專題制作中GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用研究

張百靈（廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州510030）

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專題制作中GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用研究

張百靈（廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州510030）

現(xiàn)如今，我們國家面臨著很多像整治森林破壞一樣的巨大挑戰(zhàn)，而解決這些問題都要和地理因素連接在一起，生產(chǎn)生活中的很多因素也和地理密切組合在一起。由于以前的技術(shù)沒有達(dá)到可以“正確使用地理信息來處理問題并準(zhǔn)確地做出決策”的高度，所以，GIS技術(shù)的出現(xiàn)吸引了全球人的注目，它的優(yōu)良特性幫助人們做出了很多重要的決策。本文主要針對(duì)專題地圖制作中GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用進(jìn)行研究。

地圖制作；GIS；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；應(yīng)用研究

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各國的技術(shù)水平也在不斷地發(fā)展，社會(huì)對(duì)技術(shù)的要求也越來越高，尤其是像專題地圖這種嚴(yán)謹(jǐn)性要求非常高的制作技術(shù)。地圖市場(chǎng)的發(fā)展可謂是蒸蒸日上，并且憑借著它嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)、信息量豐富、比較直觀的優(yōu)良特性，在政府的決策方面、城市的規(guī)劃建筑、旅游資源的開發(fā)、森林系統(tǒng)的保護(hù)、交通運(yùn)輸管理等發(fā)面發(fā)揮了舉足輕重的作用。由于人們對(duì)地圖的需求變得越來越高，傳統(tǒng)的地圖分析速度太慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)各界的需求，全球各界都渴望一種既能夠快速成圖又能夠保質(zhì)保量的專題地圖制作技術(shù)，GIS的出現(xiàn)可以說是便利了全球各個(gè)國家的發(fā)展，將GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用在專題地圖制作中極大地提高了地圖底圖制作的嚴(yán)密性。

1　GIS的定義

GIS的全稱是地理信息系統(tǒng)，它的操作要在計(jì)算機(jī)上面可以對(duì)任何發(fā)生的事件和所存在的東西進(jìn)行分析并構(gòu)成圖。GIS是將地圖、地理分析、數(shù)據(jù)庫操作三者有效地組合在一起，從而使GIS和其他的信息系統(tǒng)區(qū)分開，并且有非常高的使用價(jià)值，它可以用在一些事業(yè)單位中，幫助解釋、預(yù)測(cè)、規(guī)劃。

GIS是一項(xiàng)比較前沿的技術(shù)，它在地圖制作的工作過程中，比傳統(tǒng)的處理方法處理得更好更快，不僅節(jié)省時(shí)間也能夠保證工作的質(zhì)量，基于這一優(yōu)良特性，它在專題地圖制作中的應(yīng)用非常廣泛。

GIS是一項(xiàng)前沿的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，要使用GIS數(shù)據(jù)分析技術(shù)，就要從多角度進(jìn)行分析，經(jīng)過長時(shí)間的數(shù)據(jù)分析研究，最終在1998年確定了1：25萬數(shù)據(jù)庫，在2003年驗(yàn)收并確定了1：5萬地名數(shù)據(jù)庫的適用性［1］。

2　GIS的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)

GIS中一共有兩種數(shù)據(jù)形式：①空間數(shù)據(jù)；②屬性數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)指的是用來表現(xiàn)空間中實(shí)體的大小、空間上的位置、空間中的形狀、空間中數(shù)據(jù)的分布特征等許多方面的數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)可以用來描述現(xiàn)實(shí)世界中的目標(biāo)，具有定性、定位、時(shí)間、空間等方面的特征。定性指的是來自現(xiàn)實(shí)世界中的目標(biāo)屬性，且這種屬性是一種自然屬性，伴隨著顯示空間目標(biāo)的位置。定位是指空間數(shù)據(jù)中的每一個(gè)空間目標(biāo)都有唯一確定的在空間中的位置，這種位置可以區(qū)別出空間目標(biāo)，使其很容易被分辨出來。時(shí)間是指空間數(shù)據(jù)中的空間目標(biāo)隨著時(shí)間的改變而變化?？臻g是指空間關(guān)系，通常被稱作拓?fù)潢P(guān)系?？臻g數(shù)據(jù)是一種適合于描述二維、三維甚至多維分布的一種數(shù)據(jù)，不僅能表示空間中的實(shí)體的空間上的位置關(guān)系、與時(shí)間的關(guān)系、空間自身形態(tài)信息，還可以用來表示空間中實(shí)體的屬性以及實(shí)體中空間上的關(guān)系?？臻g實(shí)體是指對(duì)存在于自然世界中的地理實(shí)體的抽象化描述，是空間數(shù)據(jù)中不可以再度分化的最小的單位實(shí)體?？臻g實(shí)體主要包括點(diǎn)、線、面、實(shí)體等基本屬性。在自然世界中，任何一個(gè)有自身地理位置的實(shí)體都可以用基本屬性表示，實(shí)體中包含的地理信息可以用也可以用屬性表示。立體空間中有點(diǎn)點(diǎn)關(guān)系、點(diǎn)線關(guān)系、線面關(guān)系等，這種空間關(guān)系是通過空間實(shí)體抽象化后的關(guān)系。也就是說空間數(shù)據(jù)可以被看成是一種用抽象化的空間實(shí)體：點(diǎn)、線、面等空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示自然數(shù)據(jù)。

