GIS數據在快速地圖制圖中的應用研究

摘" 要：地圖是一種信息表達的重要方式，其在整個測繪行業發展中有著十分重要的地位，地圖的制圖技術隨著計算機圖形學和地圖數據庫的發展而發展，促使地圖的制圖技術能夠得到進一步的提升。該文基于GIS數據快速制圖技術，結合其特點、流程等，根據某地區地圖制圖案例進行研究，探討GIS數據在快速地圖制圖中的詳細應用，以供相關行業和單位人員參考與借鑒。

關鍵詞：GIS數據；快速地圖制圖；軟件功能；地圖投影；數據庫

中圖分類號：TP32" " " "文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）04-0169-04

Abstract： Map is an important way of information expression， and it plays a very important role in the development of the whole surveying and mapping industry. With the development of computer graphics and map database， map mapping technology can be further improved. Based on the analysis of the rapid mapping technology of GIS data， combined with the summary of its characteristics and process， and according to the case study of cartography in a certain area， this paper discusses the detailed application of GIS data in rapid mapping， which can be used as a reference for personnel of related industries and units.

Keywords： GIS data; rapid mapping; software function; map projection; database

當前，由通用和GIS 2種方式生成的地圖得到越來越多的使用，而對于地理信息系統的高效使用，則成為地圖界的研究人員關注的重點。將GIS數據應用于地圖繪制過程中，其繪制的品質有很大的提高，但仍需要有關工作人員通過對其進行深入研究和分析，對其總體技術過程進行梳理，并對地圖投影技術、數據格式轉換等關鍵技術進行深入的探討，持續對GIS技術進行改進和應用，這樣才能夠切實提升GIS數據在地圖快速制圖中的應用效果。

1" GIS概述與GIS數據在數字地圖制圖中的技術流程

1.1" GIS概述

GIS自問世以來，就得到了社會的普遍認同，并逐步發展成為一種較為成熟的理論體系，與GIS系統相結合，可以極大地提高地圖繪制的效率，從而改變傳統的、陳舊的繪制方法，并對信息進行及時的更新和增補，改善地圖的準確性[1]。

采用傳統的繪圖方式進行繪圖，會造成地圖的實時更新困難，造成資料的遺失。在此基礎上，地圖界研究工作人員提出一種新的基于地理信息系統的新方法，即通過對地理信息系統的分析，實現對地理信息的有效提取。地理信息系統在測繪制圖中具有良好的應用前景[2]。對地理信息系統進行有效的應用，可以加強對地圖繪制工作的指導作用，滿足各行業的高精度測繪需求。

1.2" GIS技術流程

GIS具體的技術流程如圖1所示。

地圖制圖是將地理信息以可視化的方式表達出來的過程，可以幫助人們更好地理解和利用地理信息。通常分為數據整理和地圖制作2個階段。數據整理是測繪工作的首要步驟，旨在準備、分析和集成各種不同的地理數據，以便于后續的地圖制作[3]。在這個階段中，需要對數據進行拼接、比例尺設定、要素提取編輯、印刷、出版等一系列操作，以確保數據的準確性和合理性。這個階段的結果將為后續的地圖制作提供重要的數據支持。

地圖制作是地圖制圖的第二個階段，其目的是將經過數據整理后的地理信息轉化為可視化的地圖。這個過程需要使用高效和靈活的GIS數據功能，以實現軟件功能。同時，也需要使用專業的地圖制作軟件來進行地圖的繪制和出版。其中，山海易繪軟件是一款很好的處理地理信息和地圖繪制出版的工具，可以幫助地圖制作者更加有效地進行地圖制作。

總的來說，地圖制圖是一個非常重要的過程，可以幫助人們更好地了解和利用地理信息[4]。通過數據整理和地圖制作2個階段的操作，可以得到一張準確、合理、美觀的地圖，為人們提供更好的視覺效果和數據支持。

1.3" GIS數據在數字地圖制圖中的流程

1）數字地圖制圖的過程中，勘測和數據獲取是不可或缺的步驟。在畫面設計前，需要進行勘測，以了解地形地貌、交通道路、建筑物等信息，并根據實際情況進行設計。數據獲取需要遵循標準，保證數據的精準度和可靠性，以提高數字地圖的質量。制圖數據需要加工處理，包括數據整理、轉換、清洗等，以便于后續制圖分析和處理。

