李瑞芳

（山西省測繪地理信息院，山西 太原 030001）

0.引言

測繪成果檔案是參與測繪活動(dòng)所獲得的測量數(shù)據(jù)、成果成圖、科技文獻(xiàn)、技術(shù)文件以及詳細(xì)記載，通過原始記錄與歷史資料的積累可以更好地服務(wù)于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和國防安全，對推進(jìn)戰(zhàn)略實(shí)施、措施辦法、行動(dòng)指南具有極其珍貴的應(yīng)用參考價(jià)值。隨著當(dāng)今社會(huì)信息化的推進(jìn)，國家電子政務(wù)的應(yīng)用推廣，使得測繪成果檔案的價(jià)值不斷得到體現(xiàn)，各行各業(yè)地理空間信息資源信息需求的不斷擴(kuò)大，對測繪成果檔案工作的服務(wù)質(zhì)量提出更高的要求。如何充分利用先進(jìn)技術(shù)，適應(yīng)新形勢下國家地理信息服務(wù)體系的信息管理，是測繪成果檔案工作面臨的新課題。

山西省測繪地理信息院測繪成果應(yīng)用中心（以下簡稱測繪成果應(yīng)用中心）作為測繪成果保管單位，對基礎(chǔ)測繪項(xiàng)目歸檔的成果檔案進(jìn)行及時(shí)接收、清理、核對、整理。通過測繪成果分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)向政府及各社會(huì)相關(guān)部門提供各種基礎(chǔ)地形圖、坐標(biāo)定位數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)等，盡早向社會(huì)發(fā)布。為了提高社會(huì)服務(wù)的能力，測繪成果應(yīng)用中心需要在有限人員的前提下，提高制圖的自動(dòng)化能力，特別是常用的1∶50000的標(biāo)準(zhǔn)地形圖的制圖能力?；谀壳扒闆r下開發(fā)了1∶50000空間數(shù)據(jù)建庫自動(dòng)化制圖軟件，該軟件是對山西省1∶50000的測繪成果數(shù)據(jù)進(jìn)行圖數(shù)一體化管理，消除現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫與符號(hào)化數(shù)據(jù)庫兩套數(shù)據(jù)庫管理的弊端，提高1∶50000的數(shù)據(jù)利用效率，建立良好的檔案管理環(huán)境和先進(jìn)的信息服務(wù)系統(tǒng)，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和應(yīng)急處理發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用。

1.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 目標(biāo)建設(shè)

測繪成果應(yīng)用中心每年從國家基礎(chǔ)地理信息中心獲得山西省基礎(chǔ)測繪成果1∶50000地形圖的更新數(shù)據(jù)，并且要及時(shí)向社會(huì)發(fā)布，向各相關(guān)行業(yè)提供國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)分幅的符號(hào)化制圖數(shù)據(jù)。測繪成果應(yīng)用中心負(fù)責(zé)地圖生產(chǎn)任務(wù)的布置和地圖編繪生產(chǎn)任務(wù)，完成地理數(shù)據(jù)庫的制圖更新，并對地圖文檔統(tǒng)一維護(hù)管理。

1.2 技術(shù)路線

1∶50000 地形圖產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合國家基本比例尺地圖編繪規(guī)范和圖式規(guī)范要求。1∶50000地形圖生產(chǎn)任務(wù)具有“統(tǒng)一分配、集中管理、分散生產(chǎn)”的特性，從數(shù)據(jù)管理的角度看，生產(chǎn)體系的服務(wù)器端負(fù)責(zé)管理維護(hù)中心制圖數(shù)據(jù)庫，布置和分配制圖任務(wù)，制圖數(shù)據(jù)匯交更新任務(wù)，客戶端負(fù)責(zé)制圖編輯作業(yè)。服務(wù)器端向客戶端提供制圖數(shù)據(jù)，客戶端完成制圖編輯后，返回制圖數(shù)據(jù)，服務(wù)器端對中心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新。根據(jù)制圖的需要，制作說明文檔，制圖區(qū)域規(guī)劃，將前期收集的數(shù)據(jù)按照制圖數(shù)據(jù)庫格式準(zhǔn)備入庫數(shù)據(jù)，生成1∶50000地圖數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)和1∶50000輔助制圖數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)一步加工處理，參照1∶50000地形圖制圖要求，將制圖區(qū)域數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)入庫預(yù)處理，配置生成地圖文檔，自動(dòng)優(yōu)化制圖符號(hào)，根據(jù)地圖制作規(guī)范，作業(yè)員對入庫數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，調(diào)整圖上注記壓蓋以及要素間一致性，并進(jìn)行圖幅間接邊處理，通過機(jī)器和人工對數(shù)據(jù)交互檢查，做好質(zhì)量控制，最終將數(shù)據(jù)制作完成符號(hào)化，制成符合《1∶50000地形要素?cái)?shù)據(jù)規(guī)定》標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)。技術(shù)路線設(shè)計(jì)（如圖1所示）：

