MAPGIS在國土測繪制圖中的應用

謝 旺

(湖南省地質礦產勘查開發局四一八隊，湖南 婁底 417000)

近年來在國土測繪領域中，MAPGIS軟件的應用十分廣泛，為相關圖件編制工作提供了有力的技術支持。MAPGIS以文件形式存儲管理數據，具有較強的數據編輯功能，同時其應用成本較低、修改方便、色彩豐富、輸出樣式多樣，因此加強MAPGIS在國土測繪制圖中的應用研究具有重要的現實意義。

1 MAPGIS軟件介紹

MAPGIS軟件由中國地質大學開發的通用工具型地理信息軟件，其打破了國外地理信息系統在我國的壟斷地位，目前經過多年的發展與完善，其功能越來越強大、性能越來越穩定，成為國家科技部的推薦產品。通過對MAPGIS軟件應用情況分析，其優點主要有以下兩個方面：

(1)基礎操作平臺完善。MAPGIS基礎平臺功能與其他地理信息系統軟件一致，包括圖形和屬性數據的輸入、編輯、輸出、空間分析、空間數據庫管理和實用程序(圖1)。此軟件可滿足不同用戶的實際需求，圖形輸入方便、簡單，地理圖件編輯精度高，可實現海量數據的存儲與地圖的無縫拼接。

圖1 基礎平臺系統結構

(2)二次開發功能強大。MAPGIS具有強大的二次開發功能，可根據各行業的實際應用需求拓展MAPGIS產品功能、簡化操作，實現行業專用軟件的開發，如DGSS、RGMAP、SECTION等二次開發產品在國土行業應用廣泛。

2 MAPGIS在國土測繪制圖中的應用

MAPGIS是我國國土測繪制圖的重要技術手段，在提高工作效率、改善圖件質量方面發揮著重要作用，應用前景廣闊，主要制圖流程與制圖方法如下：

2.1 MAPGIS制圖流程

MAPGIS制圖可實現測繪圖件數字化，測繪信息數據均存儲在計算機內，方便數據的管理與查詢。MAPGIS在地質測繪制圖中的應用流程如下：資料準備→圖形輸入→圖形編輯→顏色設計→圖形輸出。

2.2 MAPGIS制圖方法

以下主要從資料準備、圖形數字化兩個方面對MAPGIS制圖方法展開論述。

2.2.1 資料準備

MAPGIS數據輸入方法包括：數字化儀輸入、掃描矢量化輸入、GPS輸入等。掃描輸入應用十分有效，但是會出現掃描誤差的情況，故需進行誤差校正。MAPGIS支持二值、灰度和彩色(RGB模式)三種格式的TIF光柵文件，若是格式錯誤，可利用Photoshop重新設定圖像模式。

2.2.2 圖形數字化

MAPGIS制圖包括兩種方法：(1)光柵圖像幾何校正→數字化：此方法制圖較為迅速，但是精度較低，在圖形輸入時，極易受到掃描設備精度的影響，或因為操作失誤，導致圖形制作出現較大誤差；(2)數字化→矢量化圖件幾何校正：此方法主要是對數字化后的數據進行誤差校正，可有效提高圖件精度。

現對第二種方法的制圖過程展開論述：

(1)圖形矢量化：MAPGIS矢量化功能強大，可方便地畫出直線、曲線，輸入點和線時需將圖像放大至20倍以上方可矢量化，具體操作如下：一是對文件中地理、地形要素進行分類，利用MAPGIS建立點、線、面文件，圖形要素注釋編輯參考《國家基本比例尺地圖 1∶5000 1∶10000地形圖》(GB/T 33177—2016)等編繪規范，嚴禁符號、注記等與線互相壓蓋，保證圖形規范、精確；二是圖形矢量化編輯時，各類要素分圖層管理，可有效提高后期工作效率。

(2)幾何校正：一是確定圖形控制點，即在原圖選擇直角平面坐標網交點作為“校正控制點”，保存為“控制點.wl”；二是在實用服務子系統內打開投影變換，根據經緯度坐標形成1∶10000標準圖幅，生成線文件，保存為“理論.wl”，作為校正參考。采集控制點前，需在誤差校正子系統中設控制點參數，如圖2所示，完成采集后將校正文件保存為“校正.pnt”，逐個進行數據校正。

