摘要:在地图制图的过程中,通过GIS技术的应用,提高了制图的效果。本文将对GIS技术的地图制图的相关内容进行分析,以供参考。
关键词:GIS;地图制图;特点;应用
1 前言
近年来,随着电子地图技术的发展,在地质勘探中采用电子地图技术进行制图也越来越多。其中GIS技术就是常用的一种制图方法。
2 GIS空间数据特性
空间数据是表示空间目标真实的空间位置及形态信息,包括空间目标的位置、大小、形态及其分布特点等信息,同时具有定位、定性、时间和空间关系等特性。空间特征(定位)、属性特征(非定位)、时间特征是空间数据的3大基本特征,还能表示空间实体的属性和空间关系的信息。空间数据就是将空间实体经抽象后以点、线、面的形式表现出来,如把路灯抽象成为点状,属性包含路灯具体位置等信息;把一条道路抽象为线状,属性包含道路的名称、等级、长度等相关信息;可以把一个行政区抽象为面状,属性包含行政区的名称、面积、行政区划代码等信息。空间对象之间的关系称为“空间关系”或“拓扑关系”,主要体现为点—点、点—线、点—面、线—线、线—面、面—面之间的相互关系。因此,点、线、面以及实体等基本空间数据结构是空间数据的具体表现,属性数据主要是对空间数据进行说明。
3 地质制图根据及管理对象体系
3.1 地质情况概况
地质情况属于图家地理的范畴,不能和国家的交通运行同等对待。根据国家的地质管理规划,地质部门都要由省级人民政府建立。另外,地质情况还要包括绿地分布、树木森林、河流动态、山地分布等等。我国的地质情况较为复杂,有着中国特色的鲜明特点,主要有几下几个特点:
(1)地质空间分布复杂。作为国家地质分布情况,山脉和河流为主要的基础要件,分布于各个地质区域范围,且分布广泛。我国的地质条件在空间上因为地域广阔,本身就具有分布的复杂性,受到城市建设的影响,其空间分布的复杂性和隐蔽性难以勘查。
(2)地质种类繁多。普通意义上的地质种类主要就是包括山脉、河流和平原等。但是其附属的种类就相对较为繁杂,如江、河、湖、海、高山、高原、山脉等等,五花八门种类繁多。仅仅一个要件就会细分出很多的种类名称。
(3)个体现象严重。在传统的手工制图过程中,山脉、河流等并不是一个整体,山是山,河是河,所有山脉是一个整体,不会区分高低长短。然而在面向大数据条件下的地质制图过程,就必须要整体分析,不能过分强调个体现象,不能以独立的方式去研究某个个体与整个地质环境关系。
3.2 地质制图对象体系关键技术设计
地质对象体系原始数据处理对地质制图十分必要。在地质对象体系数据处理阶段,将所有数据进行分块处理能够减少整体的运行数据量。在对地质制图数据分块过程中,分块的大小决定了系统的运行速度,因此多采用地质体系为分块标准。通过能够发现,地质制图主要分为两个阶段,在预处理阶段主要完成体系的分块处理,地质要件的数据筛选,以及模型建立等等。
4 GIS数据地质制图
应用GIS对地质制图,主要是将矢量作为地质的纹理进行制图映射,其主要是应用二维制图法,对三维地图显示不是十分明显。基于几何的矢量可视化方法将矢量的GIS地质数据进行网格集成,附于二维的地图表面,解决地形与实际地质情况的差别。
4.1 GIS可视化数据框架的设计
基于GIS矢量数据三维可视化模型建设主要分为两个阶段,一是根据GIS的矢量地质数据信息建立三维模型,二是将建立的地质制图三维信息进行无缝集成。这些矢量信息包括地质数据的地物位置、几何形状和其它属性。地物的三维状态数据主要是依据GIS的相关信息建立实现的,生成的三维地质制图信息控制灵活,动态场景逼真。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际的地质制图过程中,对于GIS的静态地物都能够通过预先处理,用软件模拟建设,对于动态的或者大区域的地质数据信息则采用实时建模的方式进行建设。
