論測(cè)繪地圖的繪制

　　1. 概述

　　MAPGIS(地理信息系統(tǒng))是對(duì)地球空間信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、檢索、分析、評(píng)價(jià)、建模和輸出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。近幾年來(lái),MAPGIS廣泛應(yīng)用于測(cè)繪遙感、環(huán)境治理、災(zāi)害預(yù)測(cè)、地質(zhì)填圖、城市規(guī)劃、土地管理、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)和地學(xué)制圖等各個(gè)領(lǐng)域,已起到了不可估量的作用。

　　2. MAPGIS與測(cè)繪地圖

　　測(cè)繪制圖是測(cè)繪工作的有機(jī)組成部分,在開(kāi)展多學(xué)科、多途徑的測(cè)繪科研研究中,自始至終都要運(yùn)用測(cè)繪地圖來(lái)表現(xiàn)研究成果。在傳統(tǒng)的測(cè)繪制圖過(guò)程中,要經(jīng)歷若干個(gè)成圖步驟。MAPGIS測(cè)繪制圖過(guò)程主要分為資料準(zhǔn)備、圖形輸入、圖形編輯、顏色設(shè)計(jì)和圖形輸出等幾個(gè)階段MAPGIS提供了兩種圖形輸入方法:一種是數(shù)字化輸入,即采用數(shù)字化儀人工手扶游標(biāo)跟蹤,將原圖資料轉(zhuǎn)化為圖形數(shù)據(jù);另一種是掃描矢量化,通過(guò)掃描儀掃描原圖,以柵格形式存貯于圖象文件中,并經(jīng)過(guò)矢量轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。以上功能可用MAPGIS的輸入編輯子系統(tǒng)來(lái)完成。數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后,就要進(jìn)入圖形編輯數(shù)據(jù)校正、圖形的整飾、誤差的消除、坐標(biāo)的變換等工作,由MAPGIS圖形編輯子系統(tǒng)、誤差校正、圖形裁剪屬性庫(kù)管理等系統(tǒng)來(lái)完成上述各項(xiàng)功能。顏色是測(cè)繪地圖表現(xiàn)的一種重要要素,它直接影響測(cè)繪地圖的表現(xiàn)力和圖面效果。因此,測(cè)繪圖對(duì)顏色的要求是非常嚴(yán)格的。MAPGIS對(duì)測(cè)繪地圖作了顏色的要求,在分析了測(cè)繪地圖印刷特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套靈活、方便、精確的顏色定義和色標(biāo)系統(tǒng)。圖形輸出是MAPGIS地質(zhì)制圖的最后一道工序,通常是把顯示出的圖形數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)以上步驟,在基本符合要求后,由MAPGIS的輸出系統(tǒng)將編輯好的圖形顯示到屏幕或指定的設(shè)備上。經(jīng)以上處理過(guò)的數(shù)據(jù),可以實(shí)現(xiàn)測(cè)繪圖件的數(shù)字化,并建立圖形和屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合的數(shù)據(jù)庫(kù)。測(cè)繪信息數(shù)據(jù)全部存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中,可以將具有同一特性的圖形要素放在同一層中,即是將圖形數(shù)據(jù)分幅錄入這樣易于管理和查詢,而且可靈活地進(jìn)行分幅檢索、添加圖幅、刪除圖幅。

