葉 朋，陸日壯，黃志環(huán)

（中水北方勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，天津 300222）

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全國河流信息分布圖的編制

葉 朋，陸日壯，黃志環(huán)

（中水北方勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，天津 300222）

摘 要：為直觀地表現(xiàn)全國河流密度分布信息，將經(jīng)過分析和統(tǒng)計(jì)的，以縣或水資源三級區(qū)為單位的河流密度成果，選用 MapGIS 軟件，結(jié)合全國行政區(qū)劃圖和水資源分區(qū)圖編制全國河流信息分布圖，對全國河流信息分布圖編制的流程做較詳細(xì)的闡述。本圖編制采用的資料較齊備，成果滿足全國中小河流治理規(guī)劃等水利專題規(guī)劃工作的需要。

關(guān)鍵詞：河流密度；分布圖；河流信息；地圖編輯出版系統(tǒng)

0　引言

河流水系是重要的基礎(chǔ)地理要素之一，也是一個(gè)基本的水文參數(shù)，是描述一個(gè)地區(qū)地理地貌和水文特征時(shí)不可或缺的條件之一，河流密度是流域結(jié)構(gòu)特征的一個(gè)重要指標(biāo)，對流域整體規(guī)劃，水資源優(yōu)化配置，水利水電開發(fā)利用，以及防洪抗旱、航運(yùn)、養(yǎng)殖、灌溉和旅游等都具有十分重要的意義[1]。

采用“基于 GIS 的專題地圖制作”的方法，利用全國基礎(chǔ)地理信息中的水系和行政區(qū)劃等要素進(jìn)行以縣或水資源三級區(qū)為單位進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)的河流密度成果，結(jié)合 1∶3 000 000 全國行政區(qū)劃圖進(jìn)行全國及分省河流密度信息圖的編制，可為水利流域?qū)ｎ}規(guī)劃、水資源配置、水利開發(fā)等工作提供可靠的專題信息。

1　數(shù)據(jù)資料

數(shù)據(jù)源采用 1∶3 000 000 全國的行政區(qū)劃圖、水資源分區(qū)圖及河流密度分析成果；比例尺為 1∶3 000 000，采用平面直角坐標(biāo)系，投影系統(tǒng)為亞爾勃斯等積圓錐投影；根據(jù)河流密度分布成果將河流總長度密度劃分為 11 級。

2　工作流程

采用“基于 GIS 的專題地圖制作”方法實(shí)現(xiàn)全國河流信息分布圖編制，GIS 專題圖制圖主要包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、分析，地理底圖、專題圖制作[2]4 個(gè)階段。全國河流信息分布圖編制的作業(yè)平臺(tái)選用專業(yè)地圖編輯出版軟件 MapGIS[3]。

2.1目標(biāo)確定

利用經(jīng)過分析、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)的各省，市，自治區(qū)，以及各縣、市的河流密度信息，結(jié)合全國的行政區(qū)劃圖、水資源分區(qū)圖編制全國河流信息分布圖，直觀地表示河流密度分布狀況。

2.2技術(shù)方案制定

由于采用資料中的全國行政區(qū)劃圖、水資源分區(qū)圖，都是數(shù)字制圖版數(shù)據(jù)，所以只需要著重根據(jù)全國河流密度分布特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，突出河流密度分布特征和主要指標(biāo)。該圖設(shè)計(jì)為 1.5 m×2.0 m 幅面的掛圖。

2.3數(shù)據(jù)投影轉(zhuǎn)換

為了準(zhǔn)確表示各專題與基礎(chǔ)要素的位置，需要將各來源數(shù)據(jù)統(tǒng)一投影到同一直角坐標(biāo)系中，投影系統(tǒng)采用亞爾勃斯等積圓錐投影。