至于屬性數(shù)據(jù)，它表現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)以外的其它屬性，是對(duì)空間數(shù)據(jù)的補(bǔ)充說明。屬性數(shù)據(jù)的定義為：可以分為由某個(gè)非數(shù)字型特征區(qū)分的不同數(shù)據(jù)的類型，可以用來描述地理實(shí)體質(zhì)量和數(shù)量特征的數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)是和要素密切相關(guān)的信息，它和要素的特征和分析的需要有著很密切的關(guān)系，一般是用于自定義的。屬性數(shù)據(jù)是空間數(shù)據(jù)的一種補(bǔ)充，空間數(shù)據(jù)所涵蓋的內(nèi)容，屬性數(shù)據(jù)都包括，兩者是存在一定的包含關(guān)系。屬性數(shù)據(jù)，顧名思義，是用來描述一些屬性特征的，這些屬性特征包括定性、定向、時(shí)間、以及空間各個(gè)方面。

3　GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)應(yīng)用在專題地圖制作上的流程

CorelDRAW軟件是一種靈活度非常高、編輯風(fēng)格也變化多樣的常用制作專題地圖的工具，但是這個(gè)軟件也有弊端，它不提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)的功能，制作成功的專題地圖共享性也非常差，因此，對(duì)于要求數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的專題地圖，要在GIS的基礎(chǔ)之上完成數(shù)字的信息化，再利用CorelDRAW軟件完成專題地圖的制作［2］。

利用GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換制作專題地圖的主要操作為：第一步，從數(shù)據(jù)庫中找到數(shù)據(jù)；第二步，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫里面數(shù)據(jù)的拼接；第三步，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行投影操作；第四步，確定投影裁剪框；第五步，將數(shù)據(jù)要素分離，并且提取里面的屬性；最后一步，裁切數(shù)據(jù)或者在CorelDRAW中進(jìn)行編輯和整飾操作。主要的流程圖如圖1。

圖1　

通過這一種技術(shù)流程來進(jìn)行專題地圖的制作，可以充分的發(fā)掘出數(shù)據(jù)庫的空間和屬性優(yōu)勢(shì)，在這種流程中，可以直接安排專門的人員進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的分析和準(zhǔn)備，作業(yè)員只需要在CorelDRAW中進(jìn)行制圖的操作，這樣的工作流程可以避免在工作流程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)采集，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)“一站式”的工作，它有較強(qiáng)的工作性、可操作性［3］。

這個(gè)應(yīng)用從確定裁剪框，到數(shù)據(jù)裁切這一過程保證了數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換的精確度，也保證了各個(gè)圖之間資料的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，從而體現(xiàn)了基于GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)之上的專題地圖設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，呈現(xiàn)出來的地圖更加直觀，方便有關(guān)人員直接在上面進(jìn)行數(shù)據(jù)分析操作，研究不同地區(qū)的地理特征，性能非常優(yōu)越。

4　GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)應(yīng)用

GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的技術(shù)主要是建立在一些系統(tǒng)平臺(tái)上的，用GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的每一個(gè)流程中都有相應(yīng)的技術(shù)平臺(tái)，這些平臺(tái)保證了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的順利實(shí)施。

4.1主要軟件平臺(tái)

GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)中主要的軟件平臺(tái)有Arc/Info，ArcView，Mapgis，Geoway，Visual/For，這些軟件在不同的階段有相應(yīng)的應(yīng)用。

4.2從數(shù)據(jù)庫中獲得數(shù)據(jù)

（1）在使用GIS時(shí)，有時(shí)獲取的數(shù)據(jù)格式不能直接被數(shù)據(jù)分析的軟件使用，因而要轉(zhuǎn)換格式。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)都是屬于分幅管理儲(chǔ)存的，數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)備的操作人員需要根據(jù)專題地圖的作圖區(qū)域，確定從數(shù)據(jù)庫中獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換所需要的最多的幅數(shù)，并轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)處理軟件Arc/Info通用的COVERAGE格式。

（2）數(shù)據(jù)庫里有很多的數(shù)據(jù)分析模型，操作員需要記錄數(shù)據(jù)庫中的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)，包括投影類型、投影參數(shù)、橢球體等。

（3）獲取數(shù)據(jù)成功并將數(shù)據(jù)分層后，操作員需要分析各層的數(shù)據(jù)，其中包括數(shù)據(jù)所含的地理實(shí)物的類型、地理實(shí)物的屬性等，然后根據(jù)分析提取有用的屬性信息。

