郝大翠
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摘要】:本篇文章对制图过程中的数据多源分类转化和处理方法进行了探讨,从多源数据的应用分类、获得方法和处理方式几个方面进行了阐述,最终对不同的数据源在地图生产中的应用实例进行分析,促进数字地图的制图水平不断提高,得到更加广泛的应用。
目前我们采取的制图方法中,数字制图的发展给地图制图行业带来了新的生机。随着定位技术的不断发展,遥感技术的开发,使实际的位置信息能够更加普遍的应用到实际生活中,同时出现了更多中多样的制图方式。例如:传统地图、导航地图、定位技术等方式。对不同的地图的制图方式进行归纳和整理,可以将地图划分为不同种类,将地图的核心部分通过数据制作完成。资料的多样性和复杂性已成为全数字地图制图的主要特点之一。制图软件的逐步完善和作业中的不断摸索,使得各种制图资料的融合使用成为可能。
一、多源数据的分类
1、纸质地图
纸质地图在生活中比较常见,成本也更加低廉,是目前地图制图中使用频率最高的方法。纸质纸质地图的应用非常广泛,包括:系列比例尺地图、各种专题地图、各种图集、图册等[1]。
2、矢量地图数据
矢量数据包括1:100万、1:25万、1:5万以及1:1万等基础的地理数据信息,GIS或CAD系统以及其它软件对地图数据进行制作,利用现有的矢量地图数据进行地图制作生产时,必须要对数据进行整理处理和数据转换。如果数据的准确性不能够达到出版要求,在地图生产中则必须要对数据进行对应更新。
3、全国公路网GPS测量数据
全国公路网GPS是测量数据的主要获取方式,为公路地图的更新提供了非常精确、快速和高效的方法。国家测绘局在2000年就开始使用车载GPS建立起了分布在全国的交通骨干网络的数据库,该数据库覆盖了全国的国道、省道的数据信息。
4、遥感影像
在新时期,遥感影响技术得到了大幅度的发展,更多的运用到了社会生活中,使过去一些难以实现的技术成为了可能。通过结合遥感技术,可以使地图制图获得更多的空间数据,使遥感技术能够充分的应用到地图制图领域中。遥感影像目前已经广泛运用在制作卫星影像地图、各种专题地图,更新和修编普通地图、航空图和地形图,渐渐成为了一种崭新的制图数据[2]。
5、文字性资料
文字性资料主要运用在各种地理要素的属性以及统计社会经济的资料中,例如居住地的行政区域代码以及人口数量,国道、省道的名称和编号、河流名称等。
二、多源数据的获取方法
1、扫描矢量化
在地图制图过程中,获得数据的主要途径是进行矢量化扫描,主要分为三个技术层次:第一是手动采集方式,采用更改后的扫描图像作为框架,在图像上描绘操作,例如用Mapinfo采集到的信息。第二是通过自动跟踪,采用机器人进行操作获得划线目标,在Free scan\Mapgis方正智能绘制中广泛应用。第三是自动跟踪方式,完全不需要人工进行操作,自动把数据收集出来,这种方法主要应用在采集等高线时[3]。
2、矢量数据格式转换
对采集到的矢量数据进行格式转换,可以在目前GIS软件系统中实现数据的共享的方法有两种,一种是采用特殊的转换程序进行数据转换,用明码的格式进行交换,如Arcinfo的E00格式、ar-cview的shape格式、Mapinfo的mif格式、AutoCAD的dxf格式等,经过格式交换之后可以从不同软件之间将数据转换和共享。使用应用系统,可以在实际的地图制图中发挥出重要作用,在编辑时融入GIS技术,将数据信息提供给地图制图的系统,再进一步进行处理,从而完成地图制图。
三、多源数据的处理方法
地图制图中最重要的是对多源数据的综合应用,首先需要满足坐标统一、地图投影统一这两个关键要素,就可以满足地图制作中对比例尺、投影的限定要求。
1、坐标系转换
近年来,地图制图的主要方式是,通过建立标准的坐标系,并且将这些坐标系形成一个科学合理的坐标体系,再软件的开发过程中,明确不同坐标系之间的转换方式,将不同的转换方法应用于地图制图中。
2、地图投影变换
当所应用的数据资料来自不同的影像资料时,就可以对需要制作的地图进行投影变换,地图的投影需要建立在两个平面之间的点对点关系。在地图制图中,根据所需要的制图区域的面积和比例尺的不同,目前GIS软件都具有强大的投影变换功能,指需要输入相应的参数值就可以变换到任意需要的投影。
3、几何纠正
几何纠正运用的是对数据的数字整理,可以对从不同渠道获取的数字进行整理,得到的相同比例尺,同时在同一坐标系下的不同的点位相互依托的数据地图,进行擦除原图的线性变形、以及纸张不同程度伸缩导致的误差。几何纠正可以对图像进行校正,也可以纠正不同的矢量数据。通常至少需要三个公共已知点的坐标值,才能推算出这七个未知参数,通过七参数方程组解算,实现三维空间直角坐标系转换。这种模型用于两个椭球坐标系的坐标转换比较严密。
4、数据编辑
地图生产并不是简单的数据堆积。利用比例尺地图数据编制小比例尺地图时,就需要对原始数据进行综合调整,从而得到可以足够的地图数据。由于不同的数据来源渠道不同,数据的质量也存在差异,必须首先进行数据整合才能满足地图数据的需求。进行数据编辑时,应该充分采用GIS的软件分析数据、分层检索的查询功能,提炼出精确的地理地图需要的数据,根据属性等级进行分类提取出所需的专题要素,删除多余的数据,对于数据来源比较大的比例尺,还需要进行综合取舍,将数据中相应的名称属性项作为注记标注出来。
5、编码转换
不同的资料数据标准不同、来源也不同,目前主要使用的是国标、军标和设计地理信息的行业标准,不同的数据结构之间,需要通过编码转换才能够统一使用。
四、多源数据在地图生产中的应用实例
多源数据在地图中应用一般使用数据叠加和数据转换两种方案。多源数据应用的实例很多,这里简单的介绍一下多源数据在1:1000000地图生产中的应用。1:1000000地形图应用了多源数据集成,采用1:500000地形图数据作为主要资源,海部采用1:1000000的民用航海图数据,综合制图。为保证数据的现势性,同时应用遥感影像、车载导航数据、国家高速公路编号规则、省级高速公路编号规则的资料和图集。
五、结语
地图制图是一件非常严谨的工程,需要利用多源化的数据进行分析,根据每一种地图制图的具体情况而定,在矢量的各种数据处理系统基础上,采用先进技术对数据进行处理转换,建立起多元化的数据融合处理系统,将数据进行综合匹配。随着科技进一步发展,获取数据的渠道方式也会越来越多,正确高效的对多源数据的利用还需要我们继续不停的努力。
参考文献 :
[1]周银,刘丽雅,卢艳丽,等.星地多源数据的区域土壤有机质数字制图[J].遥感学报,2015,19(6):998-1006.
[2]张标,陈楠.制图数据与建库数据一体化整合研究——以CAD数据为例[J].测绘与空间地理信息,2021,44(1):9-11,16.5867.2021.01.003.
[3]崔文宏.数字地图制图之多源数据的分析与处理[J].地理空间信息,2015(5):162-163,173.