2.4數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

為了便于制圖，本項(xiàng)目將空間地理數(shù)據(jù)庫（Geodatabase）格式 *.mdb 統(tǒng)一做數(shù)據(jù)分層、分要素及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，最終圖形數(shù)據(jù)格式為 MapGIS 的*.wt，*.wl，*.wp。

2.5基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理主要分為以下 3 類要素的整理：

1）行政區(qū)劃要素。主要根據(jù)最新的分省行政區(qū)劃圖對有變化的省級行政區(qū)劃進(jìn)行省級邊界的更新；利用最新的《中華人民共和國行政區(qū)劃簡冊》檢查行政區(qū)劃要素中分縣信息，并針對更新部分收集相應(yīng)的資料進(jìn)行行政區(qū)劃資料更新。

2）水域要素。水域要素主要為水庫、湖泊、基塘等面狀的水系要素。提取這些水域要素，在河流密度計(jì)算中區(qū)域面積內(nèi)扣除。

3）河流要素。包括河流編碼檢查、修改，河流要素的提取。根據(jù)水系要素代碼提取以下要素：常年單、雙線河流；時(shí)令單、雙線河流；單、雙線運(yùn)河；地下河、渠；消失河；干河床；輸水隧道；主、次要渠道。

2.6河流密度信息分析

分析整理河流密度分布成果，分析河流密度與行政區(qū)劃、水資源分區(qū)要素之間的空間關(guān)系。

2.7河流信息圖編制

采用 MapGIS 專業(yè)地圖編輯出版軟件進(jìn)行全國河流信息分布圖編制，MapGIS 地圖編輯出版系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、圖形編輯、輸出打印等子系統(tǒng)。合理利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能將所需的各種資料統(tǒng)一轉(zhuǎn)換至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)中，便于開展數(shù)字制圖等后續(xù)工作。圖形編輯子系統(tǒng)編輯矢量結(jié)構(gòu)的點(diǎn)、線、面 3 種圖元的空間位置及屬性數(shù)據(jù)，既可編輯復(fù)雜的圖形空間關(guān)系，也能精確地嵌套多種顏色的圖斑，繪制復(fù)雜的圖形。

全國河流信息分布圖（行政分區(qū)版）是將各省、縣的河流密度值與行政區(qū)劃圖中相對應(yīng)的行政區(qū)劃圖斑連接，實(shí)現(xiàn)河流密度值準(zhǔn)確地賦給相應(yīng)的行政區(qū)劃要素圖，按照設(shè)定的河流總長度分級和顏色進(jìn)行各省、縣河流總長度設(shè)色，并將各省、縣河流總長度和密度值標(biāo)注于圖面。疊加行政區(qū)劃、行政區(qū)首府、主要河流等相關(guān)地理要素，編制全國河流信息分布圖（行政分區(qū)版）。而全國河流信息分布圖（水資源分區(qū)版）則是將水資源三級分區(qū)河流密度值與水資源分區(qū)圖一一對應(yīng)，其余的步驟參照全國河流信息分布圖（行政分區(qū)版）。全國河流信息分布圖（水資源分區(qū)版）中在圖例邊上設(shè)計(jì) 1 個(gè)表格，表示一級水資源分區(qū)的河流密度信息，如表 1所示。

為了更好地表達(dá)河流密度分布主題突出，色彩明亮，先期將河流總長度分級進(jìn)行劃分主色調(diào)，然后直接在計(jì)算機(jī)制圖系統(tǒng)中進(jìn)行不同方案的設(shè)計(jì)，并輸出紙質(zhì)樣圖進(jìn)行色彩的微調(diào)，直至整圖色彩明亮、柔和，主題突出，滿足用戶的需要。

河流總長度 L 的密度分級、設(shè)色如表 2 所示。

表1　水資源一級分區(qū)河流密度信息表km/km2

表2　河流總長度分級及設(shè)色

2.8質(zhì)量檢查

質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容有：內(nèi)容是否齊全、無誤；各要素相互關(guān)系是否正確、合理；各種色彩是否按照設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)色；圖面整飾是否符合設(shè)計(jì)要求。