2）制圖綜合分析是數字地圖制圖的重要環節，可以減輕工作困難性。通過對不同數據進行分析和整合，可以得到更為準確、全面的地圖信息。利用GIS數據技術進行數字地圖制圖規劃與設計，可以更好地將各種數據進行整合和分析，提高數字地圖的質量和可視性。

3）在數字地圖的制圖過程中，符號設定也是非常重要的。符號必須符合標準，以便于讀者能夠準確地理解地圖信息。進行數字地圖圖面調整也是必須的，保證整體美觀和諧度，提高數字地圖的可讀性和可用性。

4）最后，需要輸出數字地圖制圖文件，以便于后續的使用和分享。數字地圖制圖的質量和精準度對于其后續的應用至關重要[5]。因此，在數字地圖制圖過程中，每個環節都需要認真對待，保證數字地圖的質量和可用性。

2" GIS數據在數字地圖制圖中的關鍵技術

本研究涉及的幾種關鍵技術闡述如下。

2.1" 地圖符號的互操作技術

地圖-符號互操作是指通過數據提取、轉換、加載等流程來完成圖形的變換和產生，關鍵在于如何設計圖形變換的規律。從該映射碼元數據源提取待處理的對象數據，根據預定的數據倉庫結構，將該數據加載至該對象數據容器，該對象可為數據庫，或者一些特殊的文檔格式。

2.2" 跨平臺的動態標記

在基于面向對象的自動識別方法應用中，依據以上研究成果，本文提出建立具有高度可移植性和可移植性的地圖可視化組件，并與ArcGIS、MapGIS等地理信息系統集成，研究地理信息系統中的數據管理、分析和圖形符號可視化表示方法。

使用ArcGIS本身提供的圖形化工具及文字編輯程序，能與基本地理、地質、土地和礦物等元素進行詮釋。ArcGIS中的符號化方法有兩大類：標準化的符號化（Symbology）和圖形化（Representation）。而后者以GIS為核心，與ArcGIS的風格庫密切相關。

2.3" 地圖智能標注技術

在ArcGIS的可視化中，標記是一個重要的功能。ArcGIS支持3種類型的地圖文字，即標注文字、注釋文字和圖形文字。在這些內容中，如河流、山脈、行政區等地圖元素的性質，一般都是用注釋來解釋的，而在地圖的主題、數據來源、繪圖單元等，以及少量的要素的辨識方面，都需要用圖片文本加以詮釋。在利用注釋時，可以通過注釋的內容與風格、注釋之間的位置及相互矛盾等問題進行求解，從而達到面向海量要素的海量數據標記的應用。ArcGIS中存在著2個標簽引擎：標準的標記引擎和智能標記引擎。

2.4" 規則數據驅動制圖技術

當前基于非GIS技術的專題圖自動構建方法存在數據量不足和效率低下等問題，主要體現為缺乏空間坐標系而造成的數據結構分割、無屬性信息錄入造成數據更新效率低等。為此亟需將地圖自動繪制與自主繪制相結合，將大規模繪制過程抽象為可由計算機理解的繪制模型，從而為繪制自動化奠定理論基礎。

本文基于此，提出一種基于圖形表示規則的制圖數據空間庫及規則域。圖件表示技術是ArcGIS中的一種功能模塊，其以一套規范的方式對圖件進行表示。在應用過程中，可以根據圖形規則對元素進行符號化，一個元素可以包含多種圖形表示規則，以適應復雜的繪制規格和顯示效果，并能夠在不同主題下生成不同的地圖產品[6]。一方面，為了確保地理信息系統中元素的連續性，本系統不僅可以滿足圖形表示的要求，而且可以按照自身的規范進行存儲，從而達到自動、自主、減輕人為修改的工作量，提高地圖制圖的自動化程度和工作效率。

與傳統的紙張型地圖相比，其具有更高的實用價值，可以按照不同的顯示模式，進行動態的縮放，并進行圖表的表示。“資料驅動網頁”是ArcGIS中的一個功能模塊，可以方便快捷地為一張地圖文件生成多種版面。在此基礎上，建立圖層，并對其進行分類。建立“資料驅動網頁”的方法有很多種，可以在一般的平面網格上建立，也可以在特定的路徑上建立，或者是結合地圖的相關要素進行創建。

