魏 娜

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

由于地理信息系統(tǒng)與地圖制圖在應(yīng)用需求上有很大不同，傳統(tǒng)的做法是建立各自的數(shù)據(jù)庫以滿足地理研究的需求。但在實(shí)際的工作過程中我們發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用不同的數(shù)據(jù)庫容易造成大量數(shù)據(jù)信息的浪費(fèi)，也給數(shù)據(jù)信息的維護(hù)與更新帶來很大不便。這就要求我們對其一體化進(jìn)行探究，讓其在同一系統(tǒng)內(nèi)存在并發(fā)揮效能。

1 地理信息生成與地圖制圖分析

地理信息生成主要是通過地理信息系統(tǒng)完成，其所生成的數(shù)據(jù)可反映地理實(shí)體的位置、屬性與拓?fù)潢P(guān)系等，主要側(cè)重于地理空間信息與屬性信息的完整性表達(dá)。地圖制圖主要注重直觀地描述地球表面自然地理與人文要素，側(cè)重于實(shí)體地理對象的規(guī)范形式表達(dá)。我們可對地理信息生成的建庫數(shù)據(jù)與地圖制圖所輸出的數(shù)據(jù)差異性進(jìn)行詳細(xì)的分析，以更加清楚的了解各自的特征，并為二者的一體化研究打好理論基礎(chǔ)[1]。具體差異性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式不同。建庫數(shù)據(jù)將地理空間對象抽象為點(diǎn)、線、面三種幾何形態(tài)進(jìn)行分析，較為容易的表現(xiàn)地理空間拓?fù)潢P(guān)系；而制圖數(shù)據(jù)注重直觀地表達(dá)各項(xiàng)地理要素，如依靠符號、標(biāo)注等地圖語言來傳達(dá)地圖信息，依靠制圖規(guī)范規(guī)定的各種點(diǎn)狀和線狀符號表達(dá)圖形數(shù)據(jù)等，這也造成其屬性數(shù)據(jù)表達(dá)能力較弱。第二，數(shù)據(jù)的連續(xù)性不同。建庫數(shù)據(jù)具有標(biāo)準(zhǔn)的編碼和分類，圖形要素與標(biāo)準(zhǔn)分層之間具有很強(qiáng)的連續(xù)性，各種屬性信息也能完整表達(dá)，從而展現(xiàn)出一個(gè)完整的且連續(xù)的地理實(shí)體；制圖數(shù)據(jù)需滿足制圖規(guī)范與美觀要求，通常要將完整的空間實(shí)體進(jìn)行割裂從而建立多個(gè)地圖目標(biāo)，同時(shí)數(shù)據(jù)也并沒有進(jìn)行嚴(yán)格的分層與整理，使圖形數(shù)據(jù)呈不連續(xù)與碎化的形式。第三，數(shù)據(jù)的完整性不同。建庫數(shù)據(jù)中有很大一部分來自對原有數(shù)字制圖數(shù)據(jù)的二次處理，采集時(shí)按照地圖規(guī)范進(jìn)行表達(dá)，這使其所具有的數(shù)據(jù)并不完整，也就得不出完整的空間地理分析結(jié)果。第四，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同。制圖數(shù)據(jù)更加注重圖形的幾何表達(dá)，使其本身屬性數(shù)據(jù)缺乏，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不能滿足地理分析的要求。

2 地理信息生成與地圖制圖的一體化探究

2.1 一體化必要性

數(shù)據(jù)建庫和地圖制圖是地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用的最為重要的兩種應(yīng)用方法，但是由于數(shù)據(jù)建庫與地圖制圖在數(shù)據(jù)表達(dá)與存儲方面具有很大的差異性，導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)制圖與分析工作無法很好地進(jìn)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一[2]。所以對地理信息系統(tǒng)制圖來說，將地理信息生成與地圖制圖進(jìn)行一體化研究非常必要。

2.2 設(shè)計(jì)方案與設(shè)計(jì)模型

一體化設(shè)計(jì)方案的整體思路是將空間分析作為最終應(yīng)用的目標(biāo)，只建立一套完整且連續(xù)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，依靠其派生制圖信息，并利用地理信息系統(tǒng)的制圖表達(dá)功能在滿足制圖規(guī)范的條件下實(shí)現(xiàn)地理實(shí)體的符號化表達(dá)。具體也可理解為制定科學(xué)合理的地理空間數(shù)據(jù)的整編方案，通過對滿足數(shù)據(jù)出圖要求的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理整編，使其既能符合數(shù)據(jù)入庫的標(biāo)準(zhǔn)，又能依靠數(shù)據(jù)符號化滿足數(shù)據(jù)地圖制圖的要求，從而完成數(shù)據(jù)庫整編最終成果[3]。

