12000地理数据制作110000地图所涉及的比例尺变化问题解决方案——以大庆82万亩油田用地数据为例.pdf

1 : 2 0 0 0 地理数据制作 1 : 1 0 0 0 0 地图 所涉及的比例尺变化问题解决方案 以大庆 8 2 万亩油田用地数据为例 釜毓教张春晖梁庆燕 手德润 又龙江省土地勘浏扼划院 ( 哈尔滨市太平区宏图街 1 6 7 号邮政编码:1 5 0 0 5 6 ) 摘 要: 本丈针对大 庆油田用地的数据对比例尺变化信息的徐合实现所沙及的几个技术问 题以及S V 3 0 0 的数据 岸地下 要素管理形式 做一介绍， 提出了 具体的解决问 越方案 一、 概述 比 例尺变化数据管理技术是一个世界性的难题，同时也潜在着巨大的商业和社会应用价值，随着3 S 技术的发展， 各行各业对不同地学应用目的和比例尺条件的地图产品需求与日 俱增，规模空前 但是由于 数字地图综合 ( 比 例尺变化)技术的瓶颈限 制，目 前大规模地图生产仍停留 在传统手工作业的水平 因此 不论从地图产品的 种类、 数量， 还是 生产速度和周期等方面者远远不能满足飞速发展的社会孺要 尽管比例尺变化信息综合技术具有极为重要的价值， 但由于该技术体系涉及的地理要素复杂多样， 空 间 信息的综合规律难以 描述和表达，因 此需要非常先进、 科学的制图综合模型、 数据库、计算机人工智能 与信息处理技术的支持。

近年来随着现代地图学、现代应用数学及相关信息综合技术政府的发展以数字 制图为基础的比例尺变化信息处理技术研究得到很大进步， 从学术理论探讨到技术系统开发已经成为9 0 年代地图制图及 G I S的研究热点 制图综合中各地理要素的 “ 取舍， ， 与 “ 概括”是按照地物在时空范围内表现出来的差异性，由主要到 次要、 从高 级到低级、由 大到小、 从整体到局部的 严格次序来进行， 然而要用数学和逻辑语言来描述这个 过程， 必须首先将地物要素在空间属性方面进行等级比 标定， 然后建立面向对象的 属性数据库， 为实现比 例尺变化信息处理提供准确、 可靠的背景知识比 例尺变化信息综合的实现将涉及以下几方面关链技术: ( 1 )比 例尺变化地图 数据库: 各种空间对象的 层次结构和重要程度 ( 从属地位)是通过该地理实体的 空间属性所体现的为了精确描述各空间对象所存在的差异性和相互关系， 需要建立以属性特征为基础的 地理实体空间数据库， 这是实现地图无级比例尺信息处理的核心技术 ( 2 )面向 空间 对象的地理实体分类:由于自 然界中的任何事物都具有整体上的 统一性和内 部结构上差 异性， 具体表现为时间上次序性和空间上的层次性， 从而构成完整、 严密的 地物分类分级系统; 空间对象 质量和数量特征分类系统。

通过面向对象的地理实体分类可以建立结构化的空间地理信息体系，为空间属 性数据库的生成打下了基础 ( 3 )地图信息编码: 研究用数学和逻辑语言描述地理实体空间分布特征及其变化规律的空间对象地理 编码模型由于计算机模拟人脑思维的本质是要将一个复杂的质的问题转化为多个简单的量的问题， 因此 必须首先对空间实体在质量和数量等属性特征方面进行等级化标定，以便计算机能够 “ 判断”出不同空间 对象的主次、 轻重地位， 为地理要素的取舍提供客观、 准确、 科学的 依据 ( 4 )地图信息综合模型: 研究地图 制图 综合的本质特征及空间 地理信息随比例尺变化的信息量增减规 律其内容是构建比例尺地图的空间对象数量选择模型、空间对象内容选取模型和空间对象图形概括模 型 1 9 6 ( 5 )地图的图形语义模型库:为了形象、直观、 科学地表达各地学领域的地理信息，需要建立面向不 同地学应用的地图符号库管理系统，以便计算机在完成地理实体的地图信息处理后，自 动调用相应的地图 符号为每个空间对象赋予适宜的图形语义因此，我们需要根据现代地图学理论，研究适于表达地学领域 的比 例尺地图符号库系统 ( 6 )网络地图数据库管理组件: 地图在网 上的 应用愈来愈广泛，网上的 无级比例尺地图技术主要有数 据库的管理、信息综合、图形主义模型， 等等。

