地震应急专题地图快速化产出研究

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.