城市水系专题图的编制研究

林 愿

（天地图（福建）信息科技有限公司 福建福州 350100）

城市水系专题图的编制研究

林 愿

（天地图（福建）信息科技有限公司 福建福州 350100）

以上海市城市水系专题图设计为例，阐述水系图制作的总体设计、生产流程、质量控制、数据更新、符号化配置等方面的特点与设计方法。水系图作为专题图层，能够为后续的系统叠加应用提供基础数据支持，很有实用价值。

水系图；坐标转换；属性检查；符号化

1 引言

近年来，水系图已广泛应用在水文水务、水利防汛、河道管理、城市管网等领域，大大提升了城市水务管理水平，水系图作为电子地图的一种，在各行业的业务应用领域有着较为广泛的用途与前景。

结合基础地理信息为底图基础，以上海市市管河流、区管河流、湖泊、水利片（上海这边特有的调度控制能力的水利工程要素）等要素为重点信息的河流水系专题图，可以生动的展示当地河流基础信息的整体情况，这对于城市水务管理部门还说具有重要的参考意义。

2 精度要求

根据上海市中心区及市域范围情况，上海市水系图的编制确定采用1:500、1:2000两种不同比例尺的数字线划图作为基础资料，结合遥感影像数据，对河流信息内容进行分层、简要、概略展示和处理。

3 总体设计方案

地图总体设计方案是地图编制设计的核心，具有非常重要的灵魂指导作用，技术方案是否考虑缜密，直接影响城市水系专题图编制［2］的效果。因此，需要综合考虑精度、比例尺、要素的位置分布等信息，进行反复的整改与校核，最终形成较为满意的地图设计效果［3］。

地图设计流程图（图1）：

具体步骤如下：

3.1 按照上海市市管河流、区管河流划分情况，对现有地形图数据重新分层，提取制作上海市水系图所需的要素，并按照国家标准规范，重新编码，补录相关河流属性信息，得到shp格式的初始地形数据库。

图1 地图设计流程图

3.2 对于与现状差别较大，如河流走向，沿岸是否有填海的重要河流（如苏州河、黄浦江）数据要更新其河流拐点走向坐标数据内容，更新的方式采用与最新的谷歌遥感图影像数据进行对比，提取相关信息更新河流数据。

3.3 将更新后的河流数据转换为ArcGIS格式，存入数据库中，并叠加水利片成果数据，形成符合业务需求的水系电子地图。

4 水系专题图制作

利用已有的各类数据源，根据上述设计方案，制作上海市水系图数据。

4.1 数据源分析

基础地形图：2010年上海市1:500、1:2000两种比例尺基础地形图，数据格式为ArcGIS的shp格式。

遥感影像图：2010年上海全市0.2米分辨率彩色遥感图。

上海市市管河流、区管河流、湖泊、水利片基本情况数据。

通过对原始数据信息的比对，了解目前基础数据状况。数据信息内容多、范围比较广，出现属性信息不符合国标规范、现势性较差、完整性欠缺的不足之处，如果利用这批数据来制作最新的满足应用要求的上海市水系图，则需要对部分现势性较差的数据进行更新，同时需要对原来的数据按照国标规范对河流图层进行规范化处理，根据最新的河流名称和位置进行补充、修改、赋予属性［4］，并分层导出。

4.2 数据整理

要将地形图整理为符合业务需求的数据，需进行以下操作，如图2所示：

图2 地形图整理过程图

具体内容包括：

首先需要对资料进行收集和系统的分析，然后对Shp格式数据进行坐标转换和投影变换，再对数据进行重新分层和提取，对提取后的地图数据进行编辑、构面、合并，拓扑检查、套合、接边［2］；另外，需要对数据进行属性检查，属性数据按照国家标准进行相应的赋值与规范化，并对数据进行检查和比对。通过图形数据和属性数据的关联，得出完整的GIS数据，通过一定条件的质量检查（互检、自检、抽检），进行符号化配置。

4.3 数据检查

为了确保处理水系图信息的正确性，必须进行质量检查。信息检查是通过观察、计算、研究等对信息入库过程中各环节进行勘误与质控，对已有空间基础信息内容整编以及数据加工进行质量控制，包括拓扑查错、地理要素抽检、属性信息查错等内容。

