張瑛英/黑龍江省地興測(cè)繪技術(shù)服務(wù)有限公司

淺析測(cè)繪地圖的繪制研究

張瑛英/黑龍江省地興測(cè)繪技術(shù)服務(wù)有限公司

從測(cè)繪地圖繪制的角度出發(fā)，對(duì)MAPGIS的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。

MAPGIS；測(cè)繪地圖

一、概述

MAPGIS（地理信息系統(tǒng)）是對(duì)地球空間信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、檢索、分析、評(píng)價(jià)、建模和輸出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。近幾年來，MAPGIS廣泛應(yīng)用于測(cè)繪遙感、環(huán)境治理、災(zāi)害預(yù)測(cè)、地質(zhì)填圖、城市規(guī)劃、土地管理、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)和地學(xué)制圖等各個(gè)領(lǐng)域，已起到了不可估量的作用。

二、MAPGIS與測(cè)繪地圖

測(cè)繪制圖是測(cè)繪工作的有機(jī)組成部分，在開展多學(xué)科、多途徑的測(cè)繪科研研究中，自始至終都要運(yùn)用測(cè)繪地圖來表現(xiàn)研究成果。在傳統(tǒng)的測(cè)繪制圖過程中，要經(jīng)歷若干個(gè)成圖步驟。MAPGIS測(cè)繪制圖過程主要分為資料準(zhǔn)備、圖形輸入、圖形編輯、顏色設(shè)計(jì)和圖形輸出等幾個(gè)階段MAPGIS提供了兩種圖形輸入方法：一種是數(shù)字化輸入，即采用數(shù)字化儀人工手扶游標(biāo)跟蹤，將原圖資料轉(zhuǎn)化為圖形數(shù)據(jù)；另一種是掃描矢量化，通過掃描儀掃描原圖，以柵格形式存貯于圖象文件中，并經(jīng)過矢量轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。以上功能可用MAPGIS的輸入編輯子系統(tǒng)來完成。數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后，就要進(jìn)入圖形編輯數(shù)據(jù)校正、圖形的整飾、誤差的消除、坐標(biāo)的變換等工作，由MAPGIS圖形編輯子系統(tǒng)、誤差校正、圖形裁剪屬性庫管理等系統(tǒng)來完成上述各項(xiàng)功能。顏色是測(cè)繪地圖表現(xiàn)的一種重要要素，它直接影響測(cè)繪地圖的表現(xiàn)力和圖面效果。因此，測(cè)繪圖對(duì)顏色的要求是非常嚴(yán)格的。MAPGIS對(duì)測(cè)繪地圖作了顏色的要求，在分析了測(cè)繪地圖印刷特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套靈活、方便、精確的顏色定義和色標(biāo)系統(tǒng)。圖形輸出是MAPGIS地質(zhì)制圖的最后一道工序，通常是把顯示出的圖形數(shù)據(jù)，經(jīng)過以上步驟，在基本符合要求后，由MAPGIS的輸出系統(tǒng)將編輯好的圖形顯示到屏幕或指定的設(shè)備上。

三、MAPGIS的優(yōu)點(diǎn)分析

MAPGIS軟件是具有國(guó)際先進(jìn)水平的地理信息系統(tǒng)，它主要由數(shù)字化子系統(tǒng)、圖形編輯子系統(tǒng)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)處理子系統(tǒng)、數(shù)字高程模型子系統(tǒng)、地圖建邊建庫子系統(tǒng)、專定屬性定義及管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)、空間分析子系統(tǒng)、圖像分析子系統(tǒng)、圖形輸出交換子系統(tǒng)等功能模塊構(gòu)成。各系統(tǒng)之間既互相獨(dú)立，具有各自功能，又共享其數(shù)據(jù)信息，可實(shí)現(xiàn)綜合查詢和信息分析。其主要特點(diǎn)是：一是在結(jié)構(gòu)上該系統(tǒng)采用了矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的混合結(jié)構(gòu)，并完善了國(guó)內(nèi)外大多數(shù)GIS軟件系統(tǒng)所采用單一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或側(cè)重某一種數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)的局限性，以滿足不同問題對(duì)矢量、柵格數(shù)據(jù)的不同需求，而且兩種數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的信息可以有效方便地互相轉(zhuǎn)換和準(zhǔn)確套合；二是在應(yīng)用上該系統(tǒng)分為輸入、編輯、庫管理、空間分析和輸出五大部分組成。

