基于GIS数据的数字地图制图技术应用与研究论文_薛焕

基于GIS数据的数字地图制图技术应用与研究论文_薛焕

广西南宁 530023

摘 要:近几年,我国计算机技术的迅速发展,使我国已经步入了信息时代,现在社会发展的重要基础之一就是信息技术。现在地图制图技术的方式已经逐渐成熟,不仅取代了传统的手工制图,GIS数据还介入数字地图制图技术。本文针对GIS数据的特点对数字地图制图技术进行的分析,探讨了数字地图制图技术的发展。

关键词:GIS数据;数字地图;制图技术应用

引言:地图,使人们日常生活中常见的工具之一,是根据一定的数学法则,使用制图语言,研究描述人类环境的信息载体,表述地图上各种事物空间的分布,联系其中发展变化而绘制的图形。随着人类文明建设的迅速发展,各种科技手段给数字地图行业带来机遇的同时,也带来了巨大的挑战。近几年,地图制图技术不断更新,形成了从手工制图到数字制图的发展形势。GIS是一种地理信息系统,它是以空间技术库为基础,分析空间数据的一种手段。GIS信息系统,在计算机的技术支持下,采集、管理相应的空间数据并且对其进行分析、模拟,以此实现地理信息的空间动态效果。在地理信息的大环境下,怎样高效利用GIS数据,加快数据的加工速度是我国制图行业主要研究的课题之一。因为GIS空间数据是为社会服务建立的技术。本文从 GIS 空间数据和地图制图融合技术进行研究,分析该技术在实际地图制作当中的应用,为制图技术的研究提供科学的理论依据。

一、GIS数据简介

中国地图信息系统经过几十年的研究,已成为一门具有完整理论体系的空间信息系统,不仅仅服务于经济建设、科学研究的应用,它在国家信息化、国土安全上都起到很重要的作用。GIS 空间数据和地图制图的融合,彻底改变了人们对地图制图的理解和实践方式,也引起了专业工作者对地图绘制的思考及探索,极大地促进了地图制图学的发展,结束了过去旧思维模式的地图制图时代,开发出了全新的地图信息系统。从空间数据在表达上存在的地图信息的缺失,需要在实际表达过程中对其进行信息的补充。

二、GIS数据特征

空间特征、时间特征、属性特征、地图约束性特征都是GIS数据要具备的特征,因为要想完整的描述空间的详细状态,就需要精准度定位数据和属性数据。前三个是空间数据的最基本特征反映出空间实体的本质,这里我们主要探讨空间数据的地图约束性。在地图制图进入到数字化时代初期,人类对地理环境的认知是抽象的,空间矢量数据的获取主要基于地图数字化来完成的,它具有地图的基本特征,如地图用途、比例尺、地图要素、要素关系等,这就决定了空间数据必须受到原始地图的约束,因此统称为地图约束性。地图概述约束分为图形约束、结构约束、应用约束和过程约束,图形约束是反应距离、长度面积等度量关系。结构约束主要是反映对象的本质来保持对象间的空间和语义联系。而应用约束则是地图目的相联系,过程约束是概括操作的执行顺序和相互作用。因此空间数据的体现主要表现在地图的图形约束和结构约束。

三、GIS数据和地图制度的关系

1、两者之间的密切联系

GIS数据不仅仅可以管理地理数据库,还能对数据的存储进行分析,是地图制图重要的工具之一。这项信息系统为我国信息化科技技术的发展开辟了道路,也就是说,数字地图制图技术与GIS数据有着密不可分的关系。GIS 空间数据作为数据存储和分析的工具,它具有规范性好、逻辑性强、使用简便等优点,特别是在地图投影和比例尺设定上,可根据需求进行调整,能够快捷和准确地设定比例尺,提高了地图的使用精度。近半个世纪以来,测绘新技术得到了迅猛的发展,数字地球概念和理论框架的提出,为数字制图创造了良好的机遇,数字地图也已经成为信息时代必不可少的工具。

2、两者之间的矛盾冲突

GIS数据的特点使其不能完整的采集到地图的全部信息,所以这就是两者矛盾冲突地方之一,除此之外,GIS数据不能完整的恢复原有的地图面貌,是两者的矛盾冲突之二。空间数据和地图之间不能完全匹配是多方面的,主要可从以下几个方面进行分析:

