吳易璿 武漢市測繪研究院 桂琳 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 唐娜 潘澄 武漢市測繪研究院
GIS 是地理信息系統(tǒng)的簡稱,其中融合了先進科學(xué)計算機技術(shù),是一種準(zhǔn)確度高、特定的空間信息系統(tǒng),可以準(zhǔn)確地對空間中的對象進行數(shù)據(jù)的收集、存儲、處理和分析,同時還包括位置定位、圖形數(shù)據(jù)處理、遙感圖像采集等功能。而伴隨著計算機技術(shù)的不斷進步和發(fā)展,地圖學(xué)以及地圖制圖方式方法也發(fā)生了重大的變革,計算機技術(shù)的引入大大提高了地圖制圖的精度和準(zhǔn)確度。
地理信息系統(tǒng)英文名稱為(Geo-Informationsystem),可以將其稱之為GIS(以下簡稱GIS)。GIS[1]最早出現(xiàn)在20 世紀(jì),并在幾十年的發(fā)展與更新過程中,逐漸從單一應(yīng)用技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)換為完善理論空間系統(tǒng),該系統(tǒng)具有良好使用體驗,自出現(xiàn)后迅速得到社會各界廣泛關(guān)注與認可,將GIS 系統(tǒng)與地圖制圖技術(shù)結(jié)合在一起,對地圖制圖技術(shù)變革具有重要推動作用。將GIS 系統(tǒng)與制圖技術(shù)結(jié)合在一起,能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)地圖制圖方式,并及時補充相關(guān)地理信息,從而提升地圖信息精準(zhǔn)度。
地圖與數(shù)據(jù)結(jié)合到一起,能夠進行空間表達。但是,傳統(tǒng)繪制地圖,難以得到及時更新,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失。因此,要想強化地圖表達能力,勢必要從實際情況出發(fā),結(jié)合國內(nèi)地圖制圖具體情況,合理運用GIS數(shù)據(jù),借助計算機技術(shù)完成地圖制圖工作,并應(yīng)用GIS 軟件功能,提升數(shù)據(jù)處理能力。GIS 數(shù)據(jù)能夠彌補地圖制圖工作數(shù)據(jù)更新不及時,轉(zhuǎn)換存在缺失等問題,只有合理運用GIS 技術(shù),才能強化地圖制圖技術(shù),為不同行業(yè)與工作提供精準(zhǔn)數(shù)字地圖。
空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)是為地理信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù),并建立基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。因此,空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組織反映了地理信息系統(tǒng)的要求,使用“屬性編碼十定位數(shù)據(jù)”的形式。數(shù)據(jù)采集雖然不是地理信息系統(tǒng)軟件的主要功能,但其處理地理信息的方便性,決定了在空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中使用的非常頻繁,如ARC/INFO 等,這是由空間數(shù)據(jù)的按地理屬性編碼進行數(shù)據(jù)組織的特性決定的,由于地圖制圖不是空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)的主要目的,因此在空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中不會提出與地圖制圖結(jié)合的要求。但從制圖者的角度來看,地圖制圖與空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)能結(jié)合起來,統(tǒng)一到一個軟件系統(tǒng)中實現(xiàn)融合生產(chǎn),則會起到事半功倍的效果,可以節(jié)省大量的資源。因為涉及全國或整個地區(qū)的地圖生產(chǎn)以及空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)都是巨大的工程,需要很大的投入。而我國目前兩者都要生產(chǎn)(各自有不同的用途),但整體的經(jīng)濟投入還很有限,地圖制圖過程中,從地圖中采集的是圖形數(shù)據(jù),實現(xiàn)地圖出版,而空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中則是從地圖中采集空間數(shù)據(jù)。如果通過地圖符號化方法,可以把空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形數(shù)據(jù),同時進行相應(yīng)的地圖信息補充(地圖出版處理),就可以把兩個流程結(jié)合起來,得到空間數(shù)據(jù)和紙質(zhì)地圖兩種產(chǎn)品。
關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用能為GIS 系統(tǒng)融合提供可靠支撐,幫助獲取所需數(shù)據(jù),基于制圖需求完成實體標(biāo)注。①對地圖編輯工作者來說,應(yīng)靈活使用GIS 技術(shù),確保數(shù)據(jù)信息的有效獲取。在地圖制作期間,加強各類數(shù)據(jù)間聯(lián)系,基于規(guī)范性原則實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一化處理,并標(biāo)注易識別符號。②進入地圖投影環(huán)節(jié),從實際情況出發(fā)完成高度一致的地圖投影任務(wù),即便變形需求多樣化,仍能滿足這一需求。當(dāng)前的角圓錐投影方式具有可行性和實用性,并得到了地圖制作者的高度認可。③順利轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)格式,根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換需要編寫相應(yīng)程序,為空間數(shù)據(jù)的獲取提供指導(dǎo),同時,基于數(shù)據(jù)格式調(diào)整坐標(biāo),以便數(shù)據(jù)形式自由、靈活切換。
以融合生產(chǎn)技術(shù)為支撐的數(shù)字制圖系統(tǒng),從實際情況來看,大致可以分為以下幾個應(yīng)用環(huán)節(jié)。利用其他途徑獲得的空間數(shù)據(jù)經(jīng)常存在一些質(zhì)量性問題,并且這些問題較為隱蔽,比如指針錯位、屬性錯誤等等,這些問題不容易被發(fā)現(xiàn),只有使用空間數(shù)據(jù)可視化手段,比如地圖符號化等,才可以被尋找出來,通過這一平臺來找尋存在錯誤,加以改正,以此獲取正確的空間數(shù)據(jù)。在沒有地圖數(shù)據(jù)庫支撐的現(xiàn)狀下,通過采集編輯屬性完善的空間數(shù)據(jù),實現(xiàn)建立地圖數(shù)據(jù)庫的整體目標(biāo)。在這一環(huán)境下,能夠有效地實現(xiàn)基于地理屬性的地圈編輯。對于圖形符號編輯本身而言,不僅可以提升編圖效率,同時還可以保證整體質(zhì)量,完成紙質(zhì)地圖的出版。融合技術(shù)的應(yīng)用,為更新空間數(shù)據(jù)提供了新的方法的手段,它可以將地圖編輯過程中新增的地圖內(nèi)容和信息有效保存下來,完成數(shù)據(jù)更新和地圖數(shù)據(jù)庫更新任務(wù)。
地圖制圖技術(shù)在國內(nèi)具有較為悠久的歷史,地圖制圖技術(shù)隨著現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展不斷進步。近年來,在信息技術(shù)支持下,集成地理信息系統(tǒng)出現(xiàn),并為地圖制圖技術(shù)帶來巨大變革,使地圖制圖技術(shù)充滿生機與活力。隨著社會發(fā)展與改革工作開展,社會對于數(shù)字地圖要求逐漸提升。近10 年來,在信息技術(shù)支持下,GIS 數(shù)據(jù)系統(tǒng)為地圖制圖技術(shù)提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù),并在計算機與信息技術(shù)支持下,數(shù)字地圖可視化不斷增強。GIS 空間數(shù)據(jù)與地圖制圖不斷融合,不僅能夠為地圖制圖技術(shù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ),更能為各行各業(yè)提供精準(zhǔn)數(shù)字地圖,解決不同產(chǎn)業(yè)對數(shù)字地圖的更高級別需求。