子地圖為例[J].福建建筑,2017(2):89-91.

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ResearchonGovernmentDigitalMapCompilation——TakingBeijingasanExample

WANG Xuhui1,2，JIA Guangjun1,2，TAO Yingchun1,2

(1. Beijing Institute of Surveying and Mapping，Beijing 100038,China； 2. Beijing Key Laboratory of Urban Spatial Information Engineering,Beijing 100038,China)

As a common used base map,the government digital map is a widely recognized form of using geographic information. In the paper,the methods of producing government digital map are studied. Based on the principles of using fundamental surveying data and giving priority to visualization throughout the whole process,the paper designs product forms which have two sets of coordinates and three represented forms.Also the paper proposes the whole production process,which contains confidential treatment,data processing,and special drawing,etc.Focusing on the map loading control strategy,the paper carefully analyzes the spatial scale,the performance level,the comprehensive choice and their impact on the digital map.Taking Beijing as an example,the government digital map has been produced and then widely used among the government sectors.

government digital map;map visualization;map loading control strategy

王旭輝，賈光軍，陶迎春.政務電子地圖的編制研究——以北京市為例[J].測繪通報，2017(11)：86-90.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0354.

P28

A

0494-0911(2017)11-0086-05

2017-04-25

北京市發改委計劃項目(京發改〔2014〕2211號)

王旭輝(1971—)，男，高級工程師，主要從事地圖制圖與地理信息系統應用研究工作。E-mail:Wangxh@bism.cn