3" GIS數據在地圖制圖中的符號研究

3.1" 制作點狀符號

點狀符號自身就是利用ArcGIS中用于對點狀的地圖元素進行表達或者進行標記的一種符號，在實際應用過程中，點狀符號可以與線狀、面狀、甚至是字符等多種方式進行組合，從而表達出更為豐富的地理元素屬性。TrueType字體可以以ArcMap的形式被調用，而且新的TrueType庫會加載到WINDOWS/Fonts中，這樣就可以在這個文檔的編輯環境下，從TrueType中提取出字符即可。再在Font Creator庫中使用編輯器來改變所需要的文字格式。從而實現新的字符集內容。

3.2" 制作線狀符號

在ArcGIS中，線性符號是指用來表達道路、河流、溝渠等線性地理元素的標志。在這種符號的應用過程中，線性符號還可以用作點狀符號、面狀符號或注釋符號，以指示出圖的外部輪廓線的范圍等。在ArcMap中，直線圖形的標志比較容易，只要根據具體的要求，就可以在風格庫的管理表單中進行生成。

3.3" 設置圖形參數

平面標志是一種用來表示平面地理元素的符號，如：行政區劃劃分，土地類型等。在實際應用期間，其具有散點、圖畫、彩色、暈線4種類型，并可以根據用戶的需要調節其透明性。在ArcMap中生成和管理面形標志同樣可以按照需要在樣式庫中的管理表單中生成。

4" 案例分析與總結

4.1" 案例分析

本項目擬以北京市為例，通過相關的核心技術，分別獲得普通版、圖像版、灰色版和極夜版4種不同類型的北京特別配圖，如圖2—5所示。

該地圖審圖編號為京S（2021）019，它可以方便地在各種場景下進行轉換，并能迅速出圖，可以在現實中適應各種場景的需要。

4.2" 案例總結

結合上述“天地圖·北京”專題地圖的制作分析，具有以下應用效果和優勢。

4.2.1" 可實現符號隨著屬性的動態化顯示功能

地理信息系統地圖繪制可以實現圖庫的一體化，使得圖形的標志可以根據元素的屬性進行實時、動態的改變。以《天地圖·北京》為例，以路寬、色為主，對各路段的級別屬性進行描述。在對其進行修正后，利用數據庫中的道路表示規則，實現對道路的可視化。如果一條公路從省道提升到國道，那么只需要對該路段的等級進行調整，其路段的顏色、寬度就會自動顯現出來。

4.2.2" 可實現不同地圖的要素疊加分層快速處理

地理信息系統具有分層編輯、管理、存儲的能力。在此基礎上，本文提出一種新的分層迭代算法。在《天地圖·北京》衛星影像圖上，充分發揮ArcGIS中的幾何信息分層特征，實現了標準版的編寫和編輯。從圖像中抽取出所需的共享的城市地理圖，并將其中的重要地理信息提取出來。如居住地界線、交通線、境界線等。利用層次函數將圖數據分層合成新的主題數據，并將其疊加在圖像上使之成為符號，這樣就得到圖像地圖。

4.2.3" 可實現不同地理信息的共享與交換

《天地圖·北京》具有完備的數字標志及文本描述，并建立了相關的數據集成規范。在此基礎上，充分發揮ArcGIS對空間數據的強有力的支撐和對數據的處理能力，建立了一個統一的數據規格、分類編碼和交換格式、標準規范，使各單位之間能夠相互聯系，并為信息的共享與交流提供支撐。

5" 結束語

綜上所述，對于GIS數據在地圖制作中的應用而言，必須要清楚地認識到GIS的特性，比如更好的規范性、更強的邏輯性和更強的數字標簽，結合對這些特征的了解發揮出GIS數據在地圖制作中的優勢；同時還需要結合GIS數據庫的功能分析，了解其在地圖制作上的技術流程，保障應用的科學性與全面性，減少地圖制作的時間成本，保障地圖制作的精準性。

參考文獻：

[1] 劉麗花.基于GIS數據的快速地圖制圖技術分析[J].西部資源，2023（1）：183-184.

[2] 梁漢媚.GIS在專題圖快速制圖中的應用研究[J].北京測繪，2022，36（7）：856-859.

[3] 張斌.GIS數據應用于地圖編制的方法研究[J].科技資訊，2017，15（2）：17-18.

[4] 高飛.基于特征的GIS空間數據模型概念與構建探討[J].科技資訊，2010（4）：211-212.

[5] 常靜.地圖制圖技術在地理信息系統數據集成中的應用[J].地礦測繪，2021，4（4）：35-36.

[6] 何列松，劉海硯，黃利民，等.利用POM和DLG數據的矢量地理PDF地圖快速制作[J].武漢大學學報（信息科學版），2021，46（7）：1081-1089.