一體化設(shè)計(jì)模型可更為直觀地描述地理實(shí)體的空間定位、數(shù)據(jù)屬性及其相互關(guān)系，同時(shí)也可更好地滿足地理信息系統(tǒng)軟件運(yùn)行的需求。地理信息生成與地圖制圖一體化設(shè)計(jì)模型主要包括：一是地理信息系統(tǒng)軟件分析型模型，該模型主要利用基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫中的點(diǎn)狀、線狀、面狀、注記等符合要素繪制矢量地圖，依據(jù)基礎(chǔ)信息分類與編碼結(jié)合數(shù)據(jù)字典形成地理信息的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范即分析性模型；二是地圖制圖數(shù)據(jù)模型，該模型主要依照地圖制圖的規(guī)范與圖式構(gòu)建制圖信息的生成規(guī)則庫，從而形成傳統(tǒng)制圖數(shù)據(jù)庫即數(shù)據(jù)模型。由以上內(nèi)容可知，由于缺乏相應(yīng)的輔助制圖要素，只對模型對應(yīng)的信息進(jìn)行分析導(dǎo)致相關(guān)的制圖工作無法順利開展，這就需要通過某種機(jī)制對缺失的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的補(bǔ)償，從而滿足制圖的需要。

2.3 制圖數(shù)據(jù)補(bǔ)償

一體化實(shí)現(xiàn)的核心流程是地理信息數(shù)據(jù)庫的建立，該數(shù)據(jù)庫建立需符合基礎(chǔ)地理信息要素分類與編碼規(guī)范，其中編碼制定要兼顧制圖要素，從而作為制圖信息補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)。補(bǔ)償具有以下三種方式：一是注記，二是線化型對象，三是填充對象，其中注記可在地理要素屬性字段中提取，并利用程序設(shè)定進(jìn)行位置標(biāo)注；線化型對象與填充對象可利用核心要素?cái)?shù)據(jù)并依據(jù)專業(yè)算法進(jìn)行生成。在實(shí)際操作的過程中，每種規(guī)則都要通過配置的不同參數(shù)來實(shí)現(xiàn)對不同制圖數(shù)據(jù)的補(bǔ)償，也有可能需要對同一地理要素進(jìn)行不同補(bǔ)償規(guī)則應(yīng)用策略。如對地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中缺乏制圖信息的要素進(jìn)行補(bǔ)償，就可以制作專門的工具來進(jìn)行格式存儲與信息配置。

2.4 地理要素分層與符號化

地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫缺失制圖信息可利用制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行有效補(bǔ)償，從而為地圖制圖數(shù)據(jù)提供了有力保障。在對制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償工作后，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫并未發(fā)生改變，數(shù)據(jù)庫中的信息分類以及數(shù)據(jù)組織還是按照原有地理特征進(jìn)行排列，可知制圖數(shù)據(jù)補(bǔ)償只是對地理數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式進(jìn)行的一定的改變，并未從根本上改變底層的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。所以，為了解決地圖符號之間的覆蓋關(guān)系問題，在制圖過程中我們還要用到地理信息系統(tǒng)軟件的符號功能來進(jìn)一步進(jìn)行完善。正常情況下，符號的疊加次序在制圖中有著嚴(yán)格的規(guī)定，需根據(jù)注記、道路以及水系等多種元素自上而下進(jìn)行疊加。在此過程中也容易出現(xiàn)一些問題，如在同一張地圖中道路有可能出現(xiàn)在鐵路上面，也有可能出現(xiàn)在鐵路下面，這就是數(shù)據(jù)的疊加次序不當(dāng)或重復(fù)覆蓋造成的。當(dāng)然也存在其他原因影響地圖準(zhǔn)確性，這就需要將一個(gè)字段到地理實(shí)體屬性表中進(jìn)行相應(yīng)區(qū)分，如位于上層的字段數(shù)值越大，位于下層的字段數(shù)值越小，這樣系統(tǒng)便可根據(jù)字段數(shù)值的大小進(jìn)行相應(yīng)的判斷，從而自動調(diào)整數(shù)據(jù)覆蓋的上下次序。在解決數(shù)據(jù)庫制圖數(shù)據(jù)缺乏與數(shù)據(jù)重復(fù)疊加覆蓋等常見問題之后，我們還需要對要素的風(fēng)格化進(jìn)行一定操作，此時(shí)便可利用地理信息系統(tǒng)中的符號系統(tǒng)來使地圖符號更加形象美觀且易于識別。

3 結(jié)語

總的來說，我們通過對地理信息生成與地圖制圖一體化的設(shè)計(jì)方案與設(shè)計(jì)模型進(jìn)行思考，并對制圖數(shù)據(jù)補(bǔ)償策略以及地理要素分層與符號化進(jìn)行研究探析，深刻了解到一體化的實(shí)現(xiàn)不僅有助于避免地理信息數(shù)據(jù)重復(fù)與信息多余，也有助于提高相關(guān)工作人員的效率，更有助于增強(qiáng)地理信息系統(tǒng)的實(shí)用性。