http://www.gissky.net- GIS空间站

我要投稿 投稿指南 RSS订阅 网站资讯通告:
搜索: 您现在的位置: GIS空间站 >> 技术专栏 >> ArcGIS >> ArcGIS入门与应用 >> 正文

基于ArcGIS的增城市政务电子地图快速制作技术研究

作者:郑海玲    文章来源:2014测绘学会    点击数:    更新时间:2014-12-27
摘要:增城市政务电子地图制作是在增城“撤市设区”,各类重大建设项目和基础设施不断落成,城市道路、公共设施发生巨大变化的背景下产生的。建设一个适合增城的现势性强的电子地图,成为政府抉择及日常工作的迫切需要。ArcGIS中的地图制图表达样式多样化,本文详细描述了基于ArcGIS的政务电子地图制作的技术流程与方案,最终形成现势性强,界面美观的“增城市政务电子地图”,发布于政务空间信息服务平台。

引言

随着增城“撤市设区”进程的推进,各类重大建设项目和基础设施不断在此落成,城市中道路及公共设施等都发生了巨大变化,建设个多尺度、现势性强、信息量丰富的政务电子地图成为日常工作的需要。增城市政务电子地图制作是增城市政务空间信息服务平台应用服务的基础,政务版电子地图针对社会经济信息空间化整合和在线阅览标注等电子政务应用需求,对公共地理基础数据进行提取与整合、编码入库及符号化表现等一系列加工处理,形成的适用于网络一站式服务的电子地图。

电子地图具有动态性、交互性与多媒体性及丰富的信息量的特点,因而被广泛应用于各行各业[1]。按照数据类型对电子地图划分,包括矢量电子地图与影像电子地图两类。影像电子地图更新时具有快速、便捷的特性;矢量电子地图则不仅仅是数据展示的平台,更是信息查询与数据分析的载体。随着近几年GIS的快速发展,电子地图的制作流程与技术也更加成熟,电子地图制作已经深入到规划、民政、公安、水利等多个行业应用中。 

ArcGIS中的地图制图表达样式多样化,提供了空间数据符号化与样式、地图注记、制图表达、制图综合及使用地图修饰元素(如土名、图例等)进行地图制图与输出的方法[2],因此已被广泛应用于制作多比例尺电子地图。本文主要研究在ArcGIS 10.0软件下的增城市政务电子地图的制作流程及数据快速处理方法。

2数据整理

制作面向政务的增城市电子地图所需数据包括:(1)基础数据:房屋面、水系、公园、北回归线、体育场、镇街面、村界面等;(2)交通数据:道路、铁路、地铁等(3)POI数据:企业、事业单位、餐饮、零售业、休闲娱乐等。

2.1 数据提取

增城市政务电子地图制作所需数据的数据源是从增城市1:2000地形图中提取,提取的信息包括房屋面、水系、公园、北回归线、体育场、镇街面、村界面等数据,并对没有接边的数据进行接边处理并简化其中的附属设施数据,使提取到的数据尽量简单形象。而POI数据则通过民政局、公安局等其他单位提供并加以外业调绘。

2.2 数据整理

合理的数据分层是电子地图制作的关键。用于电子地图制作的各类数据都需要经过统一的编码、分级分类处理,以便下一步地图制图的分图层显示与分类符号化显示。电子地图制作过程涉及到的公园、体育场、村界面、房屋面等数据,这类面状数据不需要进行分类分级,直接可以利用。前期数据分类分级处理主要包括水系数据、道路数据和POI兴趣点数据。将对此三类数据的分类整理逐一介绍。

2.2.1 水系分类整理

将水系数据按照其重要性,大小,影响力等综合因素,将其分为主要水系、次要水系和其他水系三大类,在水系图层的数据结构中增设JB字段,代表水系级别。主要水系包括主要河流与主要水库,在增城包括了三条河流(增江、东江和西福河)和四个水库(增塘水库、联安水库、挂绿湖以及百花林水库),主要水系的显示等级最高,并将JB字段赋值为1,在较小比例尺条件下就显示。同理,将次要水系的显示等级赋值为2,在次一级显示,其他水系显示等级赋值为3,在更低级别显示。水系数据结构如表1所示。

表1水系数据结构表

字段名称

字段标识

数据类型

长度

备注

NAME

名称

字符型

80

水系标准名称

JB

级别

短整型

2

取值为1、2、3

BZ

备注

字符型

200

汉字、字母和数字组合。汉字字符集遵循GB 18030 规定

2.2.2 道路等级分类

城市道路包含众多种类,不同的性质及功能,因此难以用一个统一的标准对所有道路进行等级划分,因此也是本文工作的难点之一,针对增城道路实际情况,通过实践摸索,本文中将提取到的道路数据划分为五级,如表2所示。

表2道路等级划分表

道路等级

包含数据

一级道路

高速、国道、省道、快速路

二级道路

县道、主干道

三级道路

次干道

四级道路

支路

五级道路

小路

其中,对于高速公路、国道、省道、快速路及县道的道路数据都有属性说明,而其他道路的划分则结合增城实际道路情况,为地图展示的整体性与美观性,以路宽为主要划分依据,并结合手动调整,对个别出入较为明显的进行手动调整级别。其划分依据如表3所示。

