地理國情普查成果數據在西寧市電子地圖制作中的應用研究

郭德福，馬錦山，陳興芳

(西寧市測繪院，青海 西寧 810001)

1 引 言

2016年10月西寧市完成第一次全國地理國情普查及時點更新，成果數據具有現勢性強、區域全覆蓋等特點。地理國情普查成果數據應用于西寧市電子地圖制作，充分挖掘了地理國情普查成果數據蘊含的價值，如何做好普查成果分析和應用工作，進行數據處理及應用成為本文研究的方向。

西寧市電子地圖制作為西寧市三維城市共享平臺建設的一部分，數據源為西寧市 1∶2 000地形圖，但是西寧市大比例尺地形數據只覆蓋西寧市主城區及三縣縣城，周圍山區為數據空白，地理國情普查成果數據正好可以補足這一數據空白。利用地理國情普查成果數據制作空白區域電子地圖是對地理國情數據深入應用，可充分發揮地理國情數據價值，進而完成西寧市全域電子地圖制作工作。

2 設計思路

在基礎數據選取上，盡量采用最新大比例尺地形圖數據，對于大比例尺地形數據未覆蓋的空白區域采用地理國情普查成果數據，圖1為西寧市大比例尺地形數據覆蓋區域和數據空白區域分布情況。大比例尺地形數據主要整理提取交通、水系、植被、居民地及設施面等基礎數據層，地理國情普查成果數據中主要選取LCA層數據，依據CC碼進行分類提取，在EPS軟件進行換碼，形成對應的基礎數據層。同時，依據地理國情普查成果數據中的BUCA、BUCP等可補充更新現有POI數據。

圖1 西寧市大比例尺地形數據分布圖

在興趣點標注中，比例尺越小的層級重點標注地標性地物、政府機構及風景名勝等；比例尺越大的應盡量標注詳盡，整體而言，盡可能使興趣點標注均勻分布、圖面美觀，除此之外，特別選取有一定歷史及文化旅游等特色地名并詳盡表示。

在電子地圖生產流程上，充分利用已有ArcGIS平臺、EPS數據整理軟件，在此基礎上，編制電子地圖成果配圖方案，重點是符號化及配色方案，并進行技術方法創新，解決好基礎數據格式轉換、坐標轉換及數據接邊等問題，從而使工作效率取得突破。

3 西寧市電子地圖制作工藝流程

根據相關技術設計和要求，筆者建立了一套應用地理國情普查成果數據及大比例尺地形數據制作電子地圖及發布的流程，該流程保證了電子地圖制作的科學性與完整性，且具有現勢性強的特點，提高了電子地圖制圖效率。具體技術路線如圖2所示：

圖2 工藝流程圖

(1)需求分析：根據技術設計書，明確電子地圖成果的范圍、內容、空間參考、顯示比例尺大小范圍等，根據需求設定電子地圖模板。

(2)數據準備：數據準備是電子地圖制作的基礎，只有把各類基礎數據通過一系列的整理、轉換及處理，其中包括坐標轉換、裁剪范圍內數據、數據接邊等，才能更好地作為電子地圖基礎數據，保證電子地圖制圖效果和準確性。數據準備工作主要包括以下內容：

國情數據換碼：地理國情普查成果數據采集分類與 1∶2 000地形圖采集分類不一致，所以要將地理國情數據重新分類并在EPS數據整理軟件中進行換碼，從而使地理國情數據分類與 1∶2 000地形數據一致。

坐標轉換：本次電子地圖成果，統一以獨立坐標系為坐標基準，而地理國情數據為2000國家大地坐標系、興趣點為WGS84坐標系，因數據存在坐標系不一致，需要進行坐標轉換，統一數據的坐標系統。

范圍裁剪：1∶2 000地形數據中部分數據超出了電子地圖制圖范圍，對超出范圍數據予以裁剪；地理國情數據為地形數據補充，需從地理國情數據范圍內刪除已有地形數據，從而保證電子地圖基礎數據全覆蓋、不重疊。

數據接邊：相鄰地形數據接邊處以及地形數據與地理國情成果數據接邊處往往出現數據接邊問題，需依據DOM數據為參考，綜合考慮接邊兩側數據進行數據接邊，保持接邊數據真實、自然。

數據分層：從EPS導出的數據為植被面、水系面、交通面、居民地及設施面，不便于進行電子地圖數據處理及符號化。實際中，需要再細分，比如水系分為主要水系、非主要水系、岸灘等；同時為了便于興趣點符號化及標注，將興趣點分為政府機構、體育休閑娛樂、科教文化等12層。