4.2 GIS数据与地质匹配技术的设计
GIS矢量数据在三维地质图像中主要有两种表现形式,一种是带有等高线的,一种是原始的中心线向两边扩展的数据形式。两种GIS数据匹配形式不同,第一种方法是直接将数据以矢量形式插入到地质制图过程中,成型地形三角网,第二种方法是以GIS数据为面,将不匹配的地质信息进行匹配修改处理。对于特定地形的GIS数据信息,地质地图在地平面上的投影是比较有限的,在数据匹配之前进行预处理能够提高GIS数据用于地质制图的匹配率。另外,在应用GIS数据进行地质制图过程中需要对矢量边界进行平滑处理,这样才能实现基础GIS数据用于地质制图。应用GIS数据用于地质制图的关键就是矢量数据三维可视化框架。数据的点、线、面对GIS矢量数据进行了三维的分类,综合采用地质地貌特征进行匹配,实现了无缝拼接。
5 ArcGIS制图过程分析
5.1 设计
(1)定义要素类与要素分类编码。要素类与地图图层是一对多的关系,即一个要素类可以对应多个图层。要素分类编码与图层的图元一一对应,使数据更加规范化。
(2)创建数据库。创建数据库用ArcCatalog,也就是创建PersonalGeodatabase。
(3)创建样式库。StyleManager是创建样式库的工具。可以把需要用到的图元图式集中放在ESRIStyle文件中,便于统一管理和使用。地图通过符号直接表达,把点、线、面要素直观的表达为地理符号,使地图方便易读。每个行业都有一套符号样式,可以通过样式管理器方便调用。
(4)创建地图模板。地图模板是一个ESRImxd文件。具体过程包括:创建数据框、定义地图投影、添加地图图层、定义各图层的显示方式、定义地图标注类等。模板创建完成,可以直接利用地图模板制图。
5.2 制图
制图包括以下几个步骤:
(1)图形编辑与拓扑建立。包括检查地图矢量化错误、图形编辑、拓扑关系建立、拓扑编辑。可以利用编辑工具、高级编辑工具,以及注记编辑工具和拓扑编辑工具等。
(2)数据入库。通过ArcCatalog将编辑处理完成后的数据装载到数据库中,将所有图层编辑处理完成后再导入到数据库中,导入数据库中的数据也可以进行编辑。
(3)挂接模板。在ArcMap中打开地图模板,选择图层所对应的要素类,数据自动载入。模板挂接完成后,检查各图层的显示情况。
(4)标注转注记。如果有空间要素对应,注记可直接利用要素的属性;没有空间要素对应的注记,可采集注记位置线,注记内容赋入属性项。地图注记保存到数据库后,可以对地图注记进行编辑,调整注记位置、注记字体大小等。ArcGIS的标注功能是非常强大的,只要设置适当的参数,就能配置出不同效果的地图。
(5)添加整饰要素。地图整饰要素包括图名、图例、比例尺等地图元素。
5.3 地图输出
ArcGIS提供10种符合行业标准的地图文件导出格式。其中矢量导出格式包括EMF、EPS、AI、PDF和SVG,这些格式数据既包含矢量数据又包含栅格数据;栅格图形文件导出格式包括JPEG、BMP、PNG、TIFF、和GIF格式。通过“选项”功能菜单可以进行不同的输出设置。
6 结束语
总之,通过GIS技术在地图制图中的有效应用,提高了地图的制作质量,该方法以其优势将在更广的范围内应用。
参考文献:
[1]马晓东,王海芹,王苑.MAPGIS数据和CorelDraw数据转换技巧[J].测绘技术装备,2016(2):45.
[2]邬伦,刘瑜,张晶,等.地理信息系统原理、方法和应用[M].北京:科学出版社,2014
论文作者:沈茜,洪博
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/20
标签:地质论文; 数据论文; 地图论文; 矢量论文; 空间论文; 要素论文; 山脉论文; 《基层建设》2017年第9期论文;