圖1 技術(shù)路線

1.3 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

1∶50000 空間數(shù)據(jù)建庫自動(dòng)化制圖系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能包括快速制圖、圖庫一體化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、制圖軟件一體化管理、人機(jī)交互處理等，響應(yīng)時(shí)間、安全性、兼容性、可移植性、資源使用等性能要滿足系統(tǒng)要求，系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)（如圖2所示）：

（1）系統(tǒng)生產(chǎn)流程采用先進(jìn)的地理信息數(shù)據(jù)和制圖信息一體化的管理方式，通過地理信息數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)快速制圖產(chǎn)品生產(chǎn)，滿足地理信息數(shù)據(jù)和制圖產(chǎn)品同步更新的需求；

（2）提供制圖表達(dá)數(shù)據(jù)類型，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與制圖要素的一體化空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

（3）能與ArcGIS Desktop一體化管理使用，能沿用ArcGIS的重要制圖功能，滿足制圖生產(chǎn)需要；

（4）空間數(shù)據(jù)符號(hào)化樣式、大小、方向，注記字體、樣式、大小、位置，要素壓蓋、掩膜，圖廓整飾等工作全部由軟件系統(tǒng)自動(dòng)處理，允許制圖員以人機(jī)界面的交互形式根據(jù)需要自定義修改；

（5）按照有利于要素關(guān)系協(xié)調(diào)和重要要素在先、次要要素在后的原則，自上而下排列所有要素順序，并進(jìn)行自動(dòng)壓蓋、掩膜處理；

（6）對于水系、鐵路、居民地、公路等國家標(biāo)準(zhǔn)中有特殊制圖表達(dá)要求的空間要素，軟件系統(tǒng)提供專用處理工具；

（7）通過人工檢查修改，可以達(dá)到或接近1∶50000的最新的國家制圖標(biāo)準(zhǔn)；

（8）通過系統(tǒng)的自動(dòng)化預(yù)處理功能可完成地圖制圖80%的工作量，人工交互修改的工作量控制在20%以內(nèi)。

圖2 框架設(shè)計(jì)

2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

1∶50000 空間數(shù)據(jù)建庫制圖系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型詳細(xì)定義了數(shù)據(jù)庫中要素?cái)?shù)據(jù)分層、幾何類型、空間參考、屬性表字段定義、屬性域、要素類之間及要素類與屬性表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系等內(nèi)容。

2.1 中心數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

中心數(shù)據(jù)庫（如圖3所示）物理上由5個(gè)數(shù)據(jù)集組成，空間參考為經(jīng)緯度。

（1）MainDataFrame：包括擴(kuò)展地形要素?cái)?shù)據(jù)（包括符號(hào)化信息）、地圖注記數(shù)據(jù)；

（2）IndexDataFrame：包括接圖表數(shù)據(jù)以及接圖表制圖參數(shù)元數(shù)據(jù)內(nèi)容；

（3）CartoParaMeta：制圖參數(shù)元數(shù)據(jù)；

（4）MetaData：制圖元數(shù)據(jù)；

（5）AuxCarto：包括內(nèi)外圖廓區(qū)制圖要素?cái)?shù)據(jù)和制圖掩碼數(shù)據(jù)。

中心數(shù)據(jù)庫邏輯上由地形要素?cái)?shù)據(jù)、制圖符號(hào)化數(shù)據(jù)、地圖注記數(shù)據(jù)、接圖表數(shù)據(jù)、內(nèi)外圖廓區(qū)制圖要素?cái)?shù)據(jù)、輔助制圖數(shù)據(jù)、制圖參數(shù)元數(shù)據(jù)、制圖元數(shù)據(jù)8個(gè)部分構(gòu)成，各類數(shù)據(jù)內(nèi)容的定義如下：

