基于礦區大比例尺地形圖的簡化研究

戰曉燁

（河北九華勘查測繪有限責任公司，河北 保定 071000）

隨著國民經濟的飛速發展、地理信息系統的廣泛應用，社會各個部門對大比例尺地形圖的需求日益增長，要求不斷提高，大比例尺地形圖將發揮越來越大的作用。如何采用各種簡化技術對大比例尺地形圖進行處理、縮短出圖時間，最大程度滿足社會各界的需求，已成為擺在測繪技術人員面前的一個重要問題。本文首先介紹了大比例尺地形圖的特點，接著探討了大比例尺地形圖簡化處理原則及方法，最后以某礦區實例比較說明簡化處理對數據優化的合理。

1 大比例尺地形圖的特點

大比例尺地形圖是根據國家統一頒布的測量規范、圖式和比例尺系列測繪或編繪而成的[1]，具有精度高、內容豐富等特點，是城市規劃與管理、市政工程、土地調查、地質勘察、房產管理、建筑施工、工程放樣和管理的基礎資料和重要依據。

2 大比例尺地形圖簡化處理原則及技術方法

2.1 數據簡化處理原則

在進行地圖簡化之前，首先應該對于各類要素進行分析、整理，然后按照技術要求再進行簡化綜合。主要遵守原則為：先取舍，再概括。圖層中的地貌與水系、地類，居民地與交通等相互關系密切的要素，可以穿插簡化、相互對照。主要是確保簡化后的各類地物要素的內容相互位置和拓撲關系正確，圖面負載量均勻、合理，可以合理反映出研究區內的地形圖現狀。

2.2 數據簡化技術方法

在本研究中，選擇對太行山某礦區1：2000地形圖數據進行簡化處理，簡化后比例尺為1：10000。主要采用測繪類軟件自動化處理和人工輔助處理兩種相結合的技術方法，從而對于地形圖數據進行簡化。在進行研究之前，首先必須要對研究數據進行拓撲檢查：其中圖面中的線狀要素不應有懸掛點以及偽節點，對于面狀要素不應有面和面之間的重疊、裂縫等。其次，要對各類要素進行分層、然后綜合取舍各類要素地物，最后，應對各個圖幅進行編輯、接邊。

（1）工作底圖的準備及圖廓的形成。根據圖幅的分幅原則，首先把各個圖幅進行拼接，從而獲得編繪原圖。

（2）圖元參數編輯。本研究要進行簡化的原圖主要包括：獨立地物、文字注記、點狀地物、線狀地物以及面狀地物。本研究要講1：2000地形圖簡化為1：10000地形圖，主要是將原圖的文字注記、線狀地物比例尺、獨立地物等各類要素的尺寸進行改變。編輯時，將具有相同特征的圖形元素進行批量選擇，改變其特性參數。線型比例選擇所有線狀地物進行全自動按比例修改；獨立地物大小和文字注記高度。

（3）圖元綜合過程。數字地形圖簡化過程主要就是對圖元進行比例放大，然后對各類圖元進行綜合取舍，最基本方法為：選取和概括。主要原則就是去粗取精、舍次求本，對各種地物進行合并、夸大、刪除以及選取等基本操作，從而使得編輯后的地形圖成果與成果比例尺保持一致，地圖內各種要素表示詳盡。因此本次簡化作業分兩個環節進行：自動化批處理操作環節和交互式的手工操作環節。

①利用程序批處理。利用計算機程序進行處理主要包括三個環節：刪除次要地物、抽稀等高線以及替換符號。刪除次要地物：對于即將簡化為1：10000的地形圖，有些地物可以進行適當取舍，要根據圖面負載量進行適當的刪除處理。抽稀等高線：由于在1：10000地形圖中等高線有很多特征點，因此需要通過計算機軟件對圖中的等高線進行抽稀，從而減少數據的冗余量，并減少數據的圖面負載量。符號替換：由于1：10000地形圖的比例尺更小，表示的內容不如1：2000詳盡，因此該比例尺地形圖中部分地物符號的表示方法也與原圖不一致。因此需要制作新的符號，從而替換舊符號。②手工編輯。經過計算機程序自動簡化后的數據成果需要進行人工輔助編輯處理，主要有以下幾個方面：在符號抽稀方面主要進行植被填充以及高程注。植被符號進行填充時，一般情況下面積較小的植被通常進行人工自動抽稀。對于面積比較大的區域并且該區域內植被均為同一類是，應當先刪除植被符號，其次按照一定額比例間隔對于該區域重新進行植被符號的填充。地物取舍：1：10000地形圖相比于1：2000地形圖，符號進行了擴大和壓縮，因此圖中需要表示的要素會很多，這樣就需要進行地物的合理取舍。移位編輯：可以解決地形圖因比例尺發生變化出現的重疊、壓蓋、相交等各種不符合拓撲關系的情況，需要根據國家規范進行操作、處理。文字編輯：由于1：2000地形圖的注記比1：10000地形圖的文字注記要小，因此在本研究中將1：10000地形圖字體統一設置為相應字高。③數據檢查、修改、交付。經過數據簡化處理后應對已處理的數據進行處理檢查，控制數據質量；數據檢查后對存在的問題進行修改；數據修改后滿足相關要求、達到處理目的便可交付使用單位。數據檢查的目的是控制數據質量，保證提供合格的數據。地形圖數據質量包括數據情況說明（元數據）、位置精度或定位精度、屬性精度、邏輯一致性、數據完備性、現勢性[2]六個方面。目前檢查方法一般采取電子圖的自查、互查階段、過程檢查、最終檢查[3]。

3 實例展示

本研究依托軟件對太行山某礦區1：2000地形圖數據進行簡化處理，然后人工輔助進一步優化、修改了軟件處理后的成果數據。表1顯示各元素數據量明顯減少且數據間的拓撲關系得以處理，更加符合GIS系統的要求，更好地為生產服務。

表1 數據簡化處理前后各元素數量對比

4 結論與討論

本研究中所采用的簡化方法實現了地形圖數據的優化，明顯減少了地形圖的冗余數據，便于地形圖的生產和利用，同時也給同行之間開展類似研究提供了參考和依據。隨著社會和經濟的快速發展，大比例尺地形圖會在社會生產各個方面得到充分利用。因此，如何更快速、高效地進行大比例尺地形圖的簡化工作，仍需不斷地探討。