集成地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的地圖制圖技術(shù)研究

雷鑫

前言

GIS是地理信息系統(tǒng)的簡稱，其中融合了先進科學計算機技術(shù)，是一種準確度高、特定的空間信息系統(tǒng)，可以準確地對空間中的對象進行數(shù)據(jù)的收集、存儲、處理和分析，同時還包括位置定位、圖形數(shù)據(jù)處理、遙感圖像采集等功能。而伴隨著計算機技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，地圖學以及地圖制圖方式方法也發(fā)生了重大的變革，計算機技術(shù)的引入大大提高了地圖制圖的精度和準確度。

1 數(shù)字地圖制圖與GIS

1.1 GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)是當今空間信息技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展最前沿和實踐性最強的技術(shù)，在計算機軟、硬件系統(tǒng)支持下，可有效管理具有空間屬性的各種信息，對空間數(shù)據(jù)特性的屬性進行采集、輸入、存儲、查詢、分析、管理和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機技術(shù)系統(tǒng)，可實時進行快速分析測試、動態(tài)監(jiān)測和信息比較，提高工作效率和經(jīng)濟效益。

1.2 數(shù)字地圖制圖的優(yōu)點

相比較以前的地圖制圖技術(shù)與方法，數(shù)字地圖制圖技術(shù)在形式和內(nèi)容上都發(fā)生了很大的變化，當前數(shù)字地圖制圖的主要過程是從數(shù)據(jù)編輯設(shè)計、收集資料開始，中間還經(jīng)過了圖形、圖像數(shù)字化、地圖編輯、色彩處理等等，再經(jīng)過膠片發(fā)排、排版之后進行地圖圖像輸出。與之相對應的地圖信息經(jīng)歷了多次可視與不可視的信息變換，這些都是通過特定的系統(tǒng)軟件來實現(xiàn)的，要能夠很好的實現(xiàn)這些軟件功能，就需要具備強大的計算機技術(shù)作為支撐，這也是為什么在地理信息系統(tǒng)當中都具備計算機地圖制圖的組分，二者之間具備非常密切的關(guān)聯(lián)性。

1.3 數(shù)字地圖制圖與GIS的關(guān)系

GIS產(chǎn)生與發(fā)展整個過程中與計算機地圖制圖技術(shù)有著密不可分的聯(lián)系，隨著GIS技術(shù)的快速發(fā)展，其已經(jīng)成為了現(xiàn)代化生活與建設(shè)工作中非常重要的技術(shù)手段，它的出現(xiàn)及發(fā)展必將更好的促進我國地圖制圖行業(yè)的變革與進步，GIS應用發(fā)展于數(shù)字地圖制圖已經(jīng)是大勢所趨。而在一定程度上，GIS系統(tǒng)又與計算機地圖制圖有著一些顯著的區(qū)別，比如在對地圖的實體和可視化上，計算機地圖制圖比較重視對于可視化材料顯示的處理和地形、地物及各種專題要素在圖上的表示，主要通過數(shù)字形式對數(shù)據(jù)進行收集和存儲，便于更好的管理，最后也將通過繪圖儀進行地圖的輸出，而這種地圖的輸出通常只有圖形數(shù)據(jù)而不太注重實體以及非圖形屬性，可是這些圖形屬性卻在最后的地理數(shù)據(jù)處理中都有著重要的作用，所以如果從這個角度講的話，GIS既注重對于實體的研究也注重圖形的屬性和顯示方法，其次它還強調(diào)信息數(shù)據(jù)的深層次分析、處理和管理。

2 空間數(shù)據(jù)按對應關(guān)系轉(zhuǎn)換

空間數(shù)據(jù)地圖具體表達時，其各個符號之間存在著對應關(guān)系，可以根據(jù)要素編碼來實現(xiàn)地圖符號化及相關(guān)的附加處理，具體應用中，附加處理是除去地圖符號之外的其他信息符號化處理，這些信息與目標之間并不存在關(guān)聯(lián)性。

依據(jù)規(guī)則來轉(zhuǎn)換，空間數(shù)據(jù)到地圖表達主要有：①點、線、面等要素的符號化處理，由于通常空間數(shù)據(jù)具備拓撲結(jié)構(gòu)，所以在實際的地圖表達過程中，首要的一步就是要開展拓撲模型向基本模型的轉(zhuǎn)換；②結(jié)合空間數(shù)據(jù)中地圖要素編碼與地圖符號之間的相關(guān)對應關(guān)系來實施轉(zhuǎn)化，可以使程序自動來完成。

3 地圖制圖與空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)結(jié)合

所產(chǎn)生的空間數(shù)據(jù)能夠為地理信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的地理數(shù)據(jù)，從而建立起基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。因此，空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組織反映了地理信息系統(tǒng)的要求。雖然數(shù)據(jù)采集不是地理信息系統(tǒng)軟件的主要功能，但是其處理信息的方便性，決定了其在空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中的使用非常的頻繁，這是由空間數(shù)據(jù)按照地理屬性編碼進行數(shù)據(jù)組織的特性決定的。

4 地理信息系統(tǒng)技術(shù)的產(chǎn)品化發(fā)展

作為全球地理信息服務巨頭，谷歌花重金聘請咨詢機構(gòu)AlphaBeta，對2016年的全球地理信息產(chǎn)業(yè)進行了掘地三尺式的分析和研究，并發(fā)布重磅，根據(jù)報告，2016年全球地理信息產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值為4000億美元（相當于2.78萬億元人民幣），并推動多倍于自身產(chǎn)值的隱藏價值。我國2016年地理信息總產(chǎn)值為4360億元人民幣，該值占到了全球總產(chǎn)值的15.68%左右，參考國際權(quán)威信息評估機構(gòu)的劃分規(guī)則，可以將GIS劃分為下列幾個方面：硬件、軟件、數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、電子數(shù)據(jù)、遙感信息獲取與處理、系統(tǒng)開發(fā)與集成、咨詢與技術(shù)服務。

從現(xiàn)階段來說，我國GIS產(chǎn)品主要集中于軟件和數(shù)據(jù)。GIS產(chǎn)品化包括市場調(diào)研、投資、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品包裝、技術(shù)文檔、宣傳廣告、銷售和服務體系的建立等過程。從技術(shù)的角度看，我國測繪地理信息行業(yè)可以說是利用各種先進技術(shù)進行轉(zhuǎn)型升級的典范，曾受到科技部長甚至總理的表揚。在軟件開發(fā)方面，我們也已經(jīng)向“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的GIS發(fā)展，軟件的市場化包括產(chǎn)品包裝、培訓與維護，還沒有形成體系，這方面的工作仍有待GIS界共同努力。

5 結(jié)束語

地圖制圖的發(fā)展已有悠久的歷史，但地圖制圖在不斷的革新中，集成地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的地圖制圖依然煥發(fā)著勃勃生機，“實現(xiàn)核心技術(shù)突破，必須走自主創(chuàng)新之路”，習近平總書記多次強調(diào)。“兩個萬億產(chǎn)值的地理信息在等著我們。一個是萬億產(chǎn)值的智慧城市中的地理信息，另一個是萬億產(chǎn)值的虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的地理信息。”劉先林院士在接受《測繪科學》專訪時表達了這樣一番觀點。如何將集成地類信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的底圖制圖，解決這些更高級別的需求，撬動兩個萬億產(chǎn)值的地類信息，是每個GIS界從業(yè)人員尤其是研發(fā)人員需要探索的方向。

[1]王學軍.基于GIS的石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)研究[D].中國地質(zhì)大學（北京），2017.