GIS數據在地圖出版中的應用價值分析

王 亮

進入21世紀以來，我國各項科學技術取得高速發展，互聯網信息技術的出現不僅改變了人們傳統的生活理念，還有效提高了人們的工作質量和工作效率。繼文字描述和地圖以后，GIS被人們普遍認為是第三代地學語言，它的出現最大限度地滿足了人們對地理空間數據的客觀需求，推動了地圖制作與使用行業的改革進程。新時期下，相關工作人員應該充分認識到傳統地圖的弊端以及數字地圖的工作優勢，及時轉變傳統工作理念，不斷提升自身專業素質水平，將更多的GIS數據有機運用到地圖出版工作中。

一、GIS數據的第四個特征

地圖信息缺失主要發生在地圖到空間數據的表達，而要想完整、準確地描述出空間實體和當前某一現象所處的狀態，必須同時具備空間實體特征以及一些必不可少的屬性數據，有的為了能夠具體捕捉到某一特定時間段內的空間實體變化狀態，還應該專門寫一些詳細記錄。以往，人們普遍認為GIS數據只具有三個特征，即空間特征、屬性特征以及時間特征，但是隨著人們生活需求的增大，越來越多的人發現空間數據在描述目標的時候有一定的限制條件，而這個條件限制實質上就是GIS數據的第四個特征--地圖約束性特征。

GIS數據實際上只是客觀存在的地理環境的一種抽象描述，而地圖繪制人員對地理環境進行抽象的過程也就是地圖出版的過程。空間數據一方面包含了傳統地圖中有價值的數字、文字信息，體現了古代勞動人民的智慧；另一方面也很好地繼承了地圖用途、比例尺等一系列特性，這雖然能夠有效提高人們的空間數據使用率，但是從另一種角度來看，它也限制了空間數據的進一步發展，不能實時更新空間數據。比如，在使用遙感影像的過程中，空間數據很有可能會受到遙感影像分辨率等因素的限制，導致使用者無法擺脫傳統地圖的限制，沒有最大限度地挖掘數字信息的潛在價值。

二、GIS數據用于地圖出版的優勢分析

（一）有利于工作人員篩選出有效數據

地圖覆蓋面非常廣，當中包含各種各樣的數據，如果地圖繪制人員不能快速分辨出數據的有效性，那么繪制出來的地圖將缺少針對性，導致地圖使用者不能根據自身需求獲取有效信息。GIS數據具有較強的數據規范性以及邏輯性，數據與數據之間有一定的內在聯系，地圖繪制人員應該抓住這一特點，將GIS數據充分運用到地圖出版工作中，通過專門的GIS軟件平臺上的命令語句篩選出最有效的數據指標。GIS數據一般都有特定含義，比如，在篩選公路數據的時候，就可以根據工作需求選擇出合適的道路編碼以及道路組合，也可以把這些數據整合起來便于后期的數據整理和分析工作。

（二）能夠靈活進行地圖投影和比例尺設定

以往的傳統地圖主要存在的缺陷之一是不可以進行地圖投影，一定程度上限制了地圖的推廣使用，另外，還不能根據地圖實際出版尺寸等改變比例尺。而GIS數據在地圖投影以及比例尺設定方面則具有明顯的工作優勢，地圖繪制人員可以在繪制地圖前，具體測量出版地圖的尺寸，然后根據出版目的隨機調整比例尺，更加快速地開展地圖投影工作。實踐證明，將GIS數據充分運用到地圖出版工作中，可以有效降低人工誤差，提高數據的精確度，確保地圖通篇符號和各種裝飾的一致性，提高地圖設計的美觀度，給用戶帶來更加優質的使用體驗。GIS數據保存十分簡單并且占用的空間資源非常少，能夠最大限度地避免用戶由于操作失誤而丟失有效數據等問題，用戶還可以重復使用同一地圖，這符合當前社會倡導的可持續發展理念，有利于建設資源節約型和環境友好型社會。[1]

三、空間數據和地圖表達的矛盾分析

為了提高地圖的美觀度和實用價值，在地圖到空間數據的轉換表達過程中，空間數據并不會把地圖全部信息采集下來，而這也恰恰是地圖信息傳遞最主要的轉換矛盾之一，導致部分有效數據的缺失，在實際轉換過程中，人們發現這一矛盾還會引發空間數據不能恢復到原有地圖的矛盾。

數字制圖當前的工作重心是積極思考如何有效消除轉換矛盾，盡可能地補充轉換過程中缺失的信息，充分發揮每一個數據的使用價值。這并不是一項一朝一夕就可以完成的任務，許多從事地圖繪制工作的工作人員也正是因為其工作量和工作難度喪失信心，有的甚至片面地認為地圖應該充分適應空間數據的表現，在實際繪制過程中人們可以不完全遵守紙質地圖的繪制要求。這種工作觀念無疑是錯誤的，是一種借口，新時期下，地圖應該隨著社會的不斷進步和科技的高速發展而變得更加美觀，功能性也應該更加強大，是不應該發生倒退的?？偠灾臻g數據和地圖表達的矛盾主要體現在以下三個方面：其一是概括范圍方面的矛盾，如果地圖繪制人員想要使用更加詳細、精確的數據標準，擴大數據概括范圍，那么圖形規范度就會受到一定影響；其二是數據標準中的地圖繪制要素和符號規范不相匹配；其三是地圖上部分要素甚至沒有和數據標準中的編碼一一對應起來，導致人們在使用地圖的過程中出現理解偏差，影響地圖的正常使用。[2]

