李 寶

（1.安徽省基礎(chǔ)測繪信息中心，安徽 合肥 230031）

地理信息公共平臺地圖服務(wù)發(fā)布關(guān)鍵技術(shù)研究

李 寶1

（1.安徽省基礎(chǔ)測繪信息中心，安徽 合肥 230031）

在分析目前公共平臺服務(wù)發(fā)布中存在問題的基礎(chǔ)上，介紹了公共平臺地圖服務(wù)發(fā)布的3個關(guān)鍵技術(shù)問題，并以天地圖·安徽數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目為背景提供相應(yīng)的解決方案，實(shí)現(xiàn)天地圖省市級節(jié)點(diǎn)與國家公共平臺在線地圖表達(dá)的一致性。實(shí)踐證明，研究成果應(yīng)用在天地圖和數(shù)字城市地圖服務(wù)發(fā)布工作中是可行的。

地理信息公共服務(wù)平臺；興趣點(diǎn)；權(quán)重控制；緩沖區(qū)分析

為實(shí)現(xiàn)公共平臺在線地圖表達(dá)的一致性，提高地圖顯示效率，優(yōu)化地圖顯示效果，提升公眾用戶體驗(yàn)，根據(jù)《天地圖電子地圖符號與注記》制作公共平臺矢量地圖與影像地圖符號庫，同時通過研究大數(shù)據(jù)量興趣點(diǎn)的展示問題和興趣點(diǎn)與道路沖突問題，提高地圖顯示效率，優(yōu)化圖面顯示效果[1-3]。

1 關(guān)鍵技術(shù)

本文主要研究地理信息公共平臺在線地圖服務(wù)發(fā)布的3個關(guān)鍵技術(shù)問題，如圖1所示。

圖1 研究關(guān)鍵技術(shù)圖

1）利用符號制作工具進(jìn)行最新電子地圖符號庫的制作，提升與國家公共平臺地圖圖面顯示的一致性與協(xié)調(diào)性。

2）采用Maplex智能標(biāo)注工具，通過多次實(shí)驗(yàn)得出最佳閾值，同時從關(guān)注度等多方面考慮興趣點(diǎn)的優(yōu)先級，在盡可能顯示大量興趣點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行自動避讓，避免標(biāo)注壓蓋，同時提高興趣點(diǎn)符號與注記的顯示質(zhì)量與效率。

3）通過權(quán)重控制和緩沖區(qū)篩選方法，解決興趣點(diǎn)與道路壓蓋問題，優(yōu)化地圖圖面顯示效果。

2 方法與實(shí)現(xiàn)

2.1 地圖表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)化顯示

目前我省在線的地理信息公共平臺地圖表達(dá)與國家公共平臺不一致，樣式風(fēng)格差異較大，究其原因，主要是因?yàn)槎卟捎玫姆枎鞓?biāo)準(zhǔn)不一致。為了實(shí)現(xiàn)與國家地理信息公共平臺地圖圖面顯示的一致性與協(xié)調(diào)性，根據(jù)《天地圖電子地圖符號與注記》規(guī)范，利用符號制作工具Font Creator進(jìn)行矢量地圖與影像地圖符號庫的制作。如圖2所示。

圖2 符號庫制作技術(shù)路線圖

1）通過對符號與注記規(guī)范的研究，確定需要制作符號的大小和樣式。

2）選擇我省已有的符號庫作為模板，結(jié)合軟件中已有的圖形，利用Font Creator的小工具進(jìn)行符號制作。制作時嚴(yán)格按照規(guī)范中規(guī)定的符號形狀、尺寸、方向、比例及顏色進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3）根據(jù)規(guī)范制作所有興趣點(diǎn)符號，最后將制作好的符號保存成符號庫文件。

4）配圖效果比對。在已有的ArcGIS天地圖配圖模板中使用該符號庫，將符號樣式大小同國家天地圖主站點(diǎn)上的興趣點(diǎn)進(jìn)行比對，如果在配圖展示效果上存在差異，繼續(xù)在Font Creator中進(jìn)行修改，直至將符號修改正確為止。

本次研究已完成所有規(guī)范中規(guī)定的矢量地圖與影像地圖符號庫制作，同時滿足精確、綜合、清晰和形象的制作要求。圖3為成果符號庫的截圖，其他規(guī)范中的符號利用ArcGIS自帶符號組合而成。

