基于电网GIS平台地图显示样式模型库的设计实现方法

2018-04-12 10:06王丞远刘范范严文涛严莉汤琳琳
中国科技纵横 2018年6期
关键词:模型库电子地图样式

王丞远 刘范范 严文涛 严莉 汤琳琳

摘 要:在电网GIS应用系统中,通过对地图进行恰当配置来优化显示效果可以大幅度改进用户操作体验。本文根据山东省地域范围特色,参考地图及电力行业相关标准、规范,结合当下主流地图服务商(包括百度、Google、天地图等)的展示风格,通过建立一种GIS地图显示样式模型库,利用专业空间信息处理软件ArcMap以及符号制作软件FrontCreater进行地图渲染及符号制作,优化地图显示,实现整个电网设备管理、电网运行和维护管理的系统无缝集成。

关键词:电网GIS平台;地图配置;ArcMap;模型库;FrontCreater

中图分类号:G06 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)06-0128-02

1 引言

2011年11月,国网山东省电力公司正式启动了地理信息平台建设工作,并于2012年12月完成上线验收。平台建设至今,实现了电网资源设备和基础地理数据的全省域覆盖。基础地理空间数据是电网GIS系统(电网地理信息系统)的重要组成部分,其中基础地理空间数据包括2.5米SPOT影像、1:10000導航数据、亚米级影像、1:2000矢量数据和1:500矢量数据,这些地图空间数据为数字形式存储的抽象地图,而电网GIS系统需要通过依托于该类数据实现数字地图的可视化,因此需要通过地图配图工作以符号、色彩、注记等地图语言对现有的数字地图进行显示样式模型构建。

现有的地图显示样式模型作为当前最为流行的一种符号显示方法,在现今的地理信息系统中也表现得比较出色。但是,由于电网GIS系统自身电力图元符号的规范性和约束性限制,普通的地图显示样式模型不能够实现与电网设备显示效果无缝融合,其中主要问题集中在以下两个方面:

(1)描述能力不强:目前的地图显示方案模型设计上存在着无法针对现有平台应用的地图显示样式模式,尤其是对于现有GIS平台中复杂多变的图形信息无法有效表达[1]。

(2)显示质量不高:没有很好的与电网要素专题数据突出显示的效果,同时也存在与电网要素配图色彩相冲突的情况,无法实现用户的良好体验。

通过利用空间信息处理软件ArcMap以及FrontCreater专业符号设计软件对需要的地图符号库模型进行设计制作[2],形成符合现有GIS平台应用需求的一套符号样式,满足电网GIS标准地图的配图显示方案和系统的符号化体系,支撑多元化电网应用的场景[3]。

2 电子地图显示方案配置基本原则

2.1 GIS地图配图原则

2.1.1 专题性原则

电网资源数据作为专题要素,地图数据作为底图背景展示,配色风格以淡雅为主。在清晰、美观、信息丰富的基础上,衬托电网资源数据,突出专题信息。

2.1.2 重点性原则

地图数据配置重点突出、主次明确,地理要素的配置遵循先整体后局部、先重要后次要的原则,按照地物要素的重要级别合理配置显示。

2.1.3 协调统一性原则

不同比例尺下地图各要素的表现形式、表现内容协调统一,同一要素在不同比例尺下表现时符号统一,同一要素在多个比例尺下表示时连贯,各比例尺平滑切换自然。

2.1.4 清晰易读性原则

不同的地理要素使用多种表现形式区分,通过不同符号、不同色系表示不同类型的地理要素,通过注记大小、色彩饱和度或亮度明暗区分不同等级的地理要素。在突出主要内容的同时,简化复杂的符号表达内容,达到清晰移动性的效果[4]。

2.2 GIS地图配图的设计目标

基于电网GIS平台的地图显示样式模型库的设计原则,针对GIS平台的矢量地图图层,通过坐标定义、符号样式设计、图层比例尺设置、标注显示样式设计等相关过程,确定出适合电网GIS平台的地图渲染显示风格,进而确定出适合空间实体的有效地图显示风格,更好的支撑电网GIS平台智能化发展。