4.4 数据更新

对于不符合实际现状的河流进行位置及属性的更新与调整，包括属性补录、属性修改、河流位置添加、河流位置修改等。

4.5 质量控制

为了保证提交成果的准确性，需要对空间数据的质量进行控制。

质量评价模型的确立应认真重视这些因素后确立其重点元素。按照信息质量评价方法的不同，空间信息质量评价可分为直接质量评价和间接质量评价。

直接质量评价是对地理信息数据按照整体检查和局部抽样检查的方法进行质量控制；间接质量评价是通过对原始数据、加工方式、成果集成等间接信息的质控方法进行数据集质量评价。

原始数据是直接由测绘部门按照技术说明书的具体要求进行加工而生成的，并以数据的形式提供。目前主要是针对入库的原始数据按照空间数据的质量评价和质量度量模型，进行数据入库时的数据质量再检查，其内容主要包括：

（1）入库数据文件是否完备；

（2）空间数据的地理参考系统是否正确；（3）数据格式是否正确；

（4）空间位置的几何精度；

（5）空间地理特征的完整性；

（6）空间特征表达的完整性；

（7）类型一致性检查；

（8）拓扑一致性检查；

（9）数据接边检查。

对图形数据进行检查的方法有：

（1）将数据显示在屏幕上，对照原图筛选信息的不足，如几何地理信息要素的缺失等；

（2）主要是应用建库软件本身的功能，检查地理信息的相似性，检查数据的逻辑符合性和完整性，同时将发现的错误显示或打印出来；

（3）利用信息加工成果文件，处理局部信息或整体信息的完整性，与原始数据进行比对。

以上方法，相互叠加应用，可以对地理信息要素进行完整的、细致的质量控制。

表格信息的质控主要包括内容和编码的准确度、表格信息的完整性、地理信息相互之间的关联准确性等。质控时可以通过分级别分类型对区域的完整性检查，以确保线形信息的连贯性和统一性。

地理信息要素正确性的校核，主要包括：面状要素完整情况、空间匹配完整情况、几何要素的准确度等。质控面状要素完整程度、线形地物的连贯程度、同一类型地物在不同底图的区分信息能否对应，是保证地理信息之间关联准确的关键。

3.6 效果配置

通过质控、修改且满足要求的信息可以导入到成果库中，数据格式为ArcGIS的GeoDataBase格式。既可以将已整理好的水系图数据按照国家标准进行属性规范和地图样式符号化配置［5］，成果形成mxd的ArcGIS工作空间图层，具体成果包括，水系分布图（矢量）:市管河流、区管河流、湖泊、水利片；以及对应属性表。用户可以对数据进行分析和利用，辅助解决水系规划中的相关难点和热点问题。效果样图如下（图1）。

图1 上海水系图效果配置样图

5 结束语

河流信息是城市基础信息的主要要素，与人民的日常生产和生活紧密联系，作为人们生活中不可缺少的基本地物信息。做好城市水系专题图，不仅有利于城市管理者决策应用，还可以为中小流域区域地理研究提供重要的数据支持和技术保障。

图1通过数据源分析、检查、整理、配置、质控等工作流程步骤进行集成实现。图面直观、全面、清晰的反映上海市水系的分布情况和要素特征，加上当地特有的水利片信息，更加丰富且具有层次感。有了这样的地图成果，还制作成相关的专题地图，如：防洪形势图、水利工程图、水土保持图等。此外，可将直观的水系分布现状图制作成幻灯片演示，为政府决策人员提供参考依据。

［1］廖克.现代地图学［M］.北京:科学出版社，2003

［2］黄仁涛等.专题地图编制［M］.武汉:武汉大学出版社，2003

［3］李璇琼，何政伟，白昀.专题地图概述与设计实现［J］.安徽农业科学，2009，37(9)

［4］周秀华.ArcGIS软件在地图制图中的应用［A］；江苏省测绘学会2011年学术年会论文集［C］；2011

［5］麦照秋，韩雪华.GIS数据用于CorelDRAW地图制图方法的研究［J］.测绘通报，2008(2):62-64