3　分布圖成果分析

根據(jù)基于基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)算所得的各縣河流密度信息，編制全國河流信息分布圖，獲取全國河流密度分布信息。通過 MapGIS 軟件輸出成果，輸出的方式包括：矢量輸出，輸出到各種型號的繪圖儀；光柵輸出，自動(dòng)分色光柵化，輸出到噴墨繪圖儀[3]。編制的成果《全國河流信息分布圖》在合成纖維布介質(zhì)上噴繪輸出幅面為 1.5 m× 2.0 m 的掛圖，分布圖局部如圖 1 所示。

圖1　全國河流信息分布圖（局部）

從全國河流信息分布圖可以看到，我國的河流雖多，但在地區(qū)上分布很不均勻。我國的河流密度總的趨勢是南方大，北方??；東部、西南部大，西北部小。東部及西南地區(qū)河網(wǎng)密集，密度在 0.50 km/km2以上，而西部內(nèi)陸區(qū)幾乎都在 0.30 km/km2以下，而且有大片的無流區(qū)（河流密度 0.05 km/km2以下）。全國沿海一帶（除遼寧省外）河流密度加大，其中長江三角洲是中國河流密度最大的地區(qū)，河流密度在1.50 km/km2以上；北方的山地丘陵地區(qū)，河流密度一般在 0.20～0.50 km/km2；地勢低平的松嫩、遼河和華北平原，一般都在 0.20 km/km2以下，甚至出現(xiàn)無流區(qū)。

4　結(jié)語

河流密度作為流域結(jié)構(gòu)特征的一個(gè)重要指標(biāo)，通過基于 GIS 進(jìn)行河流分布信息空間分析，根據(jù)空間分析的結(jié)果編制河流密度分布圖，可獲取目標(biāo)區(qū)域河流密度信息的分布。該成果已為中小河流治理、山洪災(zāi)害防治等水利專題規(guī)劃工作提供可靠的可視化信息，得到了較好的實(shí)際應(yīng)用。本項(xiàng)目采用的河流密度分析研究成果尺度較小，在水利普查工作開展過程中提供了較為中觀的河流密度信息。水利普查有關(guān)河流信息成果統(tǒng)計(jì)后也為進(jìn)一步編制全國河流密度信息系列圖提供更多的基礎(chǔ)信息，這也是下一步編制該專題圖的工作方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曹衛(wèi)斌，葉朋，趙慧. 全國河流的密度統(tǒng)計(jì)方法[J]. 水利水電工程設(shè)計(jì)，2015 (2): 53-55.

[2] 潘燕. 一種基于 GIS 的專題地圖制作模式[J]. 測繪通報(bào)，2005 (9): 38-40.

[3] 尚軍，郎毅，高蓮. 利用 MapGIS 編制災(zāi)害鏈圖集的工藝及方法[J]. 人民黃河，2009 (11): 111-114.

Compilation of National Rivers Information Distribution Map

YE Peng, LU Rizhuang, HUANG Zhihuan
(China Water Resources Beifang Investigation, Design and Research Co. Ltd. Tianjin 300222, China)

Abstract:In order to show the national rivers density distribution directly, combining with the national administrative zoning map and water partition map, the article uses the analysis and statistics of the rivers water density results of every county or water resource level 3 partition units to compile the national rivers density distribution map by MapGIS. It introduces the national rivers density distribution map compiling process in detail. Data used in distribution map is completed. The results meet the needs of the national small and medium-sized river management plan and other water conservancy projects.

Key words:rivers density; distribution map; rivers infomation; map publishing system

作者簡介：葉 朋（1974-），廣西賀州人，高級工程師，從事地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)，地理信息數(shù)據(jù)采集、入庫，水利專題地圖編制等工作。

收稿日期：2015-10-28

中圖分類號：TV21

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：1674-9405(2016)01-0010-04