地理信息生成與地圖制圖一體化研究

郭邦梅

摘要：針對地理信息系統與地圖制圖不同的應用需求，最早的做法是建立兩個不同的數據庫為各自所用。但在后來的實際工作中發現，這樣的做法有很大問題，一方面，它造成了大量信息數據的冗余，另一方面也給數據信息的維護和更新造成不便。地理信息系統與地圖制圖應用需求的不統一需要采用必要的技術使二者能夠協調的共存于同一系統。本文首先介紹傳統地圖的制作過程，以MAPGIS制圖軟件為例，詳細闡述了地理信息系統在地圖管理中的優點。

關鍵詞：地理信息系統；地圖制圖；結合

一、地理信息系統簡析

地理信息系統（GIS）主要來源于地圖制圖，通過對信息的采集、儲存，然后進行檢索和操作，就會輸出各種地理信息，涉及很多學科和專業。隨著信息技術和計算機通訊技術的迅速發展，地理信息系統與地圖制圖得到廣泛的應用，比如在城市規劃與管理、土地管理和開發、水利水電建設、交通部門以及測繪等方面，起到越來越重要的作用。其中地理信息系統和地圖是非常重要的信息載體，具有很好的儲存、分析以及現實功能，地圖是地理信息系統最重要的數據源和輸出形式以及數據庫的核心。但是地圖比較注重對數據的分析和現實，而地理信息系統更加側重于地理的分析和應用。

就目前而言，地理信息系統主要包括以下幾種觀點：在地理信息系統中，把每一個數據集看成地圖集或者圖層或者專題或者覆蓋，然后利用地理信息系統的功能對相應的數據集進行運算和操作，從而可以制作出新地圖。而在傳統的地理制圖過程中，技術人員根據數學法則，有效利用地圖語言，對地理要素和人文要素通過地圖投影，按照一定比例尺將具體內容反映在平面上，利用地圖綜合對圖形要素進行篩選、簡化處理，有效地顯示重要地理空間分布、組合以及數量等特點，還能動態的反映基本發展變化。在實際制圖中，通常采用實測地圖和根據已有資料進行制圖，其中實測地圖可以分為野外測量成圖和航測法成圖。

二、MAPGIS制作地圖

這種制圖的方法就是在彩色地圖編輯系統MAPCAD的基礎上形成的，是由中國地質大學研究開發的，為地圖制圖提供完整的地圖繪制、編輯以及輸出的良好環境。整體結構主要包括以下內容：進行圖形處理、數據庫管理空間分析、圖像處理以及實用服務等。

（一）MAPGIS地圖制作分析

在使用MAPGIS制作地圖過程中，不論是做地圖的矢量比還是進行地圖的編繪，具體操作就像手工制圖，其中劃線和符號必須符合圖式規范和標準。在采用傳統的測繪方法時，簡單的說就是對各種點線進行著墨，把劃線和符號進行圖式化；在操作作業過程中，首先繪制圖廓線或者方里網線，地圖繪制的順序是控制點、地物、地貌、河流以及道路和圖幅整飾，控制點主要按照圖式的大小使用鉛筆進行描底，然后著墨。各種線狀的符號必須符合圖式要求和標準的寬度，其中子圖符號、注記以及線不能出現相互壓蓋的現象。而圖廓線和方里網格在通常情況下按照底圖進行描繪，然后通過植字機剪貼后預留到設置的位置上，制成完整的清繪圖后便于進行下一道工序。

在使用MAPGIS制圖過程中，描繪的線狀和符號必須符合圖式的要求和標準，滿足現實需要，其中點、線、面的形狀要通過系統的符號庫、線型庫以及圖案庫來實現；圖例板是整個系統庫中符號有效反映到技術人員的重要通道，圖例板不是直接進行使用的。MAPGIS中含有一套完整的系統庫和字庫，主要包括圖式的符號，但是需要的特殊符號需要另外制作。在地理信息系統中，顯示的地圖與一般的紙質地圖不同，主要表現在普通的紙質地圖制作過程中，要把所用的要素和內容繪制到一張紙上，而地理信息系統主要采用圖層的方式繪制地圖，換句話，就是把一幅地圖根據相關技術標準分為多個疊層的透明層，也成為圖層。

