戴德鑫,黃凝
(寧波上航測繪有限公司,浙江 寧波 315200)
海籍測量結束后,應依據“海籍現場測量記錄表”“界址點坐標記錄表”和“宗海及內部單元記錄表”等繪制宗海圖,修訂海籍圖。宗海圖是測繪單位經由現場測繪工作后,向委托方提交的海籍測量的最重要的成果之一,其也作為用海人申領海域使用權證書以及“批海”部門宗海檔案的主要附圖之一。宗海圖對測繪精度要求較高,圖上需要精確提供宗海的位置,四周圍邊界的界址點、界址線。
同時,如果附近海域有出現宗海的申請與使用情況,還需表明與相鄰宗海的關系。作為明確海域使用權屬的一項重要依據,宗海圖上需要客觀地反映宗海的分布位置、形狀、特點和權屬關系等要素。在海域申請及使用的過程中,宗海圖扮演著不可或缺的角色。目前,對于宗海圖的繪制,大多數公司仍然是采用AutoCAD 軟件進行繪制成圖。但是,AutoCAD 軟件主要考慮的是關于處理對象的幾何描述,其中,缺乏對相關數據拓撲關系的處理能力,對宗海等帶有屬性的數據處理能力較弱。同時,在繪制宗海圖時,無法實現由軟件自動生成經緯網格,需要一個個線條一次去添加、繪制,并提取角點坐標,手動輸入。
另外,AutoCAD 軟件還無法支持圖例的可視化操作,在表格的處理功能方面也相對較弱。基于以上這些問題,本文探究了ArcGIS 軟件對于圖形繪制的強大能力。我們從底圖處理開始著手,到繪制宗海位置及范圍、圖例的配置、圖形輪廓的整飾等方面進行探究,嘗試一種更高效的作圖方法。同時,將基于ArcGIS 環(huán)境下的AutoCAD 聯動與宗海圖繪制方法與技巧進行總結,探尋出宗海圖制作的高效途徑,為工程工作提供較大的便利。
宗海圖主要包括兩個部分,其一為宗海位置圖,主要表明宗海所在區(qū)域;其二為宗海界址圖,主要表明宗海的大小以及形狀。這兩個部分也就是我們日常所說的“在哪兒”以及“有多大”這兩個問題。
(1)一般以較高精度的海圖或者衛(wèi)星影像圖作為地理底圖。要求能客觀地反映附近區(qū)域諸如岸線、地名等等陸域與海域要素。
(2)本宗海范圍或位置;一般需要以箭頭作為突出指引,同時,標示出一個或多個(情況允許)界址點的坐標。
(3)圖上標明宗海圖名、繪制日期,所使用的坐標系、比例尺、投影參數等等作圖要素。測量單位位置需要加蓋測量單位資質印章。最后,測量人、繪圖人、審核人、審定人需要一一簽名。
(4)圖廓及經緯度標記。
(1)主要反映本宗海內部單元的圖斑、界址線、界址點及其編號。(2)標明相鄰宗海圖斑、界址線、界址點及用海項目名稱。(3)要有圖形輪廓以及經緯度標記。(4)界址點編號及坐標列表。(5)宗海內部單元、界址線與面積列表。 宗海內部單元的具體闡述,需要按照具體的用途進行填寫,并與“宗海及內部單元記錄表”中的內部單元名稱一致。(6)圖名、繪制日期、指北針,所使用的坐標系、比例尺、投影參數等等作圖要素。測量單位位置需要加蓋測量單位資質印章。最后,測量人、繪圖人、審核人、審定人需要一一簽名。
底圖應采用最新的能反映毗鄰海域與陸地要素(海岸線、地名、等深線等)的國家基礎地理信息圖件、遙感影像或海圖。本項目中選用中國航海圖書出版社出版發(fā)行的1:150000 海圖作為底圖。該圖中包括了項目所在海域的海岸線、海島、等深線、注記等信息,坐標系為CGCS2000 坐標。海圖導入ArcGIS 需進行地理配準,在ArcGIS 中的圖層屬性中設置好坐標系后(圖1),加載海圖,打開地理配準工具欄——添加控制點(圖2)——選取地圖上一已知點作為控制點——放大至1:1后確定點位——右鍵輸入該點絕對坐標(圖3)。用此方法重復配準不少于四個控制點,且控制點的選取要均勻分布于整個圖幅,更新地理配準完成地理配準。