四、MAPGIS的缺點(diǎn)分析

1.格式轉(zhuǎn)換問題。

但是，目前大多數(shù)的GIS是基于具體的、相互獨(dú)立和封閉的平臺(tái)開發(fā)的，它們采用完全不同的空間數(shù)據(jù)模型，對(duì)地理數(shù)據(jù)的組織也有很大的差異。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在的GIS空間數(shù)據(jù)格式超過了100種，而目前還沒有軟件可以實(shí)現(xiàn)100種以上數(shù)據(jù)格式之間的相互轉(zhuǎn)換，這使得在不同GIS軟件上開發(fā)的數(shù)據(jù)交換存在困難，采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)也只能部分解決問題。限制了GIS處理技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?。MAPGIS是一套應(yīng)用廣泛的GIS軟件，它采用矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)混合結(jié)構(gòu)，將不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的共享。由于MAPGIS的編輯系統(tǒng)只能調(diào)入輸出自己的標(biāo)準(zhǔn)格式文件，所以MAPGIS本身提供了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，支持當(dāng)前主流GIS數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。但由于MAPGIS是一個(gè)相對(duì)通用的平臺(tái)，不可能完全滿足各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的所有要求，這樣在實(shí)際應(yīng)用中就會(huì)存在一些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題。

2.誤差問題。

測(cè)繪圖件數(shù)據(jù)信息載體介質(zhì)不同產(chǎn)生的誤差。

原始圖件數(shù)據(jù)信息載體介質(zhì)分為紙介質(zhì)，透明薄膜介質(zhì)及刻圖薄膜介質(zhì)3種。在3種信息載體中，紙介質(zhì)變形最大，其次與其它制圖軟件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題為透明薄膜介質(zhì)變形較小，刻圖薄膜介質(zhì)變形最小。紙介質(zhì)變形產(chǎn)生誤差的主要原因是折疊、褶皺、氣候影響，變形誤差一般在1-2mm。薄膜介質(zhì)產(chǎn)生變形的主要原因：在使用和保存過程中產(chǎn)生褶皺，薄膜受溫度影響等，圖形數(shù)字化輸入方式的不同產(chǎn)生的誤差。

圖形數(shù)字化方法分為手扶跟蹤數(shù)字化儀輸入和圖形光柵化掃描矢量化方式輸入兩種。數(shù)字化儀的基本原理是將地圖上的位置信息通過數(shù)字化儀的定位器以數(shù)字信號(hào)的方式傳送給計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)記錄每個(gè)點(diǎn)、線、面的位置，形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。在數(shù)字化過程中，產(chǎn)生誤差的主要原因是人為因素。在數(shù)字化過程中手扶游標(biāo)不穩(wěn)左右擺動(dòng)，或者數(shù)字化板晃動(dòng)，從而造成采集點(diǎn)位不準(zhǔn)確。其次是一幅圖未完成，關(guān)閉數(shù)字化儀后，重新開機(jī)，造成定位系統(tǒng)坐標(biāo)與上次不同而形成誤差。圖形掃描矢量化形成的誤差主要有：掃描儀精度不高，掃描的光柵圖像變形產(chǎn)生的誤差；光柵圖像沒有配準(zhǔn)就矢量化圖形，形成的誤差；在矢量點(diǎn)，線過程中圖像放大倍數(shù)小形成的誤差。

子圖庫，線型庫定位點(diǎn)（定位線）不精確形成的誤差。MAPGIS制圖系統(tǒng)庫包括子圖庫、線型庫、色庫、圖案庫。子圖庫是各類基礎(chǔ)地理及專題要素的符號(hào)庫。線型庫是各類地物界線及專題要素界線的符號(hào)庫。地圖符號(hào)是地圖的語言，在地圖上用來表示實(shí)地物體與現(xiàn)象的特點(diǎn)圖解記號(hào)，它是地圖的主要表現(xiàn)形式，也是地理信息得以傳輸?shù)拿襟w。地圖符號(hào)按地面物體和符號(hào)的比例關(guān)系分為依比例尺，半依比例尺和不依比例尺符號(hào)。在傳統(tǒng)制圖理論中，任何符號(hào)都有它的定位點(diǎn)和定位線。符號(hào)的定位點(diǎn)和定位線都有嚴(yán)格的規(guī)定，它決定了地物在空間的分布位置和相互關(guān)系。符號(hào)庫（子圖庫，線形庫）形成誤差的主要原因是符號(hào)的定位點(diǎn)和定位線不在規(guī)定的位置上。制圖人員在數(shù)字化制圖過程中往往把符號(hào)移動(dòng)到與原圖相同的位置，當(dāng)坐標(biāo)點(diǎn)可見時(shí)，符號(hào)的定位點(diǎn)（定位線）和符號(hào)的坐標(biāo)可見點(diǎn)不在同一點(diǎn)上，其誤差在0.1-0.5mm之間，圖件比例尺越小其誤差變形越大。

通過對(duì)MAPGIS優(yōu)缺點(diǎn)的分析，可以看出在測(cè)繪制圖中，需要充分利用軟件的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)字化生產(chǎn)的工藝流程，降低誤差，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

[1]譙章明。地質(zhì)圖繪制[M].北京：測(cè)繪出版社.

[2]吳信才.地理信息系統(tǒng)原理、方法及應(yīng)用[M].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社.

[3]MAPGIS地理信息系統(tǒng)開發(fā)手冊(cè)[Z].武漢：武漢中地信息工程有限公司，2000.

[4]吳信才.地理信息系統(tǒng)原理與方法[M].北京：電子工業(yè)出版社，1998.