基于公开版地图数据库的区域地图集编制——以编制《福建省情地图集》为例
2015-02-19何小娟
何小娟
(福建省制图院,福建 福州 350003)
Compilation of Regional Atlas Based on Public Map Database
——Taking the Compilation Atlas of Fujian Province as an Example
HE Xiaojuan
基于公开版地图数据库的区域地图集编制——以编制《福建省情地图集》为例
何小娟
(福建省制图院,福建 福州 350003)
Compilation of Regional Atlas Based on Public Map Database
——Taking the CompilationAtlasofFujianProvinceas an Example
HE Xiaojuan
摘要:分析了基于公开版地图数据库的区域性地图集编制的技术方法,探求建立一种基于数据库的快速成图的有效方式。运用Geoway3.6更新数据库架构、ArcGIS9.3数据编辑和CorelDRAW 13地图整饰所进行的区域地图集编制是以地理信息为基础、地图学和美学相融合的数据分析、管理和输出模式,具备地图集科学性、系统性和实用性的基础。在地图编制工艺变革并向便捷、高效个性化发展的背景下,基于数据库区域地图集的编制还有亟待拓展的技术空间。
关键词:总体设计;流程;数据库;模版;拓展
一、引言
随着计算机技术和地图学理论的发展,区域地图集编制技术从以传统手工技艺为主,到以单机计算机结合彩色桌面出版为主导,再发展到现今的基于数据库的计算机数字化结合数字出版系统进行的生产。伴随数字出版技术的发展,地图集艺术性得到充分展现。而现代地图集的科学性、系统性、实用性和艺术性则取决于基于地理信息系统和地图学理论构建的数据库架构组成、地图集内容设计和制图技术。本文结合公开版地图数据库(以下简称数据库)和区域地图集编制技术,以编制新编《福建省情地图集》(以下简称《图集》)为例,分析、总结了基于数据库的区域地图集编制技术特点及有待拓展的技术空间,力图探求建立一种基于数据库的快速成图的有效技术方法。
二、区域地图集技术流程
本文根据《图集》总体设计要求,运用地理信息系统结合地图学与美学原理,利用Geoway3.6融合最新基础资料、更新数据库架构,在ArcGIS9.3进行数据模版编辑、CorelDRAW 13进行《图集》图形整饰编辑,而后输入数据出版系统进行地图集的批量生产。《图集》多比例地理要素构建以摒弃烦琐、重复且综合质量易受制于个体因素干扰的技术方法为特点,且成图周期短;同时,借助《图集》编制技术路线,不但补充和完善了数据库架构,也构建出一套能满足快速提供防灾、减灾等突发事件应急处理的现势性地图编制的技术方式。流程如图1所示。
1. 《图集》总体设计
总体设计是依据项目总目标,借助地图集展示平台,将图集的政治主张、经济状况、社会环境、科技水平和文化背景等内容,根据地理信息基础理论、地图学和地图综合原理,结合数据库地理要素组成而进行的结构布局设计,旨在指导图集整体内容表示的协调性及信息载负量的有效控制,是指导资料收集、评价和各专题图组设计书编写、实施及图集质量判定的指导性文件。总体设计包括数据库更新设计、ArcGIS的数据编辑设计和CorelDRAW 13的图形整饰设计。
《图集》为8开本,由6个图组129幅图组成,力图将蕴含科学性、系统性、实用性且富于艺术感染力和时代特色的图集展现在有限的载体上。
2. 《图集》资料的特点和融合
图1 《图集》技术流程
信息社会进入移动互联时代,伴随着多样化办公软件的普及和成熟运用,地图资料逐渐向无纸化的多源性、碎片化蜕变,格式多样化凸显。资料的融合是将所收集的海量资料,经过分析、归纳,整理为最新基础资料和专题资料,或补充、更新数据库架构,或用于图集专题图制作,为《图集》系统性、现势性、实用性提供基础资料。如将交通资料归整为两类:一类作为补充数据库的基础资料,如新增高速路和资源三号卫星影像的省道改道;一类则用于编制《交通运输》专题图,如全省主要年份各类运输总量等。
3. 数据库架构的更新设计
(1) 技术特点
在对《图集》总体设计需求性与数据库架构适宜性评价的基础上,根据制图综合处理各要素相互关系和计算机制图综合的选取、化简和位移分步进行特点,以科学、严谨的分级、分层原则,规范地物编码、属性项定义和图层管理方式,在技术架构上实现空间地理要素的多尺度表达和地图综合指标的批量控制,确保不同比例地理要素表达的一致性、规范性,以及同一专题多样性表达的整体性、协调性,为《图集》编制ArcGIS9.3不同比例尺数据模板和CorelDRAW 13图形编辑的基础数据。
