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地理国情普查成果数据在西宁市电子地图制作中的应用研究

2019-10-30郭德福马锦山陈兴芳

城市勘测 2019年5期
关键词:电子地图西宁市国情

郭德福,马锦山,陈兴芳

(西宁市测绘院,青海 西宁 810001)

1 引 言

2016年10月西宁市完成第一次全国地理国情普查及时点更新,成果数据具有现势性强、区域全覆盖等特点。地理国情普查成果数据应用于西宁市电子地图制作,充分挖掘了地理国情普查成果数据蕴含的价值,如何做好普查成果分析和应用工作,进行数据处理及应用成为本文研究的方向。

西宁市电子地图制作为西宁市三维城市共享平台建设的一部分,数据源为西宁市 1∶2 000地形图,但是西宁市大比例尺地形数据只覆盖西宁市主城区及三县县城,周围山区为数据空白,地理国情普查成果数据正好可以补足这一数据空白。利用地理国情普查成果数据制作空白区域电子地图是对地理国情数据深入应用,可充分发挥地理国情数据价值,进而完成西宁市全域电子地图制作工作。

2 设计思路

在基础数据选取上,尽量采用最新大比例尺地形图数据,对于大比例尺地形数据未覆盖的空白区域采用地理国情普查成果数据,图1为西宁市大比例尺地形数据覆盖区域和数据空白区域分布情况。大比例尺地形数据主要整理提取交通、水系、植被、居民地及设施面等基础数据层,地理国情普查成果数据中主要选取LCA层数据,依据CC码进行分类提取,在EPS软件进行换码,形成对应的基础数据层。同时,依据地理国情普查成果数据中的BUCA、BUCP等可补充更新现有POI数据。

图1 西宁市大比例尺地形数据分布图

在兴趣点标注中,比例尺越小的层级重点标注地标性地物、政府机构及风景名胜等;比例尺越大的应尽量标注详尽,整体而言,尽可能使兴趣点标注均匀分布、图面美观,除此之外,特别选取有一定历史及文化旅游等特色地名并详尽表示。

在电子地图生产流程上,充分利用已有ArcGIS平台、EPS数据整理软件,在此基础上,编制电子地图成果配图方案,重点是符号化及配色方案,并进行技术方法创新,解决好基础数据格式转换、坐标转换及数据接边等问题,从而使工作效率取得突破。

3 西宁市电子地图制作工艺流程

根据相关技术设计和要求,笔者建立了一套应用地理国情普查成果数据及大比例尺地形数据制作电子地图及发布的流程,该流程保证了电子地图制作的科学性与完整性,且具有现势性强的特点,提高了电子地图制图效率。具体技术路线如图2所示:

图2 工艺流程图

(1)需求分析:根据技术设计书,明确电子地图成果的范围、内容、空间参考、显示比例尺大小范围等,根据需求设定电子地图模板。

(2)数据准备:数据准备是电子地图制作的基础,只有把各类基础数据通过一系列的整理、转换及处理,其中包括坐标转换、裁剪范围内数据、数据接边等,才能更好地作为电子地图基础数据,保证电子地图制图效果和准确性。数据准备工作主要包括以下内容:

国情数据换码:地理国情普查成果数据采集分类与 1∶2 000地形图采集分类不一致,所以要将地理国情数据重新分类并在EPS数据整理软件中进行换码,从而使地理国情数据分类与 1∶2 000地形数据一致。

坐标转换:本次电子地图成果,统一以独立坐标系为坐标基准,而地理国情数据为2000国家大地坐标系、兴趣点为WGS84坐标系,因数据存在坐标系不一致,需要进行坐标转换,统一数据的坐标系统。

范围裁剪:1∶2 000地形数据中部分数据超出了电子地图制图范围,对超出范围数据予以裁剪;地理国情数据为地形数据补充,需从地理国情数据范围内删除已有地形数据,从而保证电子地图基础数据全覆盖、不重叠。

数据接边:相邻地形数据接边处以及地形数据与地理国情成果数据接边处往往出现数据接边问题,需依据DOM数据为参考,综合考虑接边两侧数据进行数据接边,保持接边数据真实、自然。

