广西“一村一图”工程设计与实施

陈金金，黄春燕

广西地图院，广西 南宁 530023

目前，利用现代测绘地理信息技术助力防止返贫动态监测，开展“一村一图”工程建设，将地理信息公共服务延伸到广大农村，能切实解决农村地区地图和地理信息数据匮乏的问题，为乡村振兴建设、应急指挥、空间规划等提供地图保障。

影像地图兼有像片和地图的特征，能将地形、地物等地表景观准确、直观、形象、全面地反映出来，相比常规地图能更好地满足空间规划、资源监测等工作的需求[1]。目前，地图保障服务与测绘地理信息建设涉及村级的较少[2]，而常规服务地图，如市县级、乡镇级衍生村级地图所表达的内容不够详实、信息不够直观，不便于驻村干部开展工作。

广西辖14 个设区市，111 个县（区、市），1118 个乡镇、街道，16453 个行政区、社区。目前自治区、设区市、县级行政区域有16 开至全开的各种开幅地图，并可做到半年或年度更新。而覆盖全广西的乡镇级地图只有2010 年完成的全开影像挂图以及个别乡镇定制的乡镇级专题地图，村级地图严重空缺。因此，利用现有基础测绘数据成果及地图生产工艺制作村级基础地理地图，为新农村建设提供强有力的地图保障，是服务乡村振兴的重要举措之一。

1 总体设计

此项目基于地理国情监测成果及广西多尺度快速制图数据，整合乡村振兴如具体村屯信息、特色产业发展等专题资料，利用计算机制图技术，结合影像地图生产工艺，建立广西“一村一图”地图数据库。项目组在制作样图模板库的基础上，配合快速出图系统，建立起基于知识规则库[3]的“一村一图”快速出图模块，使用统一协调的模板和格式，实现村级地图的快速批量化编制。

项目使用的基础底图以地理国情监测正射影像图为底，叠加广西多尺度快速制图数据的矢量境界、交通、地名数据，配以统一的附图、图例、图外整饰。

2 技术路线

传统影像地图的编制流程主要分为资料收集与预处理、图幅设计与样图制作、数据处理及符号化、图面配置与整饰、质量检查、成果输出等6 个阶段。

此项目在制作工艺上，将传统影像地图分割式的制作方法进行优化，嵌合数据处理、影像选取、制图综合、附图制作以及地图整饰等环节，减少冗余操作，提升出图效率，达到每幅3～5 min 的基础底图出图速度，半年内能完成1500 幅村级影像地图的制作工作。工艺流程如图1 所示。

图1 “一村一图”工艺流程图

3 工程建设实施

3.1 数据资料的收集与整理

3.1.1 基础地理数据资料的收集与整理

项目组首先收集现势性好、规范性强的基础地理信息数据，包括广西全区的多尺度快速制图数据、地理国情监测的最新高分辨率正射影像数据等。其次对数据进行整理、更新、编辑，根据制图需要，整合地名点、交通及附属设施、境界、水系等重要地理要素以及影像数据，对所选取的数据进行结构化构建，可以在不同制图任务区域范围内迁移，从而形成“一村一图”制图数据库。制图数据库的具体数据分层情况如表1 所示。

表1 “一村一图”基础地理数据库分层情况表

（1）进行数据拼接、投影转换、属性转换、空间相关要素选取、分层重组及属性维护等数据整合工作。

（2）利用最新影像数据对道路、水系进行套合匹配处理。

（3）通过相关数据处理工具完成水系要素流向处理、结构线处理、路网构建、境界套合处理及图面符号冲突检查与处理等工作。

（4）利用制图系统导出符号化后的地图，检查制图质量。对于制图成果图面存在不合理的符号压盖、堆叠及连通性等问题进行地图数据修改。

（5）对正射影像进行匀光、匀色处理后按照行政区域范围拼接形成影像数据库；保留原影像数据精度，没有缺损，接边完好；拼接的影像底图图像清晰、亮度适中、色调均匀，内部影像接边部位图形及颜色过渡自然。

3.1.2 专题数据资料的收集与整理

项目组首先通过自然资源、农业农村等部门和实地调查收集有关专业资料，如村屯人口、原贫困户、特色产业项目、旅游景点、乡村规划等专题资料；之后将收集、整理、更新、核查后的各类数据整理建库，形成“一村一图”专题数据库。

3.2 地图知识库设计和制图模板制作

为保证地图表现形式的统一，实现地图的标准化，项目组根据专题表达规则、制图色彩规则、制图模板规则对制图知识规则[4]进行配置设计。项目组通过对地图整饰、符号库设计、注记配置表达以及附图等规则进行统一设计，形成标准的制图模板文件，并可根据制图需求，制作倾向性不同的地图模板，如突出交通要素、遥感影像要素等。

3.2.1 符号库设计

地图符号是地图内容的具体表现形式[5]，地图符号设计需考虑准确性、形象性及相似性。影像地图中的影像本身具有丰富的地物信息，且匀色后的色彩较为丰富，因此，项目组在专题符号的设计上要着重考虑色彩、尺寸，保证符号指示清晰、便于辨认、不过多遮盖影像地物，并且具有统一性和协调性。

地图用色要与地图用途相协调，各地图要素层的用色要能给人以鲜明的层次感，整体上色彩配合要协调美观[5]。区别于普通专题地图，在配置影像地图的专题要素时，要最大限度地保证影像所传递的信息量不被削减，因此在进行样图设计时，点层、线层、面层在配色上要具有层次感又不相互干扰。点层选用高饱和度配色，尺寸适中，在保证清晰度的同时又能减少地物遮盖；线层选用贴合影像原色，比如水网用蓝色，城区路网、乡村道路等多采用白色，高等级道路采用常规地图符号色彩进行表达以区分等级；面层进行镂空半透明化处理，比如农场、林场仅表示边线范围。

