现代数字地图制图的综合技术应用研究

王 荔

（江苏省金威测绘服务中心，江苏 南京 211100）

1 传统地图与数字地图的比较

传统地图主要通过注记、线条、色彩以及符号等元素形式来表达地物地形，这些元素一旦被表达在地图上后就无法轻易修改。传统地图一般是二维的纸质地图，更新周期长，使用时间长，携带不便且容易变形。此外，一些像海洋、大气、地表等多变属性的系统只能使用二维平面表达，无法利用三维空间形式表达。因此，传统地图的使用具有很大的局限性，数字地图则是地图史上的重大改变。数字地图在传统地图上增添了三维信息和时态信息，极大地完善和丰富了数字地图的内容，更具多样性。

2 数字地图制图技术的特点

2.1 三维性

最早的地图是手绘平面地图，而后通过大地测量以及地形测量及地面勘察等方式获取数据后分析加工并制作出二维的印刷地图。随后又逐渐发展为影像地图，主要通过航空摄影、多科学综合考察以及定位观测站台等方式获得。直到20世纪后半世纪，利用卫星遥感、航空遥感、全球定位系统等方式并利用计算机编辑系统绘制成为数字地图。数字地图技术采用三维信息技术，使地图更贴近生活，具有空间感和立体感，所展示出的数据也是更为多元化，具体化，丰富化，这相对于传统地图制图是一个卓越的进步！

2.2 服务性

由于数字地图技术的快速发展，一些导航地图也孕育而生，为人们提供了极大的便利性。同时，数字地图也不段研发一些新功能，推出分析信息、查询信息等便民的服务性功能。此外，数字地图制图技术还结合了多种功能，提高了地图的精确性及使用价值，相对于传统地图的使用感更为便捷。在城市信息系统、交通管理信息系统、区域规划系统以及自然灾害评估系统中，都已经离不开数字地图的重要地理信息保障。

2.3 易更新性快及共享性

数字地图的易更新性及共享性是其受到青睐的重要原因之一。数字地图以数字方式在计算机内以地图数据库存储，利用卫星影像等对地理环境进行动态监测，并及时对地图数据库内的信息进行更新并检查，该方法节省了大量的劳动力，制图速度快，并保证地图与现实地理环境的一致性，保证数字地图的真实准确性。

3 数字地图制图技术的技术基础

3.1 计算机及多媒体技术

数字地图制图技术是以地图学为理论基础，计算机为技术支撑的一门技术，主要将地图信息转换为计算机可识别数据，利用计算机处理、修正数据，并生成和显示出图形。此外，地图制图学还涉及文本、图像、声音及图像动画等可供传递的元素，即涉及多媒体技术。

3.2 数据库技术

地图制图过程中将需要大量丰富的数据，这就需要用到数据库系统。地图制图所涉及的数据不仅需要长期存储，反复的使用及更新，以及数据共享等特点。为了使数据能够以最优形式，最少交替重复，最准确数字地应用到多种系统中，这些数据必须按照一定的方式存储在计算机的外存储器中。因此，数据库技术，作为信息系统的核心技术，主要研究组织及存储数据得以更高效地获取到数据并处理数据，是地图制图学的个重要支撑技术。

3.3 数字图像处理

数字地图制图技术中包含着抽象化、变换化处理图像，即涉及数字图像处理技术。数字图像处理是通过像元数值来处理图像，其有效方法还包括图像分割、图像增强与图像恢复、图像匹配与图像识别、图像二维重建与图像三维重建、图像信息的压缩与图像信息的编码。

4 数字地图制图技术流程

4.1 编辑准备阶段

编辑准备阶段即为前期准备工作，最为基础但也极为重要。该阶段主要包括收集信息、分析并确定编图资料，明确编图需求并选择地图投影、比例尺表示方法及地图内容，按照制图要求做好前期准备工作。