數據抽稀：在數據整理時，經常會遇到對大量密集點問題，有的會造成數據冗余，有的會影響數據表達，從而利用ArcToolBox對這類數據進行點抽稀。

屬性編輯：屬性是配圖的基礎，屬性編輯主要包括添加部分輔助屬性和刪除部分屬性，添加屬性主要是為了表達一些特殊的要素，比如高速公路匝道與主干道區別等；刪除屬性主要是影響要素標注的部分，比如部分興趣點數據為全稱，但是全稱在地圖標注是過于冗長，需要進行簡化，比如“中國石化多巴收費站東加油站”在制圖中可簡寫為“中國石化”，這需要人工修改屬性。

(3)地圖配圖及整飾：此環節是電子地圖最為精細的環節，首先對電子地圖進行分級，設定顯示比例；然后對每一級進行符號化和地圖標注，在實際操作中，會比較煩瑣，要根據具體情況進行配置。整飾主要是為了電子地圖美觀而進行的一些修改。

(4)質量檢查：電子地圖檢查主要包括圖形和屬性兩個方面，對檢查不符合要求的要及時進行修改。檢查內容為空間參考、位置精度、屬性精度、完整性、邏輯性和符號化表達等內容。

(5)成果發布：本次電子地圖制作主要作為西寧市三維城市共享平臺底圖，所以對經過質量檢查的電子地圖進行切片，并發布至西寧市三維城市共享平臺中。圖3為西寧市電子地圖基于西寧市三維城市共享平臺發布成果展示，分別為電子地圖整體、局部等。

圖3電子地圖發布成果展示

4 關鍵技術

4.1 地理國情數據整理及應用

地理國情普查成果數據具有現勢性強、數據全覆蓋等優勢，坐標系為國家2000大地坐標系，作為西寧市電子地圖山區補充部分，主要來源于地理國情普查成果數據庫中的LCA層數據，LCA層數據根據CC碼進行分類，分類如表1所示，在制作電子地圖過程中地理國情數據整理的一般步驟是坐標轉換、數據篩選、數據分類換碼、數據裁剪、數據接邊及數據輸出等。

地理國情數據換碼分類 表1

4.2 地理國情數據補充現有POI數據

POI數據是電子地圖搜索及標注的基礎，但是在實際中POI數據更新往往缺乏數據源，存在更新不及時或不規范等問題，而地理國情數據作為國家基礎項目更新快且數據比較規范，是POI采集的理想數據源，從地理國情數據中分類采集，經規范處理可編為POI數據，從而在電子地圖中發揮作用，如表2所示：

地理國情數據采集POI數據對照表 表2

4.3 電子地圖數據結構

一個好的電子地圖數據結構將提高電子地圖制作的效率，本次電子地圖數據庫分為境界、居民地、交通面、交通線、水系設施面和POI等，數據結構如表3所示：

電子地圖數據結構 表3

電子地圖標注中道路名稱存儲于線狀的道路中心線name字段中、水系名稱存儲于水系面的name字段中，其他標注信息存儲于POI數據中，地圖標注引擎采用Maplex標注引擎。

4.4 圖面整飾

對于電子地圖中一些特別的地方，一定要注意圖面整飾工作，圖面整飾可以增強電子地圖圖面的美觀性和可讀性。在利用地理國情成果數據制作電子地圖時，要特別注意隧道部分，因為隧道部分在地理國情LCA中未采集，在電子地圖制作中需要參考其他數據進行繪制，同時在符號化及配色中區別于道路面，如圖4所示，左側為未進行圖面整飾的電子地圖，右側為已進行圖面整飾的成果，諸如此類的問題在利用地理國情普查成果制作電子地圖中經常遇到，需要在進行制圖時人工處理，具體問題需要具體分析處理。

圖4制圖整飾前后對比

5 結 論

筆者根據此工藝流程制作了西寧市四區三縣電子地圖，四區主城區及三縣縣城利用已有1∶2 000地形數據，除此之外區域均為地理國情數據，通過此方法制作的西寧市電子地圖覆蓋整個市域，填補了山區無電子地圖的空白。實踐證明，利用地理國情普查成果數據可滿足山區及小比例尺顯示電子地圖制作要求，該方法提高了地理國情普查成果數據的利用率，發揮了地理國情普查成果數據的價值。