基于Ar cGI S的港口总体规划专题图编制

2021-04-01贾鹏鹏

工程建设与设计 2021年7期

贾鹏鹏

（交通运输部规划研究院，北京100028）

1 引言

港口总体规划专题图是表达港口规划信息的重要手段，借助于空间及图形语言反映港口规划的成果，相比单一的属性表格和文字描述，更能直观、生动和全面地表现规划的成果。GIS 软件数据处理效率高、数据一致性强、制图便捷等技术优势，已在诸多行业应用中得到广泛认可。ArcGIS 作为世界上使用最广泛的GIS 软件，其桌面端产品提供了数据编辑、地图制图和空间分析等多种灵活、强大的制图功能。利用ArcGIS 实现港口总体规划专题图的编制和输出，能够提高图件编制的自动化程度和制图速度，也在很大程度上提高了制图的准确性和便捷性[1,2]。

2 港口总体规划专题图编制工作的特点

2.1 涉及的地图要素与相关信息繁多

港口总体规划专题图构图数据主要有基础地理要素、专题要素、规划要素[3]。基础地理要素包含行政区划、居民点、等高线和其他地物等；专题要素有水系、土地利用、交通、水陆域测图等；规划要素有港口岸线、堆场、码头、泊位、航道、锚地等。港口总体规划专题图编制过程中，必须做到突出规划重点，构图层次清晰，这就对制图过程中的数据管理提出了严格要求。

2.2 数据处理工作多而复杂

港口总体规划专题图在数据处理环节，涉及的构图要素数据繁多，编辑处理过程复杂。图件编制前，需要对制图数据进行数据格式、坐标系统转换、图形编辑与拓扑建立等处理操作。此外，还要进行制图数据质量校核，以确保构图数据的完整性、正确性和逻辑一致性等。因此，专题图编制过程中，构图数据需要经过复杂繁多的数据编辑处理过程。

2.3 专题图编制规范要求严格

港口规划专题图以定性、定量、定位的方式体现了港口的总体规划布置方案，是落实港口规划内容、把握港口建设发展方向的重要依据。交通运输部制定的JTS/T 142-1—2019《港口与航道工程制图标准》对港口领域相关要素对象的符号样式、注记表达、图幅设置等诸多方面做出了明确的规定。

3 基于Ar cGI S的港口总规专题图编制过程

ArcGIS 软件提供一系列地图制图模版，通过流程化的制图向导，可以便捷高效地制作出一幅专题地图，借助ArcGIS软件编制港口总体规划专题图主要包括以下环节。

3.1 数据准备

收集获取港口规划中涉及的基础地理要素数据、专题要素数据和规划数据，如地形、水系、土地利用现状和遥感影像等多源矢量及栅格数据，便于更好地开展港口规划专题图编制工作。

3.2 数据处理

数据准备阶段收集的数据，类型繁多、坐标系统多样、精度和时效性差异较大。数据处理环节需要根据规划制图的要求，对多源异构数据进行整合处理。

3.2.1 数据格式转换

数据格式转换主要包括CAD 数据向GIS 数据转换、交通专题数据（如EMME/2、Analogic 和Transcad 等）向GIS 数据转换和GIS 数据的内部转换。ArcGIS 软件的Conversion Tools工具提供了一系列完备的格式转换功能，有效地支撑了制图环节中的数据格式转换需求。

3.2.2 坐标系统及投影转换

各种制图数据，由于收集来源和加工过程的不同，坐标系统和地图投影等参数差异较大。为实现规划成果专题图的精确定位显示，必须考虑进行坐标系统及投影变换，以实现各类制图要素数据的空间一致性。

3.2.3 图形和属性信息编辑

图形和属性信息编辑包括矢量数据错误检查、拓扑关系重构以及属性信息编辑。ArcGIS 的Arctoolbox 工具箱提供了空间图形编辑和拓扑编辑等功能，以实现对矢量数据的编辑操作，同时其强大的数据管理功能，还支持对各类制图数据的属性信息进行修改。

3.3 幅面设置

ArcGIS 提供多种样式的地图模板，接入模版后，可快速便捷地完成地图幅面设置。根据专题图编制的需求，在地图模版中设置纸张大小和布局方向，调整数据框，使之充满页面或适当留白，并在此基础上设置适当的成图比例尺，从而快速完成港口规划专题图的幅面设置。

3.4 地图符号化

ArcGIS 符号库主要的符号类型，包括点符号、线符号和面符号，除了基本符号工具外，ArcGIS 还支持符号自定义功能，支持基于图片、字体和多种组合等方式制作符号。港口总体规划专题图的相关地图符号，可以按照JTS/T 142-1—2019《港口与航道工程制图标准》的要求，在ArcGIS 符号库基础上，结合港口规划业务，实施专题地图符号化编辑。

3.5 地图标注

标注是港口规划专题地图的有机组成部分，是以动态或独立文本等形式标示地图中的各种要素。ArcGIS 的地图标注模块对标注的内容、方式，字体式样、大小、方向和颜色等都做了参数化设置，可根据港口规划专题图的应用需要，对地图标注进行定制化设定。

3.6 制图综合

制图综合是整个专题图编制过程中最复杂性和最专业性的环节。港口规划专题地图经过数据筛选、图层叠放次序设置和构图要素冲突协调等综合处理后，要全面准确地表达规划内容，达到传递规划信息的效果，为规划成果的宣贯和实施提供支持。

3.6.1 数据筛选

根据港口总体规划专题图应用场景的不同，需要选择不同的数据来编制地图。制图过程中，必须对构图数据进行筛选和取舍，去掉干扰和冗余要素，使得规划内容直观突出。ArcGIS软件提供了方便的SQL 语句对构图数据进行筛选，使得规划专题图的内容更加聚焦，表达更加直观。

3.6.2 设置图层叠放次序

通过调整专题图中各图层的叠放次序，使得专题图更突出和准确地反映规划内容。在不同的要素图层间，要将点图层（如港口）放置到最上层，线图层（如政区境界）次之，面图层（如水体）放在最下层；在同类要素图层间，按重要性等级排列，最重要的图层(规划专题要素)放在最上层。

3.6.3 制图要素冲突协调

对于专题图中标注、符号、图形等构图要素间的冲突，ArcGIS提供了完备的冲突协调避让功能。通过设置各类地图要素的避让策略和权重值，可以有效协调解决专题图中各地图要素间的避让关系。

3.7 地图整饰

根据专题图制作的要求，在制图综合完成后，还要添加一系列辅助要素，如专题图名称、图例、比例尺、指北针等。为了使港口规划专题图具有协调美观、清晰易读的效果，可利用专业美化软件对专题图进行整饰，改进成图效果。例如，利用Adobe Illustrator（AI）软件，通过注记配置、图面调整和特殊效果等美化处理，可以显著提升专题图的视觉效果。