四、空間數據的地圖表達過程

（一）按照對應關系進行空間數據轉換

在空間數據向地圖進行表達的過程中，每一個空間數據都和地圖符號有著密不可分的關系，地圖繪制人員應該充分考慮這一特點，根據要素編碼盡可能地實現地圖符號化，并且進行相關的附加處理工作。為了提高地圖的美學價值，應該去除必要地圖符號外的一切信息符號，避免這些信息符號對使用者進行閱讀干擾，這些不必要的信息符號具體包括高程點標注顯示的位置等。地圖繪制人員應該按照一定的設計原則進行空間數據轉換。首先，地圖表達目標是實現點線面要素的符號化，以一種更加直觀的形式表達復雜的數據信息，一般的空間數據都含有拓撲結構，地圖繪制人員應該具體分析地圖數據的含義，將空間數據的拓撲結構靈活地轉化為基本模型，為后續工作奠定基礎。其次，二十一世紀是互聯網信息技術高速發展的時代，地圖繪制人員應該充分認識到信息技術的工作優勢，使用相關程序完成空間數據地圖要素編碼對應地圖符號的工作，這樣不僅能夠大大提高工作效率，還可以避免人工誤差，提高數據精確度。

（二）補充地圖信息

實驗發現，只有在實現空間數據的地圖表達以及地圖出版過程中，才能夠開展補充地圖信息的工作。需要補充的地圖信息分為以下幾個方面：首先要加強屬性標記以及地名標記的配置，具體使用等高線等明確指出橋梁的分式，提高地名的多樣性。其次還要注重河流漸變問題和地圖裝飾問題，空間數據雖然具有一定的工作優勢，但是它不能夠直觀地反映出河流的圖形寬度變化，不能和地圖裝飾內容有機結合起來。最后，地圖繪制人員還應該注意同一顏色統一要素的壓蓋處理工作，根據實際工作需求最終確定不同要素的壓蓋的優先順序。[3]

五、地圖出版和空間數據生產結合

空間數據生產能夠給地理信息系統提供大量基礎地理數據，并且以此為基礎建立基礎地理信息數據庫?？臻g數據的數據組織能夠最大限度地滿足地理信息系統的客觀需求，采用屬性編碼十定位數據的形式，地理信息系統雖然沒有數據采集這一功能，但是在處理復雜的地理信息過程中表現出了較強的便捷性，使得人們愿意將地理信息系統充分運用到空間數據生產中。從地圖繪制者的角度來看，如果能夠把地圖出版和空間數據生產有機結合起來，就能夠實現軟件系統的融合生產功能，進而提高工作質量和工作效率，創造更大的經濟效益，明顯節約人力資源成本。地圖生產和空間數據生產都是十分龐大的建設工程，涉及全國各個地區的數據整合，無論是人力資源投入還是資金投入都很多，目前我國每年的整體投入總額十分有限，因此，如果地圖繪制人員能夠確保地圖出版和空間數據緊密銜接起來，就可以實現融合生產技術方法的現實意義，保留空間數據生產的相似性和差異性。這里應該特別指出的是，相似性是融合生產的基礎，而差異性則主要針對兩者銜接過程中可能出現的矛盾，如果能夠找出問題矛盾并且加以處理就可以實現地圖出版和空間數據生產的結合。地圖出版過程中，繪制人員主要是從地圖中采集圖形數據然后實現地圖出版，而空間數據生產過程則是從地圖中采集空間數據，如果使用地圖符號化方法就可以把眾多空間數據巧妙地轉換為圖形數據，并且在數據轉換過程中有效補充地圖信息。

六、融合生產系統的應用

數字制圖系統充分利用了融合生產技術，有以下幾個應用方向：首先在沒有地圖數據庫的支持下，可以采集空間數據建立地圖數據庫；其次可以用其他工作手段獲取有效空間數據，通過可視化操作修改空間數據錯誤，提高數據精確度；在這一工作環境下，地圖繪制人員可以充分考慮地理屬性和圖形符號，提高工作效率，加快紙質地圖的出版速度；最后，應用生產系統還可以實現空間數據的更新，按照工作要求完成地圖數據庫的更新任務，把地圖繪制過程中增加的數字信息和地圖內容一一保留下來，為下一階段的地圖繪制工作提供數據參考資料。[4]

七、結語

綜上所述，新時期下，GIS數據在地圖出版中具有很大的應用價值，有利于工作人員篩選出有效數據，提高地圖信息數據的參考價值，同時能夠靈活進行地圖投影和比例尺設定，相關工作人員不能夠因為它龐大的數據處理工作量以及數據復雜程度而放棄工作，應該充分調動自身工作經驗推動地圖的可持續健康發展。本文主要總結了將GIS數據實際應用于地圖出版的一些工作經驗，結合實際情況設計了一套技術流程，包括GIS數據篩選、地圖投影、數據格式轉換和數字符號定制等。這一技術路線在地圖設計和出版中具有重大指導意義，能夠提高地圖使用效率，提供了一個可以借鑒的技術方法理論，為后續的地圖制作工作奠定堅實基礎。

【參考文獻】

[1]劉鳳杰，羅康.基礎GIS空間數據用于地圖制圖關鍵技術研究[J].信息技術，2011（34）.

[2]熱西旦.熱依木江.GIS空間數據在地圖制圖中的應用思路研究[J].科技風，2011，13（2）.

[3]張越偉.GIS空間數據在地圖制圖中的應用思路研究[J].科技資訊刊，2010，11（3）.

[4]徐研，周順莉.GIS技術背景下的地圖制圖研究[J].科技資訊，2015，23（15）.