4.2 数字化阶段

数字化即为使抽象型的模拟图形及一些含有具体意义的属性转换为电子计算机可读的数字。手扶跟踪及扫描数字化是数字化的2大方法。

4.3 数据处理及编辑阶段

数字制图技术的核心阶段即为数据处理及编辑阶段。其中，数据处理是对数字化信息做规范化处理，主要包含对数字的检查、纠错并生成为数字化文件、统一化坐标点、标准化比例尺、特征码转换以及合并归类不同的数据；数据编辑阶段即在数字地图制图过程中所需进行的数据处理，包含建立地图数学坐标原点、转换不同地图的投影、选取并概况数据、绘制处理图形、符号及注记、选取并综合概括数据等。

4.4 图形输出阶段

将数据导入电子计算机后，进行数据处理并进行编辑以后，再将数据转换成可视化的图形，并保存在磁盘上的过程称之为图形输出阶段。图形输出可以真实准确地反映地理与人文环境，还可以多样化呈现，比如可以通过打印机输出或者通过绘图仪纸质输出。

5 数字地图制图综合技术探究

5.1 点图形的制图综合技术

点图元是实现点图形制图技术的主要基本元素，主要包括点符号、注记等基本内容。点图形制图技术并不是充分利用每一个点图元，并全部详细说明，而是首先需要对点图元进行一定的取舍。大量的点图元通过人工进行筛选是一项庞大且易错的工作，因此需要借助电子计算机来辅助，将点图元输入计算机，由计算机进行编辑整理，简化数据。同时，为实现绘制出不同比例的地图，还需要在制图系统中确定好不同的图元信息，以使得点图元可生成相对应的属性代码，这就要求对所有的有效点图元进行属性分析，以确定不同图元的属性信息。

也就是说，点图形制图过程中需要标注数据，但在标注过程中会出现一些差异，这就导致在代码输入过程中也产生一定的差异，因此需要对大妈进行必要的区分，在取舍过程中也要遵循一定的原则与标准。可以通过对计算机设备或者计算机制图软件系统中设定好条件参数，并对点图元进行筛选，在多次筛选下选择出符合基本条件和的标准点图元。

5.2 线图形的制图综合技术

线图形制图方法是数字地图制图技术中不可或缺的一部分，主要通过各种画线符号来反映地貌形状。与点图元相似，在实现地图制图过程中也需要对线图形的数据进行有效的取舍和筛选，保证线图纸制图技术的精确有效应用。同时需要客观分析不同线图形要素，确保有效准确取舍数据信息。但线图形制图与点图元制图也存在一定的不同，线图元不仅要准确取舍不同的数据点，还需要结合比例尺大小、地图用途、不同地区的地理因素等合理取舍不同的地形数据，确保综合选择不同的数据。

5.3 区图形的制图综合技术

区图形是由多条线条连接而成的多边形面域，该面域也是形成数字地图的一个重要数据结构。区图形制图过程中需要对数据结构间建立相关联的拓扑关系，转换成拓扑结构数据及非空间数据，并作为空间数据的悬挂体，形成完整的体系。因此，对空间数据与非空间数据的综合取舍问题对数字地图制图是不可或缺的一步。区图形制图可分为2个步骤：首先是线图形的制图综合，即构成多边形面域的线元素的制图综合，包含选取线划要素和概括轮廓图形；然后是面域的制图综合，主要工作是概括和合并空间数据与非空间数据，即概括与合并物体的类别和数据属性。

6 结束语

数字地图制图以地图学为理论基础，以电子计算机为技术支撑，具备三维性、服务性、易更新性及共享性，具有一定的综合性、联系性及科学性。其涉及的技术范围也较为广阔，包括计算机及多媒体技术、数据处理技术与数字图像处理。但是，数字地图制图技术仍存在一定的不足之处，比如软件开发的局限性等均对数字地图的发展有所制约。因此，为推动地图制图技术的发展，还需要加强技术创新，努力解决一些技术性问题，加快数字地图制图技术的发展。