表3 次一级道路等级划分依据

道路级别

包含数据

主干道

≥25

次干道

19-24

支路

10-18

小路

≤10

2.2.3 POI数据整理

POI数据庞杂,对POI数据进行有效划分至关重要,江南等[3]建立了多尺度显示模型用于解决地图要素的多尺度显示问题,这种方法会出现较多不合理的分层现象。本文利用的POI数据4547个,涉及到城市中的主要企事业单位等,本文对POI数据划分参照《GBT20267-2006车载导航电子地图产品规范》,将POI数据划分为十二大类,如表4所示,在每一大类下再次进行多个小类的划分,并且对每一小类进行编码,便于地图符号化。

在进行POI数据分级中,根据经验分级,对重要的,熟悉度高的POI点赋予最高显示等级,反之则赋予较低等级。在进行POI数据等级赋值过程中,采用Excel中的VBA宏语言,提取各类数据分别进行批量编辑,例如提取超市的编码,并对其等级赋值为4,则可以令超市在第四层数据显示,而对于个别小超市或特大超市可以进行手动降级或升级,大大提高POI数据编码及赋值的效率。

 

表4 POI兴趣点分类信息表

大类

小类

餐饮

西餐馆、中餐馆、酒吧、咖啡店、茶馆、其他餐饮

零售业

超市、百货商场、电器商场、服装、鞋帽、体育用品、饼屋、糕点、花卉、书店、药店、珠宝首饰、眼镜店、家俬建材、电脑店、通讯器材、汽车店、文化用品、便利店、其他专卖店、批发市场、农贸市场

住宿

宾馆、酒店度假村、疗养院其他住宿

休闲娱乐

高尔夫球场、广场、体育场馆、演出展示场所、网吧、歌舞厅、其他娱乐场所

公共服务

政府机构、事业单位、治安消防、图书馆、医院、电信局、邮政、公园、公共厕所

交通

车站、港口、码头、停车场、加油站、收费站、桥梁

文化媒体

名胜古迹、场馆、文艺团体、报社、电视台

金融

银行、保险、证券、其它金融机构

教育

幼儿园、小学、中学、高等学校、培训机构

地名社区

地名、工业园、大厦、楼盘、山林

企业公司

公司企业

其他

其他类

2.3 数据检查入库

对处理获得的各类数据,按照点、线、面图层分别导入ArcGIS中的Geodatabase中,在入库之前,需要对收集到的专题数据:水系、房屋面、境界面、体育场、公园、道路等数据进行检查,检查入库内容包括以下几个方面:

<!--[if !supportLists]-->1) <!--[endif]-->检查数据分层、编码、级别是否正确;

<!--[if !supportLists]-->2) <!--[endif]-->检查数据采集的面边线与构面边线是否不重合;

<!--[if !supportLists]-->3) <!--[endif]-->检查道路中心线交叉处是否都有节点相连;

<!--[if !supportLists]-->4) <!--[endif]-->检查水系中心线交叉处是否都有节点相连;

<!--[if !supportLists]-->5) <!--[endif]-->检查道路面、水系面的拓扑错误;

<!--[if !supportLists]-->6) <!--[endif]-->检查公园、山脉收集到的数据范围是否准确;

<!--[if !supportLists]-->7) <!--[endif]-->检查属性录入的是否正确,录入的属性值不能有空格等不利于查询的字符;

<!--[if !supportLists]-->8) <!--[endif]-->检查POI公共信息点数据分类情况:保证数据分类正确,POI点与POI注记的编码一致;

<!--[if !supportLists]-->9) <!--[endif]-->数据检查实行二级检查一级验收制,过程检查由作业员自查,最终检查由质量检查人员检查,验收由委托单位组织实施。二级均为100%的成果全面检查;

<!--[if !supportLists]-->10) <!--[endif]-->检查收集到的数据经验收后全面入库;

电子地图制作

3.1电子地图多比例尺设定

电子地图区分于传统地图的主要特点之一就是其具有多比例尺显示的特性,能够在有限的空间通过不同比例尺的缩放将地理信息展示出来。在ArcGIS中可以利用图层定义工具,右键图层属性,设置图层的显示比例范围(图1),达到多尺度显示的效果。根据最新的电子地图数据规范《CH/Z 9011-2011地理信息公共服务平台电子地图数据规范》,将地图分为20级,根据增城市建设政务电子地图的需要,本文将电子地图分为8级显示,其显示比例尺分别为:1:288,895.85;1:144,447.93;1:72,223.96;1:36,111.98;1:18,055.99;1:9,028.00;1:4,514.00;1:2,557.00。对地图要素的显示严格遵循下一级别的要素内容不少于上一级别,随着比例尺的不断增大,要素内容不断增多,并且不同级别之间平滑过渡,负载量变化平缓。

 

