某市18-20級城區矢量電子地圖制作技術途徑

龍北平，陳巍巍

（江西省煤田地質局測繪大隊，江西 南昌 330001）

目前，全國各市縣已基本完成“十三五”基礎測繪任務，現正在編制“十四五”基礎測繪規劃。在基礎測繪任務中，各地的城區和鄉鎮矢量化數據基本完成年度更新。如何利用城區1:500 DLG、1:2000 DLG和地名地址數據制作18-20 層級矢量電子地圖，這在各地都還處于計劃或者起步階段，也將是“十四五”基礎測繪規劃的重點任務。隨著社會發展的需要，智慧城市的信息化構建，已是大勢所趨，而高等級矢量電子地圖作為智慧城市云平臺的一項必不可少的重要成果，其制作工藝的方法研究，也就具有較強的現實性要求。特別是針對已有的基礎測繪數據，如何在地圖配合的符號庫建設、地圖模板制作、不同層級內容的注記與顯示、地圖切片等環節進行技術研究，顯得非常必要。作為智慧城市云平臺，電子地圖一般要求包含政務內網版、政務外網版、公眾版三個版本的數據，按照3 級縮放提供數據服務。下面，以某市為例，詳細說明18-20 級城區矢量電子地圖制作工藝的關鍵技術細則。

1 關鍵工藝流程

矢量電子地圖具有大信息量、準確定位的特點。矢量電子地圖生產遵循四個步驟：數據準備、數據處理、地圖配圖、地圖切片。電子地圖生產流程見圖1。

圖1 電子地圖生產流程

2 各工藝技術要求

2.1 數據準備

根據政府政務的需要，高等級電子地圖不同于學校研究的矢量地圖，必須以各市縣的大比例尺基礎測繪數據作為數據來源，1:500 DLG和1:2000 DLG作為線劃底圖數據，地名地址數據作為合法的屬性標注數據。個別縣市可能僅有1:500 DLG數據，那么1:2000 DLG數據可以通過1:500 DLG數據縮編而來。一般來說，18 級電子地圖矢量數據來源于1:2000 DLG數據，19-20 級電子地圖矢量數據來源于1:500 DLG數據。

2.2 數據處理

框架數據與電子地圖數據的表達無法做到完全一致，因此制作電子地圖需在框架數據的基礎上，對因符號化的需要而需編輯的要素進行適量的編輯修改操作。

矢量數據處理主要涉及應配圖的需要而進行的數據編輯工作，包括基于影像電子地圖制作的矢量電子地圖中的矢量要素處理。

2.3 地圖配圖

（1）符號庫建設

要創建美觀的地圖，符號庫的建設是關鍵。《地理信息公共服務平臺電子地圖數據規范》規定了不同顯示比例下符號與注記的規格、顏色和樣式，電子地圖配圖應按此進行。如遇有未涵蓋要素，其符號或注記可進行擴展，但樣式風格應協調一致。以此為依據可以制作矢量地圖符號與注記。同時需要擴展部分要素，如各興趣點地理要素，以及項目所在市縣特有的地理要素。綜合考慮電子地圖圖面顯示效果，修改、添加并完善政務版電子地圖符號庫。根據規范，結合已提供的電子地圖符號庫示例，制作項目所在縣市的電子地圖符號庫。

（2）電子地圖級別設計

根據用戶對地理信息的需求，參照電子地圖規范中各金字塔級別對應的數據源要求，從平臺各比例尺框架數據庫中提取相關要素，初步形成各金字塔級別需要顯示的要素及其等級。瓦片分級顯示比例尺的要求對數據進行分層，每一層級要考慮圖面信息負載量與顯示效果。總體原則是：下一級數據內容原則上不得少于上一級比例尺。依據前面確認的地圖分級表及電子地圖各級別要素內容選取的原則，使用相應比例尺的數據源完成地圖文檔的初始設置。要素內容提取原則如下：

