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        地理數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的地形圖制圖表達(dá)技術(shù)及集成應(yīng)用研究

        2018-06-26 16:25:28張秋月
        科技傳播 2018年10期
        關(guān)鍵詞:整飾制圖驅(qū)動

        張秋月

        摘 要 地形圖作為基礎(chǔ)地理信息最直觀的表達(dá)載體,在國民經(jīng)濟與國防建設(shè)中獲得廣泛的應(yīng)用,多種地理信息數(shù)據(jù)除了應(yīng)用到各行各業(yè)的用戶當(dāng)中外,圖形化的制圖數(shù)據(jù)在其中同樣發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。長期以來,在經(jīng)濟發(fā)展水平與技術(shù)條件的限制影響下,國家基本比例尺地形圖的更新非常緩慢,內(nèi)容陳舊,大多數(shù)是20世紀(jì)的測繪或修測,而用戶地形現(xiàn)勢圖的需求基本是幾個月或幾年,因此對其進行更新刻不容緩?;A(chǔ)地形圖具有可靠性高、更新速度快和現(xiàn)實性強的特點,可以為制作和更新地形圖提供有效的數(shù)據(jù),但是基于地形圖在生產(chǎn)技術(shù)更新方面存在缺陷,致使更新速度與現(xiàn)勢性遠(yuǎn)比不上基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖,為此需要不斷改造升級地形圖的制圖與技術(shù)的更新。

        關(guān)鍵詞 地理數(shù)據(jù)庫驅(qū)動;地形圖;制圖表達(dá)技術(shù);集成應(yīng)用

        中圖分類號 TP3 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708(2018)211-0119-02

        近年來,隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,國家基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了逐步建設(shè)和更新,國家已經(jīng)建成1︰100萬、1︰25萬和1︰5萬的數(shù)據(jù)庫并實現(xiàn)了動態(tài)化的更新,更新速度為一年一次,關(guān)于1︰1萬的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫在全國大范圍內(nèi)已經(jīng)建立,更大比例尺寸的地理框架在許多城市也已經(jīng)建立,各地根據(jù)自身發(fā)展情況和經(jīng)濟條件,實現(xiàn)了快速化的更新。

        1 地理數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的地形圖制圖表達(dá)理論

        地理數(shù)據(jù)庫在一定程度上可以將空間對象抽象為3種類型,即點、線、面,以標(biāo)準(zhǔn)分類與編碼標(biāo)準(zhǔn)分層為依據(jù),可以將空間地理實體各方面數(shù)據(jù)的集合較為直觀的反映出來,即位置、屬性和拓?fù)潢P(guān)系等,國家基本比例尺地形圖具有四大基本特征,肩負(fù)著重要職責(zé),即信息負(fù)載和存儲、注記和地圖整飾、地圖模擬和模型、認(rèn)知和感受,在地圖符號、標(biāo)記和整飾的幫助下,根據(jù)制圖規(guī)范規(guī)定的樣式可以實現(xiàn)對地理信息的有效傳達(dá)。

        地理信息系統(tǒng)源自于計算機輔助地圖技術(shù),其技術(shù)發(fā)展能夠有效推動地圖制圖技術(shù)的發(fā)展,但是基于地理表達(dá)對象,二者特質(zhì)相同,要求和基礎(chǔ)相同,在具體應(yīng)用中范圍不同。然而,在多種原因的影響下,如應(yīng)用需求等,地圖制圖和空間數(shù)據(jù)管理在當(dāng)初數(shù)字化環(huán)境下沒有得到有效的統(tǒng)一和融合,導(dǎo)致嚴(yán)重限制了后續(xù)的發(fā)展,制圖和數(shù)據(jù)庫一體化的實現(xiàn)成為急需要解決的重大科技問題。