在實際的制作過程中，清繪原圖比較多的采用分版進行清繪，這樣更加便于印刷更多的多色地圖。比如在成品圖地貌中，可以棕色的地貌、藍色的水系、黑色的地物，在很大程度上講就是一個顏色就是計算機的某一層或基層地圖，比如地物就包括居民地點、和道路等許多的圖層。另外，按照國家標準的分類就會包含更多的圖層，同一類的地理要素就要對應一個層代碼，有效地簡化了原圖，分類清晰明了，便于后期使用。

（二）MAPGIS制作系統·庫的符號分析

在實際的符號制作過程中，MAPGIS就是按照點線面對圖幅數據進行處理，其中要素符號也通常采用這種方式。MAPGIS提供對符號的編輯修改功能，用戶可按照要求進行相應的修改，符號樣式及大小參照國標。

（三）MAPGIS圖例板的編輯分析

在實際的編輯過程中，無法在文件菜單中對系統庫中的點線面等符號進行直接的調整或者使用，同時還要及時反映到圖例板上，其中圖例板就像一個電子版的圖式，點線面符號的大小要滿足圖式規范和標準的要求。如果圖例板為空，就可以先選擇圖形的具體類型，然后再添加一個空的圖例板文件，再進入圖例參數對話框，對圖例的名稱和編碼以及分類碼進行更改。如果采用的是點包含點的形式，則點的參數包括子圖號、高度、寬度、顏色以及圖層號。然后按照圖式的相關規范要求輸入正確的參數，從而形成有效的圖例板文件，同時要保證按照線、區對應的參數和類型進行合理修改，在必要時，也可以對點線區單獨進行輸出打印，從而及時的對符號、線條和圖案的大小、粗細和間隔進行檢查，確定是否符合相關標準和要求。

（四）MAPGIS地圖制作中的影像鑲嵌

在進行影像鑲嵌過程中，就如傳統的制圖采用的影像拼貼，在鑲嵌完成后，利用MSI格式文件進行更名儲存，然后在進行矢量化。傳統的制圖方法僅對資料圖紙進行等大或者仿效，最終形成陰片，然后采用拼貼，在經過藍曬后，最終形成滿足精度標準和要求的藍圖。

影像鑲嵌最關鍵的是要對出現的影像誤差進行校正、生成圖廓和方里網線。在傳統的方法中，就是根據四角經緯度、橢圓參數等利用坐標展點儀計算出四角的圖廓點坐標，然后展繪在聚酯薄膜或者圖紙上。其中展點的點位、圖廓線的邊長以及對角線的長度和誤差都要合理的控制在一定范圍內，但是在手工的工作操作中難免出現不同程度的誤差。而采用MAPGIS的功能就可以快速自動的生成理論值的圖廓和方格網線，但是因為這種軟件主要通過方里網的交叉點和圖廓點為控制點，在進行校正后，可能會出現錯位或者變形的情況。

（五）MAPGIS制作圖的要素矢量化分析

地理信息系統數據的采集是非常重要的基礎工作和關鍵部分，可以為地理系統的建立提供先決條件。采用這種軟件，設置好系統庫和字庫就可以進行地圖的矢量化操作。但是原始地圖數據信息介質會出現不同程度的變形，主要原因是受到折疊、褶皺以及溫度的影響，相應的就會產生誤差。因為造成誤差的來源和原因比較多樣，在利用MAPGIS軟件進行地圖的矢量化過程中，要不斷提高各個環節和步驟的精確度，盡量減少不必要的誤差，有效提高數字信息的質量，為數據空間的分析和管理提供良好的條件。

三、結語

綜上所述，地理信息系統的主要作用體現在進行科學合理的地理分析，在當前科學技術快速發展的前提下，地理信息技術發展日新月異。因此，在實際測繪和制圖過程中，要不斷總結經驗，分析出現的問題，采用先進的技術和工藝，避免出現不必要的誤差和失誤，保證為各行各業作出更好的服務。

參考文獻

[1] 袁文旗.警用地理信息系統的研究與實現[D]. 北京交通大學 2010

[2] 王家耀，孫力楠，成毅.創新思維改變地圖學[J]. 地理空間信息. 2011（02）

[3] 鄧軍，陳時彬.VML技術在網絡地理信息系統中的應用[J]. 山西建筑. 2010（04）

[4] 王發艷.地理信息系統與地圖制圖[J]. 資源環境與工程. 2008（02）

[5] 黃瑞陽.地圖符號共享關鍵技術研究[D]. 解放軍信息工程大學 2013

[6] 邵金修，王磊.集成地理信息系統數據的地圖制圖技術研究[J]. 科技創新導報. 2011（12）

（作者單位：青海省第三地質勘查院）