①每級地圖的地圖負載量與對應顯示比例尺相適應的前提下，盡可能完整保留數據源的信息。

②下一級別的要素內容不應少于上一級別，即隨著顯示比例尺的不斷增大，要素內容不斷增多。

③要素選取時應保證跨級數據調用的平滑過渡，即相鄰兩級的地圖負載量變化相對平緩。

（3）電子地圖配圖

電子地圖配圖指的是按照規范規定的線型、填充、顏色、大小、注記等將數據配置成可視化地圖。本項目進行矢量電子地圖配圖。

①初始庫與符號庫的關聯

在矢量初始庫、路網數據庫、地名地址庫完成后，需要建立和地圖符號庫相對應的完備的分類代碼表，使其能夠一一對應于相應的電子地圖數據中，確保符號庫中的符號與注記能夠正確的顯示。

②注記內容的處理

地圖的注記是地圖內容的重要組成部分，字體、字號、文字排列和色彩選擇，級別顯示比例尺、數據源比例尺，都需要符合技術規定要求，同時要體現地圖設計的科學性和藝術性。由于注記擺放位置的原因，可能會出現注記相互壓蓋，較長的線要素重復標注多次，注記過為集中等等情況。對于這些問題，可通過軟件自動設置輔以人工調整，實現注記的自動避讓，以實現地圖注記的合理性、美觀性和藝術性。

③地物內容的處理

在地圖配圖的過程中，完全按照模板進行地物顯示，可能會出現地物內容的壓蓋現象。可通過人工編輯工作，確保地圖地物內容的正確合理。

2.4 地圖切片

電子地圖制作完成后，需要對其進行瓦片制作。按照智慧城市時空信息云平臺已有數據庫及相關技術規范和技術要求，需要對項目所在縣市各級矢量電子地圖進行瓦片制作，其中矢量電子地圖需制作交通矢量數據集、交通注記數據集、水系矢量數據集、水系注記數據集、境界矢量數據集、政區矢量數據集、其他矢量數據集、其他注記數據集，具體可參照圖2 中地圖瓦片金字塔分層進行理解。

圖2 地圖瓦片金字塔分層

考慮到市縣范圍較廣，可采用逐級分塊裁切的方法。

項目瓦片分級、比例尺可按下表1 瓦片分級對應比例尺進行設計。

表1 瓦片分級對應比例尺

2.5 地圖顯示

作為智慧城市云平臺數據，區別于公眾版，涉密版地圖內容必須進行部分刪減處理，如測量控制點和地形均不表示。具體數據處理編輯時，還需注意以下技術細節：

（1）圖面要素合理，主次干道連通，斷頭路刪除。

（2）樓層標注要求：1∶500 數據源標注房屋樓層結構及房屋層數，1∶2000 數據源只標房屋層數。

3 應用效果

通過某市18-20 層級城區矢量電子地圖的制作工藝測試，項目技術途徑流程合理，操作便利，成果能達到不同需要不同比例尺的各層級顯示。作為智慧城市云平臺，電子地圖一般要求包含政務內網版、政務外網版、公眾版三個版本。作為公眾版電子地圖，主要是滿足向企業和社會公眾提供地理信息服務作為出發點，還需要通過門戶網站進行展示，實現矢量與影像卷簾顯示、IPO分類查詢、交通道路規劃查詢等。電子地圖制作編輯界面見圖3，此界面下可以通過設置不同顯示級別，不同比例尺，查詢編輯修改各種矢量數據的點數據、線數據和面數據。公眾版電子地圖顯示應用效果圖，也可以進行不同比例尺呈現18-20 級別的數據切換，見圖4、圖5。

圖3 制圖功能界面

圖4 卷簾顯示電子地圖

圖5 POI 分類查看功能界面

5 結語

18-20 級城區矢量電子地圖制作項目屬于智慧城市云平臺子項目，也是各縣市下一步十四五智慧城市建設規劃的項目內容。如何就已有的基礎測繪數據，開展符合現勢性要求的矢量電子地圖制作，是當前擺在我們測繪地理信息工作者面前的一道實踐應用課題。本文從技術理論和具體操作層面詳細探討其制作工藝及其技術細則，通過實例測試也證明了其方法的合理性和操作的便利性，對各地下一步開展智慧城市建設，具有一定的實踐指導意義。但具體區域有具體實際情況，如不同數據源空間系統是否統一，數據源現勢性如何，各區域是否存在特殊情況等，這些分析研究也是必不可少的。