（1）地形要素?cái)?shù)據(jù)：《1∶50000地形要素?cái)?shù)據(jù)規(guī)定》所描述的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)；

（2）制圖符號(hào)化數(shù)據(jù)：地形要素?cái)?shù)據(jù)的符號(hào)化信息，包括制圖表達(dá)的規(guī)則、每個(gè)要素對制圖表達(dá)規(guī)則的引用以及例外信息；

（3）地圖注記數(shù)據(jù)：使用Anno數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)的注記內(nèi)容；

（4）接圖表數(shù)據(jù)：政區(qū)略圖與圖幅鄰接表所使用的數(shù)據(jù)內(nèi)容；

（5）內(nèi)外圖廓區(qū)制圖要素?cái)?shù)據(jù)：用來存儲(chǔ)在居民地、湖泊等面狀要素跨圖幅的情況下，可能需要在內(nèi)外圖廓間加繪的要素；

（6）掩碼數(shù)據(jù)：Reps Mask Polygon；Layer Mask Polygon；

（7）制圖參數(shù)元數(shù)據(jù)：地圖文檔需的制圖參數(shù)內(nèi)容；

（8）制圖元數(shù)據(jù)：圖歷簿。

圖3 中心數(shù)據(jù)庫

2.2 要素類數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)

根據(jù)《1∶50000地形要素?cái)?shù)據(jù)規(guī)定》，擴(kuò)展地形要素?cái)?shù)據(jù)由34個(gè)要素類構(gòu)成，除本規(guī)定定義的字段，擴(kuò)展地形要素添加了制圖表達(dá)規(guī)則、制圖表達(dá)例外、注記內(nèi)容、注記開關(guān)等制圖輔助字段。以控制點(diǎn)CPTP層（如表1、表2所示）為例說明數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中要素類的表結(jié)構(gòu)：

表1 CPTP（控制點(diǎn)層）

續(xù)表1：

表2 CPTP_GB_Domain

3.制圖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 數(shù)據(jù)入庫

將1 ∶50000 山 西 省 的ArcGIS 格 式GDB 入 庫 數(shù) 據(jù) 導(dǎo) 入1∶50000國標(biāo)數(shù)據(jù)導(dǎo)入制圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行程序，選擇分幅數(shù)據(jù)提取，輸入全省制圖GDB數(shù)據(jù)庫，導(dǎo)出制圖數(shù)據(jù)輸出目錄，將1∶50000標(biāo)準(zhǔn)分幅圖幅號(hào)以文件形式輸入，圖例樣式采用城市圖例，批量添加即可制作成初始1∶50000標(biāo)準(zhǔn)分幅地圖模板。入庫界面（如圖4所示）：

圖4 入庫界面

3.2 制圖編輯

測繪成果應(yīng)用中心數(shù)據(jù)庫使用ArcSDE無縫存儲(chǔ)全省范圍的1∶50000制圖地理數(shù)據(jù)，提供中心內(nèi)局域網(wǎng)訪問能力。

地理數(shù)據(jù)的空間參考擬采用2000經(jīng)緯度坐標(biāo)系。整個(gè)制圖編輯環(huán)節(jié)的所有工作和流程使用客戶端提供的自動(dòng)化/半自動(dòng)化工具。制圖系統(tǒng)工程管理（如表3所示）：

表3 工程管理

自動(dòng)化入庫數(shù)據(jù)滿足實(shí)現(xiàn)快速制圖的需求，能保障應(yīng)急管理地理信息服務(wù)，地形數(shù)據(jù)向社會(huì)分發(fā)服務(wù)，還需要進(jìn)一步制圖編輯。實(shí)現(xiàn)全要素制圖應(yīng)按有利于要素關(guān)系協(xié)調(diào)原則和重要要素在先、次要要素在后的順序進(jìn)行。一般順序?yàn)榭刂泣c(diǎn)、高程點(diǎn)、獨(dú)立地物、水系、鐵路、主要居民地、公路、次要居民地、一般公路、管線、地貌、植被與土質(zhì)、注記、圖廓整飾等。交互編輯功能（如表4所示）：