　　3. MAPGIS的優(yōu)點(diǎn)分析

　　MAPGIS軟件是具有國(guó)際先進(jìn)水平的地理信息系統(tǒng)，它主要由數(shù)字化子系統(tǒng)、圖形編輯子系統(tǒng)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)處理子系統(tǒng)、數(shù)字高程模型子系統(tǒng)、地圖建邊建庫(kù)子系統(tǒng)、專定屬性定義及管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)、空間分析子系統(tǒng)、圖像分析子系統(tǒng)、圖形輸出交換子系統(tǒng)等功能模塊構(gòu)成。各系統(tǒng)之間既互相獨(dú)立， 具有各自功能，又共享其數(shù)據(jù)信息，可實(shí)現(xiàn)綜合查詢和信息分析。其主要特點(diǎn)是：一是在結(jié)構(gòu)上該系統(tǒng)采用了矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的混合結(jié)構(gòu)，并完善了國(guó)內(nèi)外大多數(shù)GIS軟件系統(tǒng)所采用單一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或側(cè)重某一種數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)的局限性，以滿足不同問(wèn)題對(duì)矢量、柵格數(shù)據(jù)的不同需求，而且兩種數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的信息可以有效方便地互相轉(zhuǎn)換和準(zhǔn)確套合;二是在應(yīng)用上該系統(tǒng)分為輸入、編輯、庫(kù)管理、空間分析和輸出五大部分組成，各部分的優(yōu)點(diǎn)如下：

　　(1)輸入手段：具有掃描儀輸入、數(shù)字化儀輸入、GPS輸入等功能，也可接受DBASE、FOXBASE等數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，并且具有完備的錯(cuò)誤、誤差等校正方法。

　　(2)編輯功能：具有直觀實(shí)用的屬性動(dòng)態(tài)定義編輯功能和多媒體數(shù)據(jù)，具多重?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的屬性管理能力。

　　(3)地圖庫(kù)管理：具有較強(qiáng)的地圖拼接、管理、顯示、漫游和靈活方便的跨圖幅檢索能力，可管理達(dá)數(shù)千幅地圖。

　　(4)空間分析：具有功能齊全，性能良好，并且具有拓?fù)淇臻g查詢和三維實(shí)體疊加的分析能力。

　　(5)輸出功能：具有齊全的外設(shè)驅(qū)動(dòng)能力和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頁(yè)面描述語(yǔ)言的Postscript接口，可輸出符合任何公開(kāi)出版質(zhì)量要求的數(shù)字化產(chǎn)品圖件，并具有能自定義的靈活性報(bào)表輸出功能。

　　4. MAPGIS的缺點(diǎn)分析

　　(1)格式轉(zhuǎn)換問(wèn)題

　　但是，目前大多數(shù)的GIS是基于具體的、相互獨(dú)立和封閉的平臺(tái)開(kāi)發(fā)的，它們采用完全不同的空間數(shù)據(jù)模型，對(duì)地理數(shù)據(jù)的組織也有很大的差異。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在的GIS空間數(shù)據(jù)格式超過(guò)了 100種，而目前還沒(méi)有軟件可以實(shí)現(xiàn)100種以上數(shù)據(jù)格式之間的相互轉(zhuǎn)換，這使得在不同GIS軟件上開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)交換存在困難，采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)也只能部分解決問(wèn)題。限制了GIS處理技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?。MAPGIS是一套應(yīng)用廣泛的GIS軟件，它采用矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)混合結(jié)構(gòu)，將不同來(lái)源、不同類型的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的共享。由于MAPGIS的編輯系統(tǒng)只能調(diào)入輸出自己的標(biāo)準(zhǔn)格式文件，所以MAPGIS本身提供了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，支持當(dāng)前主流GIS數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。但由于MAPGIS是一個(gè)相對(duì)通用的平臺(tái)，不可能完全滿足各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的所有要求，這樣在實(shí)際應(yīng)用中就會(huì)存在一些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問(wèn)題。

