分析数字地图制图的应用与理论方法

    徐基刚+林森+王长春

    摘要：地图的绘图工作是一项重要的工程。自地理信息技术的不断完善，绘制手段以及方法都在随之提升，当前地图绘制工作已慢慢有了一个完整的数字地图绘制系统。本文以数字地图制图做研究，以分析数字地图制图的基本原理与过程。供同行做参考。

    关键词：数字；地图制图；理论

    一、数字地图制图基本理论

    数字地图若简单理解即为利用计算机技术进行的地图测绘工作。地理地图的绘制基本理论与方法作为主要依据，应用计算机技术，对空间进行准确定位与信息数据的具体分析，以对地图绘制效率与绘制工作的精准度起到提高作用。对于地图绘制来说是一个大的突破，也是未来地图绘制发展的重要方向。

    第二，数字地图制图的一般流程。

    （1）编辑准备。准备阶段与传统制图的准备工作基本相同，首先要目标编图资料进行收集、分析评估并加以确定，按照编图要求确定地图内容、表示方法、地图投影和比例尺等，并按自动制图的要求做相应的编辑准备工作。

    （2）数据输入。数据输入即将信息数字化的过程，即将所模拟的图形和地理信息属性转化为计算机能识别的数字符号，数字化又可分为扫描数字化和有手扶跟蹤。

    （3）数据编辑和符号化。该工作属于数字制图的主要部分，地理信息数字化要进行两方面的编辑：首要要对原始地理信息数据进行检查、纠正的规范化处理，生成规范化的数字文件，进行特征码转换，统一地理信息坐标原点，变换目标比例尺，对不同类型地理信息数据进行归类编辑等；同时还要实施地图信息数据的编制处理，包括建立地图信息的数学逻辑，变换地图投影，选取和概括所需地图信息数据，绘制处理相应的地图符号和图形。

    （4）图形输出阶段。该阶段主要是编辑好的地图信息数据进行图形转换，便于屏幕显示、磁盘贮存和纸质输出。第三，制图的技术基础。数字地图制图技术包括处理地图信息的图形转换的计算机图形技术，用于地图数据管理和检索的数据库技术，对图形进行抽象、表示和变化及其他图形处理的数字图像处理技术，处理计算机地图信息的多媒体技术等多种现代信息技术。第四，数字地图制图的系统组成。制图系统一般是由计算机硬件系统、软件系统、地图数据和制图人员有机组合而成。

    二、数字地图与传统地图的关系

    第一，数字与传统地图的对比。

    （1）载体不同。传统地图主要是一般以布、纸张亦或或其他现实中真实物体，地图内容和信息在客观载体上，而数字地图，是将计算机软盘、硬盘或磁带为介质，通过符号形式的数字把地图内容呈现出来；是不同的使用方式；传统地图是经过目视直接阅读，但地理事物的分布规律和特点需要计算分析得出，但数字地图则可自动计算和分析。

    （2）不同的信息量。数字地图的磁介质相比传统地图纸介质有更大的信息量，并且可以外接名称、分类、数量和质量等的描述数据等属性数据库，便于查询和显示；由于传统地图有局限，数字地图就能在本来基础对三维信息和时态信息进一步展示，而灵活的数字地图比例尺，可使地图信息实现远程共享。

    （3）不同的使用时间和条件。传统地图与数字地图相比阅读的使用时间比较快，并且受设备和操作不能对其造成影响，传统地图的更新效果数字地图较长，数字地图可以随意改变比例尺、地图范围和形式，构成新图。

    第二，常规制图与数字地图对比关系。

    （1）历史联系。地图制图经历了自手工至计算机制图过程。在发展过程中，常规制图的发展时间最长，数字地图制图的理论源自传统制图，但在技术上和理论上已远远超过传统地图制图。

    （2）制图联系。常规制图分为地图设计-编绘-出版与制版印刷等步骤。数字地图制图则根据地图学原理，以数字化展现地图信息，用电子计算机软硬件，将地图空间、变换、存贮、处理、识别、最终分析和图形输出信息的获取方式，模拟常规制图原理，将设计与编绘工作完成。数字地图制图流程是；验收数据、资料整理、工艺方案的制定、对设计进行评审，直至数字化输入。数字化制图需要计算机与人机互相编辑完成工作。地图信息输出或建库，待地图信息输出后建成地图电子数据库，之后经过图形的处理完成制版、晒版与印版，或者数字化图形也可存放在计算机磁盘数据库中。数字制图硬件系统组成部分主要包括由计算机系统、扫描仪、数字化仪、绘图机及打印机；软件系统一般要完成所有数字地图制图步骤。随着计算机技术的扩大运用以及制图软件越来越大众化，数字地图的应用前景将越来越广阔。

    三、数字地图制图技术的应用

    数字地图制图技术的主要应用有：各图件的制作与印刷以及为各类系统创建地图信息数据库。通过数字地图与数据库的结合，在数字地图上以直观动态的形式呈现出来，同时将地图信息的显示、输入、统计、管理与打印等功能通过数据库完成。并将此技术在城市规划管理、交通环保管理、公安管理和工农矿业管理等地图数字化工程中运行。例如城市规划中，城市图形库可通过地图数字化建成，将电子图输入、接边和校准等处理，将城市地图做完整，对城市要素管理分析和评估时也要通过外连数据。同时，使用城市地形库，与用地现状、社会经济比例、人口数量、地质条件，并通过SQL查询、组合查询等，服务于城市规划决策。此外商业、银行、保险和营销等领域也可使用地图。

    结束语：总而言之，数字地图制度实现了地图制图的信息化与现代化，成为地学时空分析、地学信息图谱研究、数据挖掘与发现知识的有效途径。

    参考文献

    [1]张力果.地图学[M].北京：高等教育出版社，1992.

    [2]徐庆荣等.计算机地图制图原理[M].武汉测绘科技大学出版社，1992.

    [3]龙毅等.数字地图制图向地理信息系统发展的若干问题分析[J].地图，2001.

    [4]杜清运.数字环境下地图学发展的若干问题[D].第三届两岸测绘发展研讨会论文集，2000.