        基于當(dāng)下地理數(shù)據(jù)庫和地形圖產(chǎn)品二者相輔相成和各自獨立的局面,在數(shù)據(jù)庫一體化制圖技術(shù)的影響下逐漸將一體化的思想提出來,即先將基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫建立起來并將制圖數(shù)據(jù)庫衍生出來,然后在GIS軟件所具有的制圖表達(dá)功能的幫助下,采用符號化的形式來完整的表達(dá)地理數(shù)據(jù),最終確保用圖者的需求能夠得到最大限度的滿足。

        2 地形圖制圖技術(shù)研究

        2.1 含義和重要性

        第一,含義:地理數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的地形圖制圖技術(shù)主要借助地理數(shù)據(jù),采用一體化模型擴展存儲制圖數(shù)據(jù)的模型,將基本素材庫結(jié)合起來,自動配置和派生制圖信息,如專用符號庫、圖廓整飾庫等,然后經(jīng)過智能優(yōu)化和交互調(diào)整,生產(chǎn)出與國家標(biāo)準(zhǔn)相符的地形圖制圖數(shù)據(jù),這對于一體化的存儲與管理地理和制圖數(shù)據(jù)至關(guān)重要。

        第二,重要性:其可以有效彌補當(dāng)下地形圖生產(chǎn)的空白。與當(dāng)下測繪行業(yè)發(fā)展模式相適應(yīng),可以在地圖制圖方面應(yīng)用屬性管理技術(shù),有助于在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的支持下進行地圖編輯操作,并且在傳統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)生產(chǎn)流程后期有助于地理信息數(shù)據(jù)的建庫,從而可以實現(xiàn)地圖出版處理,即配置符號、圖廓整飾和注記處理等。同時,有助于集成管理和聯(lián)動更新“地形-制圖”?;跀?shù)據(jù)庫的地形圖制圖可以憑借數(shù)字地圖制圖功能,通過對制圖工作中所有工作內(nèi)容的抽象,可以促進制圖模型的形成,然后在地形數(shù)據(jù)庫中存儲,供制圖人員能夠從地形數(shù)據(jù)中將全套圖面的表達(dá)內(nèi)容衍生出來,并且該模型可以在其他制圖工程中進行重復(fù)使用,以此有助于促進地圖制圖效率的極大提高。

        總之,該地形圖制圖通過采用一體化存儲模型可以在地里數(shù)據(jù)庫中擴展制圖數(shù)據(jù),這對于集成管理地理數(shù)據(jù)和制圖數(shù)據(jù)至關(guān)重要。

        2.2 多源驅(qū)動的要素智能符號化

        地圖符號是地圖表達(dá)地理空間信息的語言單位,根據(jù)符號的視覺變量可以將不同的空間信息傳輸表達(dá)出來,而地圖符號庫則是對信息進行描述的符號集合,地圖的基本特征之一便是采用地圖符號將地理事物的現(xiàn)象表達(dá)出來,用圖者通過正確解決地圖符號,可以將地圖所傳達(dá)的地理空間信息更加直觀的表達(dá)出來。

        所謂的地圖要素的符號化,即地形要素的制圖配置,主要是通過配置圖面符號和特殊效果,根據(jù)制圖配置規(guī)則來符號化地形要素的過程中,一般需要嚴(yán)格遵循兩個規(guī)則,即制圖規(guī)范和配置符號的動態(tài)、可編輯。

        2.3 屬性驅(qū)動的智能化注記配置

        地圖注記是一種專門傳輸?shù)貓D信息的語言,可以說明和補充地圖符號,促進地圖可讀性與轉(zhuǎn)譯性的顯著提升。然而,關(guān)于這些工作十分繁瑣且復(fù)雜,自進入數(shù)字化時代后關(guān)于這方面的研究非常多,但是基于數(shù)據(jù)庫且相對成熟的注記派生算法仍然沒有形成。為此,智能化的配置地圖注記是影響與評定地圖制圖系統(tǒng)優(yōu)劣性的重要指標(biāo)。