圖2 控制點參數

(3)圖形拓撲：點、線文件矢量化后，進行拓撲造區，線拓撲錯誤檢查通過后重建拓撲關系，具體流程如下：線預處理→自動剪斷線→清除微短線→自動節點平差→錯誤檢查(若是未通過，返回“清除微短線”)→線轉弧段→形成閉合曲線→拓撲重建→結束。

(4)標準圖幅制作與輸出：MAPGIS編輯窗口新建工程文件，添加項目，包括點、線、面文件，圖框、圖例、比例尺等，打開輸出窗口，選擇Windows輸出、光柵輸出、Postscript輸出等。

3 案例分析

3.1 項目背景

本文以某縣高標準農田建設上圖入庫工作為例對MAPGIS在國土測繪制圖中的應用進行分析。本次上圖入庫工作采用MAPGIS K9軟件，此軟件在核心技術方面更為完善，數據的瀏覽、查詢速度更快，憑借著先進的影像處理技術、友好靈活的用戶界面和操作方式，為不同用戶提供高質量的服務。通過對某縣各部門高標準農田建設項目摸底、資料收集，將各個高標準農田建設項目依項目建設中的工程布局圈定規模和高標準農田范圍線，從而確立項目邊界的拐點坐標，形成項目區范圍圖件，對項目各類信息、位置導入相應的監管平臺，便于國土管理部門對高標準農田建設基本情況和成效進行信息化、精準化的管理，加強項目的動態監測監管。

3.2 MAPGIS K9操作方法

由于各部門在項目的管理過程中模式不一致，導致形成的過程資料、結果資料有很大的出入。有的項目在規劃設計階段或竣工階段對于項目圖件采用CAD格式編制，形成不帶有空間位置屬性的電子數據文件；有的項目則直接在紙質圖件上通過手繪形式添加工程布局內容形成紙質圖件。

(1)資料處理。對于CAD格式的數據文件，MAPGIS K9提供了多種不同數據格式的轉換工具，可直接將CAD文件轉換為MAPGIS格式。在轉換后的原圖中選擇直角平面坐標網交點作為“校正控制點”；依原圖圖框中的坐標信息，生成對應投影系統下的線文件，保存為“理論.wl”，作為校正參考。完成采集后將校正文件保存，然后逐個進行數據校正。

對于紙質圖件，先通過大幅掃描儀掃描形成柵格圖像，在圖形處理軟件中進行必要的圖形處理，如色調的調和等，形成TIF文件。進入地圖編輯器模塊，根據項目區所在的空間平面位置，生成投影平面直角系下的公里網格線；將TIF文件轉換為MIS文件，GDB企業管理器數據源中導入影像，傳輸至sample地理數據庫；進入主菜單選擇圖像分析，打開MIS文件開展鑲嵌配準操作；進入“鑲嵌融合”菜單，選擇“添加控制點”，每個交點依次添加控制點直至結束；依次修改殘差，確定無誤后點擊“空格鍵”，點擊校正預覽后點影像精校正。

(2)創建工程文件：添加不同要素圖層，以項目為單位對各項目圖件進行管理；設系統參數“節點/裁減搜索半徑”；打開圖例文件關聯，制作圖例版，編輯點、線、面參數。

(3)要素矢量化：套合光柵圖像數據依工程內容與布局對項目區大致范圍進行矢量化；界線矢量時點擊“F8”加點，均勻拖動鼠標，保證線條光滑、自然、流暢；點擊“F12”捕獲線頭線尾靠近線。

(4)矢量化范圍線元素拓撲錯誤檢查、區拓撲錯誤檢查，形成大致范圍區面文件。

(5)在空間分析模塊中，以大致范圍區面文件與土地利用現狀數據等文件進行空間疊加分析，提取大致范圍區內的耕地圖斑，作為高標準農田建設項目邊界。

(6)圖件整式：利用已有的土地利用現狀分幅圖件，在分幅圖工程文件中，添加所標繪的項目區范圍線，加注必要的注記說明等。

(7)工程輸出：生成并打印光柵化圖像。

4 結語

綜上所述，MAPGIS在國土測繪制圖中的應用具有顯著優勢，可有效減少制圖工作量，提高制圖效率，將測繪工作人員從繁重的數據處理中解放出來，同時此系統的應用可進一步豐富圖表表現力，提高制圖精度。相信隨著MAPGIS軟件的不斷更新和完善，其在國土領域將得到進一步的推廣應用，發揮更大的價值。