(2) 主要方法
1) 数据检查。通过Geoway3.6,对点、线、面数据的位置精度、属性精度、逻辑一致性和完备性进行检查,重点对数据分层、地物分类、属性项数据与《图集》内容表达的适宜性、一致性、完整性的检查。
2) 数据库更新。依据数据库更新设计,保留原数据库4级比例尺分级,增加1∶5万~1∶10万及相应水系、居民地、交通、境界、地貌、旅游等其他要素分级。录入最新基础资料,增补数据图层,赋属性项VAUE系列编号,规范地物不同字段名称等,如省级以下道路按1~4赋值,旅游资源名称字段分NAME、NANE2、NANE3,为《交通运输》专题道路分级和旅游要素不同字段表达提供架构。
4. ArcGIS数据编辑设计
(1) 技术特点
ArcGIS9.3具有数学精度高、存储和兼容性好,且整体编辑、修改方便的优点。数据编辑是在总体设计框架下,依据地图学制图综合原理进行的二次编辑。通过数据处理和符号化,为CorelDRAW 13提供《图集》版面设计可视化、地理要素管理统一化的多样性数据模板。
(2) 主要方法
1) 数据预处理。在布局视图Layout View环境下,对点、线、面数据进行抽稀、转化和整理,确保数据统一、有效。如将节点过多的构面边线抽稀,以确保构面稳定、不丢失,将碎片化或重叠线性要素改为连续单线等。经过预处理,使线划平滑流畅、构面完整无遗漏、要素密度及位置配置美观清晰,确保输出的模板数据满足相应比例尺地理要素制图综合及构图的要求。
2) ArcMAP模板分类和设计。模板分为区域图模板和城区图模板,区域图模板又分为市县图和专题地理底图两种模板。市县图模板有1∶15万~1∶70万,共8种;专题图地理底图模板1∶150万~1∶800万,共8种。模板设计是依据总体设计方案要求、图层要素的表达方式和综合程度,以及相应的符号库进行的,包括图层设计、符号设计、注记设计、附件设计,其中重点是图层设计和符号设计。主要是在数据视窗状态下,采用定义坐标系统,浏览图层属性表选择要素指标,点线面要素符号化(单一、按某一项属性或按多个属性)和复制,移除整合图层等。
3) 地貌模块制作。福建依山面海,最高峰黄岗山为2 160.8 m,地貌特征以山地丘陵为主,地势西北高、东南低。为了更好地表现地貌特征,利用DEM数据多次样本试验、对比后,采用自由分级的方式,分层选择由淡黄过渡到较鲜亮的黄,再渐变至翠绿、深绿,共分25层,各级色彩过渡连续、自然。主要方法是在数据视窗状态下,通过Tools/Custo-mize添加3D analust工具栏,将等高线数据转为SHP格式,加载、定义Cell单元,调整图层,加透明度,得到彩色地貌晕渲模块,通过Tools/Extensioms添加3D analust模块,作为县市图组地貌背景模块。
5. CorelDRAW 13图形整饰设计
(1) 技术特点
利用软件强大的矢量图形制作和处理功能且数据量小的优势,在同一幅面加载图形、图片和文本,以及符号、文字样式检索、修改。而软件自带的多样美学特效样本,为《图集》生动活泼地展现专题内容提供了支持。由于地图综合的技术方法已前移到Geoway3.6的数据库架构更新设计和ArcGIS的数据编辑,在CorelDRAW 13中主要进行的是符号样式替换、注记位置的调整,或专题要素多项指标主题一致性、协调性的设计,重点对地图的版式、符号及内容要素的艺术化设计。
(2) 主要方法
1) 数据检查。数据检查是对加载的模块数据的检查,包括数据格式转换的稳定性,以及内容样式与图集设计的符合性等,如字体转换后的完整性、线状要素的连续性等。
2) 整饰设计。这是《图集》艺术性的关键,包括符号库、字体库、版式和专题内容等的整饰设计。经多次样本试验,确定了一套与ArcGIS数据模板符号一一对应的符号库、字体库,以及《图集》标准图框、图名、图例等整饰方案。而专题图专题内容的整饰设计是在与《图集》协调、一致的基础上,以灵动、多变的创意为主,不拘一格。
3) 市县图组编制。以编制1∶200万的《漳浦县》为例,首先打开ArcMAP 1∶200万模板,激活对象管理器相应图层;打开CorelDRAW 13,新建同名图层对应的新文件;在ArcMAP中分别以点、线、面顺序选中图层;然后选择“复制地图”窗口到剪贴板Copy Map To Clipbord,粘贴到CorelDRAW 13同名图层上。图层顺序一般为文字注记在上,线划在中间,面状要素在底层,同时兼顾地理要素逻辑关系。利用符号替换插件替换点、线、面要素样式,如高速公路三线叠加、县级驻地的复合符号等。加载晕渲模块作为市县图的背景色,最后整理图面,将所有要素用色调整为CMYK。