　　(2)誤差問(wèn)題

　　子圖庫(kù)，線型庫(kù)定位點(diǎn)(定位線)不精確形成的誤差。

　　MAPGIS制圖系統(tǒng)庫(kù)包括子圖庫(kù)、線型庫(kù)、色庫(kù)、圖案庫(kù)。子圖庫(kù)是各類基礎(chǔ)地理及專題要素的符號(hào)庫(kù)。線型庫(kù)是各類地物界線及專題要素界線的符號(hào)庫(kù)。地圖符號(hào)是地圖的語(yǔ)言,在地圖上用來(lái)表示實(shí)地物體與現(xiàn)象的特點(diǎn)圖解記號(hào),它是地圖的主要表現(xiàn)形式,也是地理信息得以傳輸?shù)拿襟w。地圖符號(hào)按地面物體和符號(hào)的比例關(guān)系分為依比例尺，半依比例尺和不依比例尺符號(hào)。在傳統(tǒng)制圖理論中,任何符號(hào)都有它的定位點(diǎn)和定位線。符號(hào)的定位點(diǎn)和定位線都有嚴(yán)格的規(guī)定,它決定了地物在空間的分布位置和相互關(guān)系。符號(hào)庫(kù)(子圖庫(kù),線形庫(kù))形成誤差的主要原因是符號(hào)的定位點(diǎn)和定位線不在規(guī)定的位置上。制圖人員在數(shù)字化制圖過(guò)程中往往把符號(hào)移動(dòng)到與原圖相同的位置,當(dāng)坐標(biāo)點(diǎn)可見(jiàn)時(shí),符號(hào)的定位點(diǎn)(定位線)和符號(hào)的坐標(biāo)可見(jiàn)點(diǎn)不在同一點(diǎn)上,其誤差在0.1-0.5mm之間,圖件比例尺越小其誤差變形越大。

　　通過(guò)對(duì)MAPGIS優(yōu)缺點(diǎn)的分析，可以看出在測(cè)繪制圖中，需要充分利用軟件的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)字化生產(chǎn)的工藝流程，降低誤差，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率?？傊?數(shù)字化制圖是一項(xiàng)需要不斷完善,不斷改進(jìn)的技術(shù),也大有潛力可挖,同時(shí)也存在著無(wú)窮的技巧和樂(lè)趣,只要我們廣大制圖工作者結(jié)合本專業(yè)特點(diǎn),開(kāi)動(dòng)腦子,注意觀察,并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),我們的工作一定會(huì)更上一層樓。

　　測(cè)繪圖件數(shù)據(jù)信息載體介質(zhì)不同產(chǎn)生的誤差。

　　原始圖件數(shù)據(jù)信息載體介質(zhì)分為紙介質(zhì),透明薄膜介質(zhì)及刻圖薄膜介質(zhì)3種.在3種信息載體中,紙介質(zhì)變形最大,其次與其它制圖軟件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問(wèn)題為透明薄膜介質(zhì)變形較小,刻圖薄膜介質(zhì)變形最小.紙介質(zhì)變形產(chǎn)生誤差的主要原因是折疊、褶皺、氣候影響,變形誤差一般在1-2mm。薄膜介質(zhì)產(chǎn)生變形的主要原因:在使用和保存過(guò)程中產(chǎn)生褶皺,薄膜受溫度影響等,圖形數(shù)字化輸入方式的不同產(chǎn)生的誤差。

　　圖形數(shù)字化方法分為手扶跟蹤數(shù)字化儀輸入和圖形光柵化掃描矢量化方式輸入兩種.數(shù)字化儀的基本原理是將地圖上的位置信息通過(guò)數(shù)字化儀的定位器以數(shù)字信號(hào)的方式傳送給計(jì)算機(jī),使計(jì)算機(jī)記錄每個(gè)點(diǎn)、線、面的位置,形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。在數(shù)字化過(guò)程中,產(chǎn)生誤差的主要原因是人為因素。在數(shù)字化過(guò)程中手扶游標(biāo)不穩(wěn)左右擺動(dòng),或者數(shù)字化板晃動(dòng),從而造成采集點(diǎn)位不準(zhǔn)確。其次是一幅圖未完成,關(guān)閉數(shù)字化儀后,重新開(kāi)機(jī),造成定位系統(tǒng)坐標(biāo)與上次不同而形成誤差。圖形掃描矢量化形成的誤差主要有:掃描儀精度不高,掃描的光柵圖像變形產(chǎn)生的誤差;光柵圖像沒(méi)有配準(zhǔn)就矢量化圖形，形成的誤差;在矢量點(diǎn)，線過(guò)程中圖像放大倍數(shù)小形成的誤差。