图1 图层显示比例设置

3.2 符号化及配色方案

电子地图数据是针对在线浏览和专题地图的需要,对矢量数据进行内容选取组合所形成的数据集,经符号化处理、图面整饰、分级缓存后形成重点突出、色彩协调、符号形象、图面美观的视屏显示地图。良好的配合方案与恰当的符号化可以提高电子地图的可读性与视觉兴奋。

3.2.1 地图符号设计

符号化是以图形形式对地图中的地理要素、标注和注记进行描述、分类和排列,地图符号有点状、线状和面状符号三种,均通过不同形状、尺寸、色彩等组合来表达地理实体[3]。对POI点进行形象化符号设计,如图2所示,并将此符号库安装即可在ArcGIS中使用,在不同图层中根据POI的级别分类显示。对线要素如河流、道路的符号设计则安装发锯齿插件,使显示的线要素不会因放大有锯齿现象,二面要素的符号化设计则直接填充相应颜色。地图符号设计是遵循符号形象化,色彩搭配协调,尽可能让用户最大化获得符号所表达的信息。

 

图2 POI符号设计样式

 

增城市政务电子地图制作共8个图层,具有不同的比例尺,因此需要根据不同比例尺适当调整符号大小,并且对其注记大小进行设定。在ArcGIS中可以利用Maplex功能对标记进行多样化标记,可以根据要素的重要性设置其显示权重,并设置注记的最佳摆放位置,避免压盖现象。

3.2.2 地图配色方案

电子地图美观与否和配色是否良好直接相关,色彩影响了整个地图的清晰度与可读性。本文

,参照最新的《CH/Z 9011-2011地理信息公共服务平台电子地图数据规范》,沿用部分色彩搭配,在对地图

配色方案进行了理论指导实践的探索,摸索出一套良好的配色方案。

在较高等级将镇街面用质地法显示其各个镇街(组图3),而在较低等级则不显示其颜色,而显示房屋面等其他要素颜色,对于水系数据与公园等则根据其实体特点,分别采用蓝色和绿色显示(图3(a) ,图3(b))。房屋面采用浅灰色显示(图3(c))。

          

           图3(a)                                 图3(b)                            图3(c)

组图3 地图配色方案

 

对于线状道路数据根据不同等级分别配色,高速采用紫色,快速路与国道用深橙色,省道用浅橙色表示,县道用黄色,而支路、内部道路、小路则用灰色表示,不同颜色表示法可以更好的区分道路等级。

3.3 电子地图制作成果

制作完成的增城市政务电子地图共有八个图层,每个图层包含适量的感兴趣要素,图片色彩搭配和谐,具有较好的可视性,图4为第二图层的增城市政务电子地图,其余各图层因比例尺不同要素与色调都有所不同。最终将制作完成的电子地图以瓦片的形式发布于网上。

 

图4 增城市电子地图L2效果图(1:114,448)

结束语

电子地图制作的难点在于对数据量庞大的POI点及道路数据进行合理有效的分层,这有赖于对增城POI兴趣点与道路数据的充分认识与了解,并且对其重要性做出正确的判断,才能产生良好的分层效果,本文在对POI与道路数据的分层上也是经过多次调整,形成最终的POI与道路数据分层方案,并且本文在处理数据时利用VBA高效的完成了对庞大数据的分级与编码工作。

政务版电子地图制作是日常政务工作的需要,良好的电子地图要求整体与局部的协调一致,色彩搭配协调,具有较好的美观性与可读性,并且地图注记疏密合适。本文在制作电子地图时是基于ArcGIS平台,本文通过对电子地图要素的编码、分类入库,确定合理的配色方案,最终产生美观,配色合理,注记清晰的适用于增城的政务版电子地图,更好的为日常的行政审批等工作提供良好的决策支持。

 

参考文献

[1]崔文红. 电子地图的应用及发展趋势[J]. 测绘与空间地理信息,2008,31(03): 87-89.

[2]牟乃夏,刘文宝,王海银等.ArcGIS10地理信息系统教程[M].测绘出版社,2012.

[3]江南,白小双,曹亚妮 等. 基础电子地图多尺度显示模型的建立与应用[J]. 武汉大学学报(信息科学版),2010,35(07): 768-772.

 

Study on the technology of government electronic map fast-making for Zengcheng based on ArcGIS

Hailing Zheng

Abstract: Under the background of Zengcheng setting up evacuation zone to become the city of Guangzhou asrea, the completion of all kinds of major construction projects and infrastructures and the great changes of urban roads and public facilities, the new government electronic map making is needed. Building a potential electronic map fit for Zengcheng becomes an urgent need for government decisions on daily work. The cartography styles varies largely in ArcGIS, so this paper describes the technology processes and programs of the government electronic map making. Finally, "the government electronic map for Zengcheng" with the characteristics of strong potential and beautiful interface is released on the governmental spatial information service platform.

Key Words: Electronic map; ArcGIS; Government; Thematic data

Tags:电子地图,政务版,专题数据  
责任编辑:gissky
关于我们 - 联系我们 - 广告服务 - 友情链接 - 网站地图 - 中国地图