4) 专题图组编制。以《图集》中的《闽台交流发展布局》编制为例,在分析所收集、整理的相关资料的基础上,选择反映闽台两地交通、旅游及项目合作发展现状和成果的“闽台空间格局”和“闽台合作布局”作为主题,用2个柱状图表示2009年以来对台海运、空运直航的货物、集装箱吞吐量和载客量变化,并配以4帧图片、3段文字说明。在多次试验的基础上,选定1∶200万、1∶250万模板作为主题内容的地理底图,加载相应的图层、替换符号。根据专题设计书,以定点符号、动线、定位图表等表示法,并配以图例、图片和文字进行版式设计。图面整理即将RGB调整为CMYK。
6. 《图集》技术流程的检验和实施
抽样选取不同专题图幅进行流程样本试验,分析、纠正所出现的不符合性。对大量有规律性的,可更改数据库相应的地物要素图层、属性项,或修改ArcGIS模块结构的相应图层、CorelDRAW 13整饰相关内容加以修正;少量有规律性的,可通过人工干预加以更正。对于离散式、无规律性的不符合性,或溯源、更正,或更改总体设计中相应技术指标。
《图集》选择《漳浦县》《邵武市城区》和《闽台交流发展布局》3幅不同类型的图幅进行流程检验,通过注记符号样式和位置参数、居民点选取指标调整等方式,确保技术流程与《图集》总体设计的一致性、完整性,以及各要素选取密度、属性数据、字段及数据矢量拓扑关系与批量处理的衔接性、稳定性,符号设计、注记设计和图面配置等的符合性。
将技术流程方案实施于生产,经数据检查、拼版后输入数字出版系统,进行《图集》印刷、装订。
三、技术流程分析
1. 编制工艺的变革
现代区域地图的编制已进入广泛应用地理信息系统技术与地图学理论融合发展的新时期,以《图集》编制为例,多个软件综合运用构成的编制工艺,每个软件操作平台各有分工且有所侧重,每一个过程都遵从以地理信息为基础、地图学与美学相结合原理,使原本单调、繁杂而多有重复的编制过程演化为有序、便捷、高效且蕴含创新设计的过程,极大地提高了地图集的工艺水平。
2. 新图种拓展便捷、高效
运用《图集》编制流程中的技术架构,特别是多样式数据模板及符号库、字体库,可拓展多样新图种,技术流程成熟且便捷高效。同时,《图集》也是数据库现势性地理信息的展示窗口,用户可以“按需索取”,定制个性化新图种;若与数字化打印设备连接,即可实现“立等可取”。借此流程,已编制新版《福建省地图册》《福建省公路地图册》,也为政府多部门提供了数10种个性化的拓展新图种,如《福建省水利资源分布图》等,出图效率和品质获得了客户的赞誉。
3. 有待拓展的技术空间
1) 数据库更新。融合最新现势资料的数据库模型补充和完善的动态更新,以定期发布形式实施;而属性项系列编号与比例尺关系尚待开发为编程控制或利用数学公式计算的方法。
2) ArcGIS数据编辑。ArcMAP地图模板系列化、专题化有待完善。运用ArcGIS的统计符号设计于非量产或无特殊艺术效果要求的专题图编制,可为快速成图提供个性化、多样化图种,或可替代CorelDRAW,还有认知、拓展广泛空间。
3) CorelDRAW 13功能拓展。对于独立符号的修改、线型符号制作、界线样式标准画法等方面,CorelDRAW 13或制作过于麻烦、不宜修改,或制作出来的效果难以满足相应标准,针对这些不足之处,可进行软件二次开发。而符号库和字体库的多样性、艺术性,也待进一步拓展和丰富。
4) 格式转换的稳定性控制。该流程是借助一系列数据加载、格式转换实现,其稳定性尤为重要。如为确保符号替换兼容性的简约样式设计,为控制替换乱码字体,采用框选、群组替换并结合全覆盖的检查方式。但拼字替换、加载数据稳定性等,整体规律尚待探寻和总结。
四、结束语
基于数据库的区域地图集编制的技术流程无论是利用Geoway3.6融合最新资料、更新数据库架构,还是在ArcGIS进行的数据编辑设计、CorelDRAW 13的图形整饰设计,都是依据地理信息基础理论、地图学和美学综合原理,并基于数据库的结构布局实现的,是现代地图集科学性、系统性、实用性和艺术性的基础。《图集》编制工艺的变革使地图编制向便捷、高效的个性化发展成为可能。建立一种基于数据库的地图集快速成图的有效方法,还有广泛的技术空间亟待拓展。
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引文格式: 何小娟. 基于公开版地图数据库的区域地图集编制——以编制《福建省情地图集》为例[J].测绘通报,2015(3):86-89.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0084
作者简介:何小娟(1962—),女,高级工程师,主要从事地图制图与GIS方面的研究工作。E-mail:he-x.j@163.com
收稿日期:2014-11-28
中图分类号:P283
文献标识码:B
文章编号:0494-0911(2015)03-0086-04