圖3 成果符號庫截圖

2.2 大數(shù)據(jù)量興趣點(diǎn)顯示優(yōu)化

本文研究了大數(shù)據(jù)量興趣點(diǎn)顯示問題，主要包括符號與注記的自動避讓問題和興趣點(diǎn)的優(yōu)先級問題。

2.2.1 自動避讓方法

ArcGIS中普通的點(diǎn)符號和注記顯示會出現(xiàn)符號與注記不同時顯示以及相互壓蓋等問題。在大數(shù)據(jù)量的興趣點(diǎn)展示上，Maplex智能標(biāo)注工具能較好地解決上述問題，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)符號與注記的自動避讓。

Maplex是ArcGIS的高級智能標(biāo)注引擎，利用Maplex的牽引線標(biāo)注，將Symbol符號作為Label標(biāo)注顯示，將點(diǎn)符號和文字注記綁定在一起[4]。通過實(shí)驗(yàn)研究調(diào)整閾值進(jìn)行標(biāo)注間的自動避讓，計(jì)算出地圖上所有標(biāo)注的最佳放置位置，從而達(dá)到避免標(biāo)注相互壓蓋的目的。

由于興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)量較多，為了能將盡可能多的興趣點(diǎn)展示在圖面上，且注記不出現(xiàn)相互壓蓋，通過調(diào)整點(diǎn)符號和注記的變量，然后比較不同閾值下的地圖圖面展示效果，最終尋找出該變量的最優(yōu)值，從而實(shí)現(xiàn)興趣點(diǎn)的自動避讓，如圖4所示。

圖4 研究技術(shù)路線圖

以天地圖·安徽為例，通過多次設(shè)置不同的變量值對比配圖發(fā)現(xiàn)，影響興趣點(diǎn)符號和注記的變量包含牽引線的容差、間隔值和標(biāo)注偏移3個變量值。通過比較不同閾值下的地圖圖面顯示效果，最終尋找出容差、間隔和偏移量的最優(yōu)值，從而提高了興趣點(diǎn)注記與符號的顯示效率，同時解決了大數(shù)量的興趣點(diǎn)圖面展示問題。

2.2.2 興趣點(diǎn)優(yōu)先級

興趣點(diǎn)優(yōu)先級是以《天地圖母庫POI重要度制作表》為基礎(chǔ)，并從社會、經(jīng)濟(jì)和關(guān)注度等多方面考慮，確定興趣點(diǎn)的優(yōu)先級別。優(yōu)先級別的確定不僅提高了興趣點(diǎn)注記與符號的顯示效率，而且提升了用戶體驗(yàn)，如圖5所示。

圖5 興趣點(diǎn)優(yōu)先級研究路線圖

興趣點(diǎn)優(yōu)先級別的確定主要通過人工查詢篩選和顯示控制方法來實(shí)現(xiàn)。

1）以《天地圖母庫POI重要度制作表》為基礎(chǔ)，結(jié)合社會關(guān)注度較高的興趣點(diǎn)類別進(jìn)行人工判別，確定興趣點(diǎn)的優(yōu)先級[5]。

2）對重要度低或者無重要度屬性、關(guān)注度又較低的興趣點(diǎn)進(jìn)行人工查詢篩選。

3）在配圖中針對此類興趣點(diǎn)進(jìn)行顯示控制。

4）檢查配圖，確保配圖中興趣點(diǎn)顯示是否合理，如果存在不合理情況，則返回至第2）步繼續(xù)進(jìn)行興趣點(diǎn)篩選，直至配圖顯示合理為止。

目前互聯(lián)網(wǎng)地圖上關(guān)注度高的興趣點(diǎn)主要有以下類別，包括酒店、餐飲、電影院、購物、銀行、景點(diǎn)、小區(qū)、停車場、醫(yī)院、咖啡和加油站等。其中停車場、咖啡、電影院、銀行是沒有制作重要度的，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)關(guān)注度較高，為方便互聯(lián)網(wǎng)公眾用戶使用，提升用戶的操作體驗(yàn)，在配圖時也會優(yōu)先考慮此類興趣點(diǎn)的展示問題。

2.3 地圖圖面顯示效果優(yōu)化

興趣點(diǎn)與道路壓蓋問題是公共平臺地圖配圖中最常見的問題之一。本研究通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，利用權(quán)重控制和緩沖區(qū)分析相結(jié)合的方法可以解決此類問題。

2.3.1 權(quán)重控制方法

權(quán)重控制是指興趣點(diǎn)位置靠近道路時，如果道路的另一側(cè)有足夠的空間顯示興趣點(diǎn)標(biāo)注，則興趣點(diǎn)標(biāo)注不壓蓋道路，通過設(shè)置道路的要素權(quán)重大于興趣點(diǎn)的要素權(quán)重可以達(dá)到所述效果[6]。