(1)数据标准无法完美的在图形中表现,是图形规范上的矛盾;

(2)图形标准中符号和数据标准不对应产生的矛盾;

(3)编码的矛盾,是指地图上的各个要素与数据中的编码不对应而产生的矛盾。

3、两者之间的表达形式

(1)空间数据地图表达过程中,空间数据与地图符号具有一定的对应关系,具体表现在通过要素编码来实现地图符号化的处理。

(2)地图信息的补充,要根据地图的具体信息来实现空间数据的地图表达,如对桥梁的分式注记、等高线的注记,地名的配置,河流的渐变问题,空间数据对河流的图形变化的反映。

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四、GIS数据和地图制度融合技术的分析

如何利用数据库采集的信息进行制图是数字地图制度的难点,也是制图过程重要的一部,这就要求我们从符号属性、地图规则、自由表述三方面进行编辑了。

1、制定技术的标准

数字地图制度的前提就是制定出数据的规范化标准,必要情况下,除了采用GIS数据外,还要对后期的制图工作进行综合处理。综合数据模型主要包括空间数据、属性数据和制图数据三个部分,各个部分数据的填充要按照实际情况进行制定。

2、制定技术的关键

(1)数据的筛选

为满足制图的要求,对实体标注时,编图者要根据出图的主题,利用 GIS 来进行数据的筛选。在制作交通网络图时,要将地理背景数据和道路数据联系起来,包括行政区域的划分、地名、水系、山峰、深谷、道路等等。筛选时要注意保持原有数据和要素规范一致,以便后期符号化处理时的统一性。

(2)地图投影

在地图制作时,如果碰到跨越度范围较大,为了满足制图的长度或面积等变形要求,编图者必须根据实际的要求来选择特定的地图投影,国内一般采用正轴双标准纬线等角圆锥投影的方式。

(3)数据格式的转变

主要是指 GIS 数据转换到 MAPGIS,主要有两种方式:直接数据的交换,访问中间数据。直接数据的交换是通过编写程序直接读取 GIS 数据然后按自定义的数据格式输出,通过坐标的变换、层定义、数据读写等手段来实现。访问中间数据是直接打开GIS 数据的中间数据格式。

3、智能化标注

只有解决了标注位置、放置策略、冲突处理三方面的问题,才能实现智能化标注。这其中需要注意一下几项问题:

(1)对标注位置、偏移量、间隔标注等基本需求精确控制,无需在前期进行数据的预处理;

(2)对标注放置策略及标注冲突处理的控制,可以满足诸如标注大小自有缩放的需求;

(3)标注转注和多种注记编辑的能力,标注转为注记后,可对注记进行拆分打散、移动、缩放、删除、修改等功能的编辑。

4、丰富制图表达规则

(1)对空间数据按照地理特征来进行分类和组织,其重点是处理好符号和符号之间的关系来达到地理要素线划的美观,并控制好图层叠加顺序。

(2)基础地形图在对应的数据符号化后,要体现出相同图层中不同地物类对象之间上下关系。

(3)在对点、线等有向地物进行制图表达时,需要根据角度方向挂接符号。

(4)在处理小路、河流相交问题时,要采用虚线符号实部相交的制图规则。

(5)虚线符号拐点处应确保拐点处为实部。

(6)桥梁和道路的位置要严格按照桥梁符号与道路方向相一致的规定。

(7)在运用等高线、河流等线状符号,保证符号化后线条的光滑性。

结语:

综上所述,我国目前的GIS数据和地图制图技术已经相对成熟,未来行业的发展趋势就是实现两者的一体化。随着GIS数据的技术完善,肯定可以加快我国数字地图制图的发展速度的,在 GIS 空间数据与地图制图融合的大背景下,将会给地图制图的深入发展和广泛应用打下坚实的理论和实践基础。

参考文献

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[5]热西旦?热依木江. GIS 空间数据在地图制图中的应用思路研究[J]. 科技风,2016,18:100

论文作者:薛焕

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月下

论文发表时间:2017/5/13

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