4.3拼接數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)投影

從數(shù)據(jù)庫中獲得數(shù)據(jù)后，一般情況下要先將分幅的數(shù)據(jù)按照原來的投影拼接，之后就投影到目的投影處，然后再拼接。在投影拼接功能完成后，最合適的做法是重新建立起數(shù)據(jù)之間的空間關(guān)系，防止數(shù)據(jù)空間會(huì)改變。

4.4數(shù)據(jù)裁剪框與數(shù)據(jù)裁切

地圖的設(shè)計(jì)人員最好是直接參與到確定裁剪框的過程中，數(shù)據(jù)裁切一般采用MapGis軟件設(shè)計(jì)比例尺，在這個(gè)軟件中要顯示大地坐標(biāo)與實(shí)體地理坐標(biāo)的相互切換，方便快捷轉(zhuǎn)換裁剪框的比例尺，另外還要與圖形數(shù)據(jù)的直觀匹配方便設(shè)計(jì)。

4.5要素分離

在數(shù)據(jù)處理中，前文也提到了各要素是按照層次放置的，因此要進(jìn)行要素的按層分離，進(jìn)而才能導(dǎo)入至CorelDRAW軟件中識(shí)別每一個(gè)數(shù)據(jù)模型（點(diǎn)、線、面）代表的要素。

4.6屬性提取

在GIS中，由于數(shù)據(jù)建立起了嚴(yán)密的空間數(shù)據(jù)關(guān)系，所以假如單獨(dú)提取屬性相同的某一地理事物，會(huì)導(dǎo)致圖形的破碎，不方便將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至CorelDRAW軟件進(jìn)行編輯和整飾。因此在提取要素后還需提取重要地理實(shí)物，比如國道、省道和有名的水系等。這時(shí)需要利用GEOWAY軟件的自動(dòng)去偽節(jié)點(diǎn)命令，實(shí)現(xiàn)重要地理實(shí)物的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)性。然后利用屬性標(biāo)注功能，將線性地理實(shí)物、點(diǎn)形地理實(shí)物的有實(shí)用意義的屬性一一轉(zhuǎn)為注記，例如居民地注記、水系注記、道路編碼、地理名稱標(biāo)注記錄等等。為了避免使用者讀圖混淆的情況，需要事先設(shè)定好標(biāo)注記錄的大小，對(duì)標(biāo)注記錄的地理實(shí)物的位置與個(gè)數(shù)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，工作量無需作太大，達(dá)到目的即可。

4.7在CorelDRAW編輯和整飾

將數(shù)據(jù)處理之后，要導(dǎo)入到CorelDRAW軟件中，根據(jù)編制地圖最基本的要求：用圓滑的曲線將線性要素等表現(xiàn)的自然且圓滑，要素包括河流、道路等，在曲線表現(xiàn)圓滑的同時(shí)，還要盡量減少數(shù)據(jù)量，確定出參數(shù)的設(shè)定和圖面效果之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

5　結(jié)語

綜上所述，將GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)巧妙的應(yīng)用到專題地圖制作當(dāng)中，能夠保證地圖制作的精準(zhǔn)度，方便運(yùn)用地圖來進(jìn)行精確的分析，以便做出正確的決策判斷。在運(yùn)用GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)之上，可以使生產(chǎn)周期大大的縮短，也能夠提高工作效率。但是，由于社會(huì)對(duì)技術(shù)的要求越來越高，我們不能止步于現(xiàn)在的基于GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的專題地圖制作技術(shù)，要不斷的創(chuàng)新豐富它，使它在歷史的長河中永遠(yuǎn)不被淘汰，永遠(yuǎn)煥發(fā)生機(jī)活力。

［1］胡靜波，陳永晶，白延玲.基于GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換在專題地圖制作中的應(yīng)用方法研究［J］.測(cè)繪與空間地理信息，2014，10：164～165+167.

［2］李 慧，馬英蓮.基于專題地圖編制中GIS數(shù)據(jù)應(yīng)用的研究［J］.測(cè)繪技術(shù)裝備，2009，02：30～31+25.

［3］楊詠明，白友兵.GIS數(shù)據(jù)在專題地圖制作中應(yīng)用方法［J］.測(cè)繪與空間地理信息，2009，04：117～118+121.

［4］嚴(yán) 斌，陳 能.GIS數(shù)據(jù)在專題地圖可視化表達(dá)中的應(yīng)用［J］.地理空間信息，2012，01：155～157+6.

［5］張英哲，馬英連.GIS數(shù)據(jù)在專題地圖制作的應(yīng)用研究［A］.中國測(cè)繪學(xué)會(huì)科技信息網(wǎng)分會(huì).2007全國測(cè)繪科技信息交流會(huì)暨信息網(wǎng)成立30周年慶典論文集［C］.中國測(cè)繪學(xué)會(huì)科技信息網(wǎng)分會(huì)，2007：2.

張百靈（1983-），女，中級(jí)，本科，主要從事地理信息系統(tǒng)、地圖制圖、測(cè)繪等工作。

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2095-2066（2016）10-0063-02

2016-3-15