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地震应急专题地图快速化产出研究

2014-09-11郑树平程紫燕

山西地震 2014年3期
关键词:专题地图图层制图

郑树平,杨 斌,程紫燕

(1.山西省地震局,山西 太原 030021;2.太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站,山西 太原 030025)

0 引言

专题地图是突出、完善地显示一种或几种特定要素,使地图内容、用途成为专题化地图,由底图要素和专题要素组成。专题地图不仅可以表示现象的现状及其分布,而且能表示出现象的发展动态和发展规律,为决策提供科学依据[1]。

地震发生后,能够快速开展有效的救援工作对于减少地震损失至关重要。地震应急专题地图能够在震后为指挥者提供震区行政区划、人口、经济、交通等基本信息,同时对地震灾情的破坏范围和破坏程度进行初步估计,为指挥应急救援工作提供辅助依据。目前,地震应急专题地图在重大地震应急救援工作中得到了广泛应用,这也对快速化产出专题地图提出新的要求。

文中运用ArcGIS作为出图工具,针对地震应急期的不同时段和需求,研究专题地图产出流程,确定专题地图制作内容和技术要求,提高专题地图产出速度和质量,为地震应急决策和灾后救援提供有效的信息支撑。

1 基于ArcGIS的地震应急专题地图

基于ArcGIS的地震专题地图制作是将各种地震专题数据图形化,在地图上直观、快捷、方便地显示出来,也就是利用属性表中一列或多列数据编制专题地图的方法[2]。可理解为用不同的颜色来区分大小或性质不同的属性数据,用符号大小反映数值大小,用点的疏密表达数值大小,用直方图、饼图显示数据等。通过专题地图的方式将数据图形化,使数据以更直观的形式在地图上体现出来,清楚地看出在数据记录中难以发现的模式和趋势,为指挥决策提供依据。

2 地震应急专题地图的特点

(1) 阶段性。

地震应急专题地图与其他专题地图不同的是:图中必须要嵌入地震烈度影响的区域,特别是在地震发生后,及时模拟出地震影响场,对于政府及时了解灾情和损失分布是非常重要的[3]。地震影响场的范围大小与震中位置、震级有直接关系,这些要素只有在地震发生后才知道。因此,地震应急专题图的制作就分为震前和震后两个阶段,震前的制作流程与其他专题地图相似,震后的需要根据地震要素进行调整。

(2) 及时性。

地震发生后,指挥者需要第一时间了解震区的基本情况和灾情信息,以便及时指挥应急救援工作。因此,就要求地震应急专题地图在震后必须能够快速产出,同时,要根据震情的需要,先产出最需要的专题地图;其次,要根据灾情的变化,不断产出修正后的专题地图。

(3) 易读性。

地震应急专题图要提供给指挥者最需要的信息,指挥者在拿到地图后能够快速得到需要的信息。因此,哪些图层需要显示,哪些图层不需要显示,都应事先设计好,突出专题地图的易读性比美观性更重要。

3 地震应急专题地图的分类

通过分析地震案例与应急演练内容,学习地震应急预案,确定地震应急专题地图在不同时段的产出顺序。在此,笔者结合多年从事应急工作的经验,对基础数据库中的数据进行整理,在兼顾易读性的基础上,对专题地图产出顺序和内容进行总结(见第39页表1),以便在地震应急中更好地提供震区的基本信息和灾情信息。

表1 地图分类和内容示例

4 制图要素

(1) 地理底图。

地理底图要素的表示程度,既能阐明某专题内容所发生的环境,有助于读图,又要清晰易读,不至于干扰主题内容[4]。底图要素包括经纬线、行政区界线、居民点、交通、水系、地貌等。其中,经纬线图层要素是专题地图中必须包括的,网格宽度要根据比例尺调整,其他图层要素可根据专题地图特点进行取舍与调整。如,在危险源专题地图中,居民点信息对判断灾情有很大帮助,可以把居民点的底图信息详细些;在救援队伍专题地图中,交通状况对快速派遣最近的救援队伍有指导意义。

(2) 图面设计。

图面设计包括比例尺、图例、文字说明和图面整饰等。制图比例尺要根据地震影响范围面积大小适当调整,破坏性地震发生后,地震烈度Ⅷ度以上的区域是指挥者最关心的区域,因此,在产出人口、学校、危险源、次生灾害等专题地图时,出图范围一定要保证这些区域的专题要素清晰易读。图面应绘制内图廓;图例的内容排列遵循一定的逻辑性,图例可置于内图廓左、右下角;图名的字体应选择黑体,置于图廓上方居中,图名格式需统一;编制单位、时间等置于下图廓外,文字大小视图面整体效果确定。