        首先完成注記配置原則的制定,并在數(shù)據(jù)庫中存儲,然后采用地理數(shù)據(jù)庫中的屬性數(shù)據(jù)將可編輯、靜態(tài)顯示、聯(lián)動更新的特性地圖注記自動派生出來,最后通過對不同權(quán)重的設(shè)置可以有效的避讓優(yōu)先級或在發(fā)生沖突時將自動隱藏規(guī)則設(shè)定下來,以此注記之間、符號之間的壓蓋沖突可以得到有效解決。在該技術(shù)的幫助下,可以準(zhǔn)確的定位和派生具有要素屬性的驅(qū)動注記,且基于邏輯性可以有效的解決注記顯示的沖突問題,從而可以促進地形圖制圖美觀性和高效性的顯著提高。

        2.4 元數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化圖面整飾

        在生產(chǎn)傳統(tǒng)分幅地形圖制圖過程中,都需要單獨的完成每幅圖的圖廓整飾,且多采用手工方式進行配置,具有較強的人工干預(yù)性,導(dǎo)致制圖效率不高。為此,可以在先將整飾要素構(gòu)建起來的基礎(chǔ)上進行自動生成和配置規(guī)則,內(nèi)容主要由地形數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)派生出來,定位時需要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)式規(guī)范,在后臺整飾要素素材庫的輔助支持下,可以得出圖面圖廓的整飾效果,最后在數(shù)據(jù)庫層次的支持下可以自動生成和配置整飾要素。

        3 集成應(yīng)用研究——國家1︰5萬地形圖制圖工程

        3.1 應(yīng)用

        地形圖作為基礎(chǔ)地理信息最直觀的表達(dá)載體,已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到國民經(jīng)濟與國防建設(shè)當(dāng)中。針對新形勢下地形圖更新技術(shù)和測繪地理信息發(fā)展要求間的沖突,再加上基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)庫的完備性,早在2008年國家測繪地理信息局已經(jīng)對1︰5萬地形圖制圖工程進行立項,更新后期具有更高的可靠性和更強的現(xiàn)勢性,在地理數(shù)據(jù)庫驅(qū)動地形圖制圖存儲模型與表達(dá)規(guī)則的幫助下,通過對快速制圖和集成管理軟件系統(tǒng)的研究,可以促進制圖編輯工作自動化水平的極大提高,進而關(guān)于國家基本地形圖制圖數(shù)據(jù)可以智能化的完成,即快速制圖、打印準(zhǔn)備和集成管理,從而可以高效地完成該制圖數(shù)據(jù)庫的建設(shè)工作。

        新版國家基本地形圖制圖和數(shù)據(jù)建庫是更新國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)動態(tài)項目的重要內(nèi)容,在最新地形要素數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上,利用制圖技術(shù)可以對制圖數(shù)據(jù)進行規(guī)范、更新和印刷,最終有助于一體化的存儲和集成管理地理數(shù)據(jù)、制圖數(shù)據(jù)。

        3.2 成效

        為更好滿足實際應(yīng)用需求,該制圖工程經(jīng)過更新后具有更強的規(guī)范性、更高的可靠性與更好的現(xiàn)勢性,成功研發(fā)出具備全面功能、友好界面、穩(wěn)定性能、實用性高和規(guī)模化的軟件系統(tǒng),實現(xiàn)了快速制圖和建庫管理,同時通過廣泛實踐,實現(xiàn)了一體化的存儲和集成管理全面地理與制圖數(shù)據(jù),對地理和制圖數(shù)據(jù)進行快速的聯(lián)動更新,可以進一步完成地形圖制圖數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)紙質(zhì)印刷。

        4 結(jié)論

        綜上所述,本文在系統(tǒng)介紹地理數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的地形圖制圖表達(dá)理論的基礎(chǔ)上,對其技術(shù)和集成應(yīng)用進行了詳細(xì)的探究。

        參考文獻

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