表4 交互編輯功能

續(xù)表4：

3.3 質(zhì)量控制

1∶50000 空間數(shù)據(jù)庫自動(dòng)化制圖規(guī)?？梢匀菁{三年內(nèi)山西省1∶50000的矢量數(shù)據(jù)制圖，生產(chǎn)規(guī)?？梢灾С?個(gè)客戶終端同時(shí)自動(dòng)化制圖。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)圖數(shù)一體化將核心地理數(shù)據(jù)和制圖數(shù)據(jù)統(tǒng)一組織存儲(chǔ)在中心數(shù)據(jù)庫中，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)制圖理念，核心地理數(shù)據(jù)的更新將自動(dòng)更新制圖產(chǎn)品的相關(guān)內(nèi)容、地圖圖形以及地圖文字；生產(chǎn)系統(tǒng)滿足制圖生產(chǎn)環(huán)境的要求，從功能上和性能上滿足200幅以上地圖并發(fā)作業(yè)的要求，面向制圖系統(tǒng)管理員和制圖作業(yè)員，分別提供相應(yīng)的管理功能和制圖編輯生產(chǎn)功能，涵蓋從核心地理數(shù)據(jù)到最終地圖產(chǎn)品再到成果匯交所涉及的一系列功能模塊；制圖作業(yè)員在制圖生產(chǎn)過程中不得更改核心地理數(shù)據(jù)內(nèi)容，核心地理數(shù)據(jù)由制圖系統(tǒng)管理員維護(hù)管理，保證數(shù)據(jù)安全，滿足中心數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)的要求。制圖數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查主要采用人機(jī)交互檢查，保證數(shù)據(jù)的相容性，數(shù)據(jù)類型的一致性和完整性。主要規(guī)則如下：

（1）制圖表達(dá)規(guī)則：執(zhí)行“制圖預(yù)處理/檢查空符號(hào)”命令，對要素圖層的屬性表中“RuleID”字段值進(jìn)行檢查，滿足制圖要求；

（2）GB碼與制圖規(guī)則匹配：通過制圖表達(dá)的屬性對話框，按照GB編碼選擇符號(hào)；

（3）符號(hào)屬性設(shè)置：檢查符號(hào)的大小、顏色、角度、可見性等制圖表達(dá)屬性的合理性；

（4）符號(hào)形狀與原始位置偏移量過大；

（5）內(nèi)圖廓與圖形的交點(diǎn)數(shù)變化：圖幅接邊處原始數(shù)據(jù)圖形和制圖表達(dá)圖形與內(nèi)圖廓的交點(diǎn)數(shù)目一致，交點(diǎn)偏移量在合理的范圍內(nèi)，滿足圖幅接邊的要求；

（6）圖形破壞：利用功能檢查圖形是否有效，制圖表達(dá)的屬性對話框，擦除無效圖形，然后系統(tǒng)按原始數(shù)據(jù)位置自動(dòng)生成正確的符號(hào)；

（7）核查制圖標(biāo)注改變、重復(fù)；

（8）制圖標(biāo)注包含特殊字符：制圖標(biāo)注信息中包含制表符、換行符等特殊字符，有可能會(huì)導(dǎo)致最終輸出的PDF中包含亂碼文字。輸出PDF檢查有亂碼文字的情況。

4.結(jié)束語

目前在測繪的數(shù)據(jù)生產(chǎn)流中，數(shù)據(jù)生產(chǎn)或轉(zhuǎn)換軟件大部分是基于ArcGIS軟件，主要的技術(shù)手段一般都是數(shù)據(jù)的完全更新，本文基于目前存在的測繪成果檔案管理的現(xiàn)狀問題與不足，開發(fā)空間數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化制圖系統(tǒng)，利用1∶50000空間數(shù)據(jù)建庫自動(dòng)化制圖。該系統(tǒng)的使用是對山西省1∶50000的測繪成果數(shù)據(jù)進(jìn)行圖數(shù)一體化管理，充分考慮制圖的可行性原則，減少數(shù)據(jù)冗余的現(xiàn)象，提高1∶50000的數(shù)據(jù)利用效率。

自動(dòng)化制圖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了地理數(shù)據(jù)庫的制圖更新，對地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)一維護(hù)管理，保障了地質(zhì)災(zāi)害、森林火災(zāi)等突發(fā)事件決策制定的應(yīng)急管理地理信息服務(wù)，制作完成的制圖元數(shù)據(jù)通過測繪成果分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)盡早向社會(huì)發(fā)布，并按照測繪成果管理有關(guān)規(guī)定向社會(huì)提供服務(wù)，使測繪成果及時(shí)快捷地服務(wù)于社會(huì)各行各業(yè)。