地图注记是地图符号的一部分，它配合符号来说明有关定性、定量的信息，具有分散性和等级性[5]。在进行注记配置时，需要根据幅面情况调整注记的字体、字大、字色等，形成标准的注记配置规则，使图面协调的同时又兼具层次感。影像地图要使注记突出，需要从符号上提取颜色保证协调性和规律性，或采用描边、晕圈的方式将注记层置于上层，按照视觉规律进行设计，将注记融入到地图符号的构成中，使地图内容既丰富又统一。

3.2.2 图面配置设计

完整的专题地图包括主图、图名、图例、比例尺、文字说明及附图[6]，协调统一的图面配置能够使主题突出。从内容上看，“一村一图”的图面配置主要有版式、附图以及图例，一些特殊用图还包括图表以及文字说明。具体要求有以下3 点。

（1）配合主题，突出地图内容。为使地图内容篇幅大、位置居视觉中心、色彩突出，项目组在进行版式设计时，考虑到影像地图大篇幅为绿色基调，因此选用蓝色为版式主题色。

（2）为避免冲突，图名、图例、比例尺、指北针、附图以及说明文字所占篇幅及位置要安排合理。一般以不压盖主区地图要素为原则，图名居于正上方，附图放置于内图廓左上方，图例放置在右下方。

（3）根据主区形状特征选取横版或竖版使图面重心平衡，主区范围距离内图廓留15～20 mm 的空白最佳。

3.2.3 制图模板制作

制作统一的制图模板，调用统一的符号库及图面配置文件。

4 部分关键技术与应用效果

4.1 制图工艺优化与改进

此项目的难点在于不仅要整合多源数据资料确保地图数据的一致性，还要在统一的标准下进行规模化制图。项目资料数据涉及多种格式，制图流程繁琐，单一软件的功能已不能满足项目需求，如数据处理、地图整饰需ArcGIS、MAPGIS 与专业排版软件配合使用。项目组经过深入研究，优化和改进了面向地图设计人员和地图作业的地图制图工艺。项目组充分利用专业排版软件在平面设计上的优势和ArcGIS 在地图数据处理上的优势，在数据处理和建库阶段，采用ArcGIS 软件进行操作；在设计阶段，利用专业排版软件进行地图整饰设计，之后将各阶段设计的成果统一至ArcGIS平台，实现地图作业阶段一体化快速制图。作业员只需在同一软件平台上进行地图编辑和地图输出，避免了每次修改需要切换不同软件进行操作。

4.2 地图制图专家知识库建设

此项目的难点是制定完善的制图规则和提高自动制图的匹配度。项目组根据项目需求，构建广西“一村一图”专家知识库，包含地图符号、制图模板、地图数据规则、地图注记规则、地图综合取舍、邻区选取、地图整饰、图例配置、地图服务、数据定位、地图投影等，为快速制图、出图奠定了基础。

4.3 基于模板库的快速出图

此项目的难点是减少人工干预，提高工作效率，实现快速批量出图。项目组利用快速出图系统，系统程序根据制图范围定位文件，从“一村一图”地图数据库中提取制图要素，匹配对应县、市制图模板，批量完成比例尺计算、确定图幅方向、符号化处理、影像叠置、注记配置、要素综合取舍以及图外整饰配置等步骤，自动生成对应的村级制图工程文件以及底图数据库，后期作业人员仅需依据出图标准对专题要素进行少量修改调整，即可实现基于基础地理信息数据的批量化快速制图。

4.4 批量修改工具研发

此项目的难点是修改海量的制图要素参数。此项目工期紧、数量大，样图设计与批量编制工作几乎同时进行，地图编制过程中经常需要对地图的表示方法进行修改，在生产后期需要将原来编制的全开地图放大到双全开打印。项目组研发了注记、符号、模板、比例尺、打印等批量修改的功能，大大提高了地图修改效率。

4.5 影像数据库管理

此项目的难点在于作业效率受影像管理的限制。项目使用的是优于1 m 分辨率的卫星影像，数据量大，一个县的影像经匀光、匀色后的影像约为100 G，调用速度较慢，不适合批量作业生产。为提高数据调用效率，项目组采取分行政村批量裁切存放，通过制图工程远程调用方式，方便作业，有效提高了作业效率。

4.6 应用效果

“一村一图”项目聚焦乡村地区基础地理信息数据建设，村级影像地图填补了乡村地区基础图件的空白，极大方便了管理者和群众了解当地的地理位置、区域分布、群众房屋等基础村情信息，目前已陆续为巴马瑶族自治县、环江毛南族自治县、都安瑶族自治县、田东县等9 个重点帮扶县提供了村级影像地图服务，为乡村振兴提供了基础地理信息支撑。

5 结 语

广西“一村一图”工程将测绘地理信息数据成果应用普及到农村，村镇重要地物信息以影像地图的形式直观、立体、丰富地展示出来，填补了农村地区地图服务的空缺。项目组结合影像地图制图工艺以及快速成图系统，通过制作“一村一图”模板文件，设计符号库规则、注记配置规则以及图面整饰规则，优化了传统制图工艺，集成多项批量性功能，实现了基于基础地理信息数据的批量化快速制图，改变了目前缺少村级基础地理信息服务及工作用图的现状，为乡村振兴、美丽乡村规划建设、农村环境卫生整治、公共服务等提供了地理信息支持，有效推动了测绘地理信息应用的多元化、普适化发展。