数据分层:从EPS导出的数据为植被面、水系面、交通面、居民地及设施面,不便于进行电子地图数据处理及符号化。实际中,需要再细分,比如水系分为主要水系、非主要水系、岸滩等;同时为了便于兴趣点符号化及标注,将兴趣点分为政府机构、体育休闲娱乐、科教文化等12层。

数据抽稀:在数据整理时,经常会遇到对大量密集点问题,有的会造成数据冗余,有的会影响数据表达,从而利用ArcToolBox对这类数据进行点抽稀。

属性编辑:属性是配图的基础,属性编辑主要包括添加部分辅助属性和删除部分属性,添加属性主要是为了表达一些特殊的要素,比如高速公路匝道与主干道区别等;删除属性主要是影响要素标注的部分,比如部分兴趣点数据为全称,但是全称在地图标注是过于冗长,需要进行简化,比如“中国石化多巴收费站东加油站”在制图中可简写为“中国石化”,这需要人工修改属性。

(3)地图配图及整饰:此环节是电子地图最为精细的环节,首先对电子地图进行分级,设定显示比例;然后对每一级进行符号化和地图标注,在实际操作中,会比较烦琐,要根据具体情况进行配置。整饰主要是为了电子地图美观而进行的一些修改。

(4)质量检查:电子地图检查主要包括图形和属性两个方面,对检查不符合要求的要及时进行修改。检查内容为空间参考、位置精度、属性精度、完整性、逻辑性和符号化表达等内容。

(5)成果发布:本次电子地图制作主要作为西宁市三维城市共享平台底图,所以对经过质量检查的电子地图进行切片,并发布至西宁市三维城市共享平台中。图3为西宁市电子地图基于西宁市三维城市共享平台发布成果展示,分别为电子地图整体、局部等。

图3电子地图发布成果展示

4 关键技术

4.1 地理国情数据整理及应用

地理国情普查成果数据具有现势性强、数据全覆盖等优势,坐标系为国家2000大地坐标系,作为西宁市电子地图山区补充部分,主要来源于地理国情普查成果数据库中的LCA层数据,LCA层数据根据CC码进行分类,分类如表1所示,在制作电子地图过程中地理国情数据整理的一般步骤是坐标转换、数据筛选、数据分类换码、数据裁剪、数据接边及数据输出等。

地理国情数据换码分类 表1

4.2 地理国情数据补充现有POI数据

POI数据是电子地图搜索及标注的基础,但是在实际中POI数据更新往往缺乏数据源,存在更新不及时或不规范等问题,而地理国情数据作为国家基础项目更新快且数据比较规范,是POI采集的理想数据源,从地理国情数据中分类采集,经规范处理可编为POI数据,从而在电子地图中发挥作用,如表2所示:

地理国情数据采集POI数据对照表 表2

4.3 电子地图数据结构

一个好的电子地图数据结构将提高电子地图制作的效率,本次电子地图数据库分为境界、居民地、交通面、交通线、水系设施面和POI等,数据结构如表3所示:

电子地图数据结构 表3

电子地图标注中道路名称存储于线状的道路中心线name字段中、水系名称存储于水系面的name字段中,其他标注信息存储于POI数据中,地图标注引擎采用Maplex标注引擎。

4.4 图面整饰

对于电子地图中一些特别的地方,一定要注意图面整饰工作,图面整饰可以增强电子地图图面的美观性和可读性。在利用地理国情成果数据制作电子地图时,要特别注意隧道部分,因为隧道部分在地理国情LCA中未采集,在电子地图制作中需要参考其他数据进行绘制,同时在符号化及配色中区别于道路面,如图4所示,左侧为未进行图面整饰的电子地图,右侧为已进行图面整饰的成果,诸如此类的问题在利用地理国情普查成果制作电子地图中经常遇到,需要在进行制图时人工处理,具体问题需要具体分析处理。

图4制图整饰前后对比

5 结 论

笔者根据此工艺流程制作了西宁市四区三县电子地图,四区主城区及三县县城利用已有1∶2 000地形数据,除此之外区域均为地理国情数据,通过此方法制作的西宁市电子地图覆盖整个市域,填补了山区无电子地图的空白。实践证明,利用地理国情普查成果数据可满足山区及小比例尺显示电子地图制作要求,该方法提高了地理国情普查成果数据的利用率,发挥了地理国情普查成果数据的价值。

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