大比例尺地形图数字化缩编技术的研究

■姚艳霞

（辽宁省基础地理信息中心 辽宁沈阳110034）

大比例尺地形图数字化缩编技术的研究

■姚艳霞

（辽宁省基础地理信息中心 辽宁沈阳110034）

随着城市化建设的不断推进，城市规划与建设单位对基础测绘工作提出了新要求。为了实现城市建设和建设用图的要求，采编人员通常借助已有的大比例尺数字地形图数据依据某种要求实施缩编工作，进而迅速得到需要的产品。编缩数字地图可以最大限度的确保数据的精度和不相同比例尺之间数据的一致性。因为地图缩编要在满足数据要求、精度等条件下实现美观性和实用性，对地图缩编进行自动化处理比较困难。本文就大比例尺地形图数字化缩编技术进行分析研究。

大比例尺地形图地形图缩编数字地形图技术研究

1　引言

随着社会经济的持续发展，城乡一体化规模不断外扩，为了全面推进新型城镇化发展，为城市扩容提质提供准确的地理信息和空间分析资料，需要建立一套符合地理数据规范要求的多尺度地形图数据库，满足国土管理和规划建设的需要。为此，运用Mapping Star软件，对使用1:500数据缩编到1:2000数字地形图的过程中各个要素缩编的要求与处理方法进行简要叙述，目的是丰富我国数字地理空间框架建设的内容，为政府管理提供统一权威的地理要素。

2　缩编方法

地图制图编绘有3种方法。一是选取方法，选择有用的地图信息，并保留地形要素，舍掉不需要的地图要素，选取分为类别选取和级别选取。二是化简方法，对制图要素的形状、数量和质量特征进行概括和化简。三是定位优先级方法，随着底图比例尺的缩小，地图上的符号会发生占位矛盾，编绘地形图通常采用删除、移位、综合等技术方法处理。在执行常规编图的规则方面，还需要编图者积累丰富的经验并对地图要素有理性的认知才能编好图。面对计算机智能化编绘，需要制定严密和逻辑推理性的规则。地形图自动化缩编方法包括程序自动批处理、人机交互处理、人工编辑处理等步骤。

3　地形图缩编流程

3.1地形图缩编流程

图1　缩编流程图

无论是传统的手工制图缩编，还是目前正在研究的各种自动综合方法，实际上，1∶500缩编为1∶2000数字地形图的过程就是图元的比例扩大及综合的过程，基本的综合方法为:选取和概括。经过图元参数编辑过的1∶2000地形图图面负荷很大，为了让1∶2000地形图既满足精度要求，又能清晰易读，须将原有的1∶500地形图的图形元素进行综合。图元综合以去粗取精、舍次求本为原则，对图中地物进行删除、合并、夸大、移位、选取、简化等操作，使其编辑后的图形在保证图面清晰醒目、保持与比例尺相应的地图内容的详细程度，符合地图用途。综合的过程中有很多细节没有硬性的规范要求，此时只能凭借作业经验和根据用图单位的要求进行。具体操作流程如图1所示。

3.2对数据进行分层整理

3.2.1数据整理

对要缩编的数据进行分析，分析原有数字地形图采用的软件、成图方法、坐标系统、图式版本以及层码、线型等要素，有代码的数据利用对照表进行代码比对，无代码的数据则直接对照图式判别要素。

3.2.2控制点的取舍

在1∶2000地形图中，均不表示三角点、水准点。要将三角点和水准点转换为高程点，然后再将高程点在处理地貌和土质层的时候进行抽稀，依照二次开发技术执行数据的批量转换，极大的提升了传统手动操作工作效率。

3.2.3地貌和土质

首先要对等高线是否具备正确的高程值进行检查，检查完毕后将等高线按等高距抽稀，通常情况下1∶2000地形图的等高距为2m，且只将整数高程值的等高线保留，如图2所示。

图2　等高线缩编

高程点采用的是依照界限控制进行的高程点自动抽稀方法。按范围控制进行的高程点自动抽稀的方法，将图面划分为若干个行列，行列的间距为固定的高程点间距，这样就会将图面划分为若干个正方形单元。如果在每个正方形单元中，有一个及一个以上的高程点，则将距离正方形中心最近的高程点保留，删除其他的高程点。使用依照界限控制进行高程点自动抽稀的特点是经过自动抽稀后的地形图，基本上每一个正方形单元中都有高程点，如图3所示。

图3　高程点缩编

3.2.4水系、植被要素的综合取舍尺度

这两类要素主要依据规范和设计输得要求。对于独立分布的水系或者植被，面积和长度不够表达尺度的，一般应舍去；成片分布的水系和植被，间距较小的可以直接进行综合，间距较大的分别表示。注意的问题是成片分布水系和植被有时候中间会有个别较小的面积不够表示的情况，此时，不能简单地舍去，必须保持区域水系和植被分布的总体特征，或综合，或保留。线状水系如水渠，密度过大，图面负载较大时可作适当取舍，舍去部分较小的和断头的水渠。

3.2.5注记

注记层的取舍要坚持美观性原则，只留下较大的、比较出名的游乐场、体育场与公园等等，村名里面的辅名通常可以不显示，要保留大中专学校、放置的过程中要最大限度的避免同版压盖。最后做好出图检查与修改工作。检查要重点放在：各个地物的综合是不是很合理，各种关系是不是正确，各个级别注记的大小与字体是不是相一致，高程点的个数和要求是不是相对应，图面是不是很美观、清晰等等。

4　数字化缩编技术难点分析

1∶2000地形图缩编时地图上的符号会发生占位性矛盾，通常采用舍弃、移位和压盖的手段来处理，但应舍弃谁，谁该移位，往哪移，该移多少，则由具有逻辑理性的定位优先级决定。点类符号的定位顺序分别是：有坐标位置的点；有固定位置的点；只具有相对位置的点；定位于区域范围的点；阵列符号。处理点状符号的关系时，基本按上述次序定位，发生矛盾时移动次级符号，当符号重要程度相当时，在各自的范围类都进行移位，当有主次之分时移动次要的。线状符号的定位顺序分别是：具有固定位置的线；表达三维特征的线如等值线；具有相对位置的线；面状符号的边界线。处理线状符号的关系很复杂，基本按各线状符号的相对重要程度进行舍弃、移位和压盖。

5　结语

缩编地形图是一项具有很强规范性与系统性的工作。目前对地形图缩编实施自动化技术处理还无法很好的运用。本文以应用为目的，运用Mapping Star软件，对使用1:500数据缩编到1:2000数字地形图的过程中各个要素缩编的要求与处理方法进行简要叙述。实践证明批操作不仅减轻了缩编的工作量，而且加快了地形数据的生产过程，缩短了成图周期。但是由于种种原因，还未能实现缩编全过程的批操作，希望在今后的工作和学习中不断克服难点实现全自动缩编。

[1]刘剑.对于地形图缩编的技术问题研究 [J].科技与企业,2015,13:166.

[2]张治才.大比例尺数字地形图缩编方法 [A].太原市中小企业工程技术人才发展促进会.工程技术发展论文集 [C].太原市中小企业工程技术人才发展促进会:,2015:1.

P61[文献码]B

1000-405X（2016）-2-118-2