本研究采用權(quán)重控制方法解決興趣點(diǎn)與道路壓蓋問題，首先將未設(shè)置權(quán)重和設(shè)置過權(quán)重的配圖進(jìn)行比對分析。通過分析可知，權(quán)重的設(shè)置對于解決興趣點(diǎn)與道路的壓蓋問題效果較為明顯。如果道路權(quán)重值與興趣點(diǎn)相同，二者之間顯示就會發(fā)生沖突。反之，如果道路權(quán)重設(shè)置值大于興趣點(diǎn)權(quán)重，在動態(tài)符號注記顯示時，大部分道路周邊興趣點(diǎn)的顯示就會受其權(quán)重值的影響，自動對道路注記進(jìn)行避讓，從而有效地避免大部分道路與興趣點(diǎn)的沖突問題。在實(shí)際配圖中，一般通過將道路權(quán)重值設(shè)置大于興趣點(diǎn)權(quán)重值來解決此類問題。

以天地圖·安徽為例，在公共平臺配圖中，在權(quán)重設(shè)置（Weight Ranking）里將所有的道路包括高速、國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道和主次干道等道路權(quán)重設(shè)置成1 000，興趣點(diǎn)權(quán)重設(shè)置成0，此時靠近道路的興趣點(diǎn)就會對道路進(jìn)行自動避讓，大部分的興趣點(diǎn)注記不會與道路造成不合理的壓蓋。權(quán)重設(shè)置如圖6所示。

圖6 權(quán)重設(shè)置

2.3.2 緩沖區(qū)分析方法

權(quán)重控制方法只能解決一部分興趣點(diǎn)與道路的壓蓋問題，如果某中心城區(qū)興趣點(diǎn)較多，可能還會出現(xiàn)興趣點(diǎn)與道路的壓蓋問題，此時可通過緩沖區(qū)分析方法進(jìn)行輔助解決。

緩沖區(qū)分析是用來解決鄰近度問題的空間分析工具之一[7]。本文利用緩沖區(qū)分析功能，控制在道路一定范圍內(nèi)的重要度小的興趣點(diǎn)的顯示級別，如圖7所示。

1）在某一級別下，確定道路與興趣點(diǎn)的合適距離，即在此距離內(nèi)的興趣點(diǎn)可能會與道路存在壓蓋。

2）通過緩沖區(qū)分析將距離內(nèi)的興趣點(diǎn)選擇出來，同時對選中興趣點(diǎn)的類別和重要度進(jìn)行分析，確定在該級別下不顯示的興趣點(diǎn)。

3）對選中的興趣點(diǎn)進(jìn)行顯示級別控制，從而避免興趣點(diǎn)與道路的壓蓋問題。

4）檢查配圖，確保興趣點(diǎn)與道路顯示位置正確。如果還存在沖突問題，則返回至第2）步繼續(xù)進(jìn)行興趣點(diǎn)篩選，直至所有興趣點(diǎn)與道路不存在壓蓋為止。

本文主要是利用緩沖區(qū)分析功能對在道路一定范圍內(nèi)的重要度小的興趣點(diǎn)的顯示級別進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)的，在配圖中先將此類興趣點(diǎn)篩選出來，對其顯示級別進(jìn)行控制。

圖7 緩沖區(qū)分析研究路線圖

3 結(jié) 語

本文研究成果中的符號庫及配圖方案目前已經(jīng)應(yīng)用于天地圖·安徽和數(shù)字城市建設(shè)、2016年天地圖及數(shù)字城市矢量地圖服務(wù)更新中，利用此方案制作的地圖服務(wù)也已順利通過國家天地圖更新質(zhì)檢。不僅達(dá)到與國家公共平臺地圖符號與注記同構(gòu)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)地圖的標(biāo)準(zhǔn)化顯示，提高地圖服務(wù)的現(xiàn)勢性，而且通過興趣點(diǎn)的自動避讓和優(yōu)先級分類研究，解決了大數(shù)據(jù)量興趣點(diǎn)的展示問題，提升了地圖要素的顯示質(zhì)量和效率。

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[5] 沈婕,朱月琴,吳鵬,等．興趣點(diǎn)選取的路網(wǎng)分割并行計(jì)算法[J]．測繪學(xué)報(bào),2015(增刊):54-61

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B

1672-4623（2017）10-0027-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.10.008

2017-05-31。

李寶，碩士研究生，高級工程師，主要從事地圖制圖與地理信息系統(tǒng)等方面的工作。