(3) 色彩设计。

专题地图的色彩配置既要讲究和谐又要有对比,专题地图的底图要素色彩应弱一些,专题要素则选用对比度较强的颜色,用色相表示制图现象的质量特征,用色度来表示制图现象的数量差异。同时,在设色上尊重传统用色习惯,如,蓝色一般表示与水系有关的图层要素,尽量不要用蓝色表示其他图层要素。因此,专题地图的色彩配置在突出专题的情况下,应该更加符合人的审美观。

5 模板制作

专题地图制作是一个复杂的过程,制图对象既有其自身的特征,也具有与其他各种地图制图相似的共同特征,这就是专题地图模板的来源。专题地图模板是指导普通制图者完成一幅专题地图制作的方案,它由一系列用户界面组成,包含一个或多个模板阶段,将大量复杂的制图专业工作包含在模板中,引导制图者进入人机交互。在每个阶段,制图者只需要选择适当的模板选项,给出制图参数,进行简单的操作和选择,有系统地进行数据处理和符号化,便可完成专题地图制作。开发模板库,保存地震常用图式的制图模板,可以大大提高制图效率和制图质量[5]。为提高地震应急专题地图的产出速度,需制作地图模板,模板如第40页图1所示。

6 制图流程

地震应急专题地图的制作,既要遵循一般专题地图的出图规则,又有其自身的行业特点。首先,要针对地震应急期的不同时段和需求,对产出哪些专题地图进行分类,专题地图内容也要进行选择;专题地图制作内容确定后,就要依照规范,对地理底图、图面、色彩进行设计,完成一般专题地图的制作过程。根据应急需求,地震应急专题地图的产出必须快,以便及时有效地提供信息,因此,需要制作专题地图模板,这些工作都可以在地震应急准备期内完成。地震发生后,在应急响应期内,技术人员可以依照出图顺序,依次打开做好的专题地图模板,加载相关的地震要素,进行相应的设置,即可完成专题地图的制作过程。地震应急专题地图的制作流程如第40页图2所示。

7 快速出图

(1) 人工出图。

模拟地震发生,在应急响应期内依据制图流程快速制作地震应急专题地图。第一步:通过地震应急辅助决策系统计算本次地震的影响场,系统计算完成后,导出影响场,替换模板中的影响场图层数据;第二步:根据本次地震的震中位置,运用ArcGIS生成震中图层,替换模板中的震中图层数据;第三步,按照出图顺序依次打开模板,在影响场图层上运用“zoom to layer”工具,调整地图到影响场区域;第四步,根据出图需要,适当调整图幅大小,修改地图名,调整比例尺,出图时间由系统自动产生;第五步,检查无误后,出图。第一张专题地图制作完成后,可从第三步开始,依次产出其他专题地图。

图1 模板示例

图2 制图流程

(2) 软件出图。

在应急响应任务重、时间紧的情况下,可选择快速出图软件。在应急准备期内,将制作好的模板导入到专题地图软件模块,设置专题地图输出相关参数,如,评估后自动输出、缩放到地震影响范围,标题前添加震级等。在应急响应期内,地震影响场计算完成后,出图软件自动确定震中所在位置并加载影响场,根据出图设置,自动进行专题地图的快速出图。

8 结语

对地震应急专题地图的制作进行分析和研究,得出,开发专题地图模板,提高制图质量和产出速度,能够在震后快速产出专题地图,更好地为抗震救灾指挥决策提供服务。制作专题地图,多是使用ArcGIS自带的符号,因此,有必要针对地震行业的特点进行地图符号设计,更好地表达专题地图信息。专题地图的制作还需要参考更多的行业标准,不断提高规范程度,在今后不断地开发完善。

参考文献:

[1] 黄仁涛,庞小平,马晨燕.专题地图编制[M].武汉:武汉大学出版社,2003:151-163.

[2] 潘 燕.一种基于GIS的专题地图制作模式[J].测绘通报,2005(9):38-40.

[3] 王辉山,陈 琳,于威宇,等.基于ArcGIS的地震专题地图绘制[J].高原地震,2011,23(2):49-53.

[4] 张克权,黄仁涛.专题地图编制[M].北京:测绘出版社,1982:63.

[5] 李东平,卢爱刚,孙建国.基于GIS的地震专题地图制图中的功能开发[J].西北地震学报,2006,28(3):285-287.

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