3 基于电网GIS平台地图显示样式模型库设计实施方案

结合《电网GIS空间信息服务平台图元规范》中对相关电力图元符号的表达规范要求,以及国家对于电子制图的相关规范和标准,在重点突出和展现电力设备、设施内容的基础上综合平衡整个电网GIS平台的使用效果,达到符号设计使用的规范性、颜色效果的可视化表达。此外,结合当前百度、谷歌、天地图等主流地图服务商的电子地图配图渲染风格,以及各个地市用户的使用调研需求和相关意见,开展和实施针对现有电网GIS平台应用背景需求的地图符号模型库的设计开发方案[5]。

3.1 电网GIS平台地图显示样式模型库实施过程

3.1.1 统一数据格式和坐标系

基础地理空间数据的空间参考系为2000国家大地坐标系。

3.1.2 数据融合

将导航数据与1:2000数据和1:500融合,并将数据导入ArcCatalog的File Geodatabase中。其中具体的数据类型分别建在对应的gdb中,形成分类化的地图数据存形式,并按要求进行图层分层及要素分类。

3.1.3 将POI、道路按照要素代码提取、细分

根据点注记层的GEOCODE属性分层提取点注记,参照《CHZ 9011-2011地理信息公共服务平台电子地图数据规范》中对于注记点的分类编码并结合各个要素的组织特点,进行点要素的分层提取工作,同时将细分后的POI、交通以及行政区划等各类图层进行符号差异化表达[6]。

3.1.4 各图层设置显示比例尺

基于电网GIS平台的地图显示样式模型库的设计原则,设置各个图层的比例尺显示规则,如1:4000比例尺下显示政府机关、医院等要素。

3.1.5 标注、符号化设置

设计点、线、面要素的大小、RGB、符号、阴影等,制作地图符号,设置标注的显示层级、标注字段、字体、字号、RGB等,形成能够直观、全面、有效表达地图显示内容的点状符号参数[7]。

3.1.6 配图方案保存,服务发布并切片

将优化好的地图保存,生成mxd,并保存相对路径,通过在Arcgismanager中发布相应的地图服务,配置切图比例尺,并按照配置比例尺进行切图。

3.1.7 完成地图显示样式模型库

将符合标准规范设计要求的地图显示方案进行符号化的设计和表达,形成与现有电网设备、设施相匹配的地图显示样式模型库[8]。最终形成电网GIS平台地图显示样式模型库,该模型结合山东地貌類型多样性特点,并根据山东地貌类型的区域分布规律,在开展电子地图显示配置时,提取主要河流、湖泊,并针对山东省地貌形态对山区构造立体效果。

3.2 电网GIS地图显示样式模型库成果展示

整体显示效果如图1所示。

局部显示效果如图2所示。

4 结论和展望

结合国家和行业对电子地图的标准化设计要求,遵循国家电网对于电力设备、设施符号的表达规范,形成一套满足现有电网GIS平台要求的一套符号库模型和针对符号设计的规范性文档,对于指导优化配图工作的开展以及有效提供多元化电网应用业务场景的应用具有积极的现实意义[10]。同时,基于电网GIS平台地图显示样式模型库设计的实现,能够更好地实现电子地图配图渲染风格的统一,为其他电子服务商应用和共享和支撑地图配图优化工作的开展。

参考文献

[1]谈晓军,边馥苓,何忠焕.地图符号可视化系统的面向对象设计与实现[J].测绘通报,2003(1):11-13+45.

[2]祁华斌,艾廷华,胡珂.基于ArcGIS的地图符号库建立及符号化实施[J].测绘通报,2003(1):14-17.

[3]李德仁.地理信息系统导论[M].北京:测绘出版社,1993.

[4]朱春晓.Maplnfo下地图符号库的制作[J].黑龙江工程学院学报,2002,(6):3.

[5]李伟,周勇前.专题制图符号库的设计与实现[J].武汉测绘科技大学学报,1997,(3):3.

[6]潘正风,杨正尧.数字测图原理与方法[M].武汉:武汉大学出版社,2002.

[7]江南,崔纪锋,陈四清,夏丽华.信息时代地图技术美的研究与实践[J].测绘学院学报,2004,21(4):298-301.

[8]李基鸿.Arc GIS中自定义地图符号[J].计算机与现代化,2004(7):113-114.

[9]王本洋,余世孝.基于ArcView GIS的数据字典技术研究[J].遥感技术与应用,2003(6):429-433.

[10]熊卫东,罗年学.RDGIS的开放式地图符号体系设计[J].测绘信息与工程,2003,28(1):27-28.

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