圖1 圖層屬性示意圖

圖2 地理配準示意圖

圖3 坐標輸入示意圖
宗海圖中界址點原則上采取每一用海單元的左下角開始標注,從1 開始逆時針順編。為避免后期修改,在界址點錄入前,提前將所有界址點按照要求排列,在AutoCAD 中展入,繪制宗海范圍,保存為.dwg 或.dxf格式文件。在ArcGIS 中,AutoCAD 中常用的.dwg、.dxf 等格式文件能夠直接加載讀取,自動分成注釋、點、線、面、多面體圖層,并保留在AutoCAD中的圖層屬性(圖4)。
相對于AutoCAD 中點號注釋需要人工排布點號位置及更改字體格式,當界址點數據較多時,逐點標注增加了許多工作量。ArcGIS 支持圖層數據的生成,能自動生成點號注釋、自動排布點號位置、自動按比例縮放點號字體大小,提供了很大便利,更利于提高海圖的制圖效率。具體步驟:打開界址點所在圖層屬性——標注——勾選標注此圖層中的要素(圖5)。

圖4 圖層示意圖

圖5 點號標注示意圖
《海籍調查規(guī)范》中對宗海圖的圖廓生成,有著嚴格的要求。如果比例尺不一致,所對應的圖廓的線寬、線距、網格大小及經緯度標注的間距及字體的大小都會發(fā)生改變。在AutoCAD 軟件中,執(zhí)行這些項的操作,需要由人工輸入line 命令,從而進行逐條繪制,工作量相對來說比較大。而且,在AutoCAD 軟件中,顯示的是平面坐標,無法由此一次性自動生成經緯度網格,需要經過人工數據坐標轉換之后,才能實現經緯度格式的注記。另外,AutoCAD 軟件還無法支持圖例的可視化操作。相對于AutoCAD 軟件而言,ArcGIS 軟件則向用戶提供了圖層的網格屬性。如果需要生成宗海圖的圖廓以及經緯度網格注記,只需要按照《海籍調查規(guī)范規(guī)范》的要求,輸入相應參數即可(如圖)。因此,基于ArcGIS 制作宗海圖,其圖廓注記、經緯網格生成、圖例配置等自動化程度較高,成果質量、工作效率較高。

圖6 新建格網示意圖

圖7 圖廓標注示意圖
圖廓及經緯網格生成方法:圖層——屬性——格網——新建格網——設置參數——生成格網——格網屬性。
目前版本的AutoCAD 軟件中,已經帶有表格處理功能。由此,操作AutoCAD 軟件能基本制作出宗海圖所需要的界址點編號及坐標表、界址線與宗海面積表、投影、坐標系等等相關要素的信息表。但是,AutoCAD 軟件的制表能力與Excel 軟件強大的數據編輯交互能力相比,仍顯不足與低效。所以,在宗海圖的相關表格制作中,我們利用Excel 進行數據處理與成表,然后,導入ArcGIS 軟件中,制圖規(guī)范、效率較高。最終的宗海界址圖與宗海平面位置圖成果圖,可以參見圖8、圖9。

圖8 宗海界址圖

圖9 宗海平面位置圖
本文將AutoCAD、Excel 和ArcGIS 制圖技術相結合,更加高效地完成宗海圖的制作。與傳統(tǒng)的只用AutoCAD 軟件進行宗海圖制圖技術相比,由ArcGIS軟件所提供一系列的空間數據處理工具,再加上Excel軟件的強大數據交互處理方法,同時,結合AutoCAD軟件繪制的dwg、dxf 等格式的數據集成,在可視化界面輸入相關數據,即可自動批量完成數據的處理,實現宗海圖的制作,從而更準確、更快捷地完成圖廓經緯度注記、經緯網格以及宗海范圍等的繪制工作,為工程的開展,提供了極大的便利。本文的探究成果,使得宗海圖的制作過程,能夠更加符合相應規(guī)范要求。在提高宗海圖制圖的效率的同時,也保證了圖件繪制的準確性和規(guī)范性。這一方法的使用,為海域使用管理和用海申請項目的進一步工程規(guī)范化與便捷化,提供了必要的技術保障。