地图信息综合的目 标是根据所确定的比 例尺， 确定所给定范围内的 地理要素选取数量和选取内 容人 工制图综合是主要依靠人眼 识别区 域地理特征， 并通过大脑综合判断各地理要素的重要性， 然后按照 “ 重 要程度”从高到底的次序将地物选取到新编地图上显然计算机没有综合与模糊判断能 力， 但是我们可以 让计算机棋仿人工制图 综合的思想过程， 将一个复杂的质的问 题转化为多个简单的 量的问题 这样充分利 用计算机的高速计算能力可以 将复杂问 题简化处理 其方法是通过空间 属性数据库先将各地理要素根据其 空间属性特征之间的差异进行等级化标定，这样计算机就能够根据不同的属性特征值精确计算不同 地理要 素的 “ 重要程度” ， 并对每个类别的要素按照重要性程度高低进行排序， 为计算机自 动选取各类重要地物 提供客观、 准确、 科学的依据 二、 基于面向对像的S V 3 0 0 数据库地理要录管理 S V 3 0 0 用下列数据库表将所有地理要素管理起来: 1 )点位表数据结构:t a b l e l 2 )图形处理状态表:ta b l e 2 3 )地物属性管理表数据结构:t a b le 3 4 )地物与点的映躲关系表数据结构:ta b le 4 5 )代码地物名对照表二t a b l e s 6 ) 代码与地开地物属性对照表二 . a b l e 6 7 ) 宗地地类名称与地类代号对照表: t a b le 7 8 )碎部点位测量数据表结构: t a b l e 8 9 )地 籍宗地号、 地类、 用地单位表结构: t a b l e 9 1 0 ) 侧站信息表结构:t a b l e l 0 1 1 )地籍属性管理表数据结构:t a b l e l l 1 2 ) 宗地与点位的映射关系表数据结构二 .a b l e 1 2 1 3 )控制点代码表:c tr l c o d e 1 4 ) 地物属性名和属性值管理表结构二 u p d a t e 2 巧 ) 地物与点的映射关系表数据结构: u p d a t e 3 1 6 ) 地 籍属 性管 理表数据 结构: u p d a t e 4 1 7 ) 宗地与 点 位的 映射关系表 数据 结构: u p d a te s 为了能将上述的地理数据以图例的形式绘出，并进行各种操作，在S V 3 0 0 中 用面向对 象的方法按点、 线、面的结构进行描述。

例如下列类就是5 V 3 0 0 中的点类结构: I C s t r i n g s y s n a m e ; C a ri n g u a n a r n e ; D o u b l e x ; D o u b l e y : D o u b l e h ; {C o n t ro l P o i n t . 1 9 7 · 三、 S V 3 0 0 比 例尺变换及与比例尺有关的问魔及解决方案 用S V 3 0 ( ! 进行地形图的绘制时，我们根据比例尺的确定时间， 把比例尺定义为原始比例尺和转换比 例 尺 原始比例尺:在图形生成之前确定，所采集数据的第一幅图是以该比例尺绘制， 则称该比例尺为原始 比例尺，所对应的图称为原始图 转换比例尺:在原始图的基础上， 通过改变比 例尺的方式生成新图这时的比 例尺称为转换比例尺， 所对应的图形称为比例尺转换图 S V 3 0 0 所要解决的问题将所采集的数据按 《 图例》规定， 根据不同的比例尺，对地形地物用不同的图 例表示出来并且在图形屏幕上量取的坐标值与实地值一致， 通过图形物出时比例因子的 改变达到目的 分析 《 图 例》 ， 总结出 与比 例尺有关的图形特点有: 1 、 不依比例尺的改变而变化 这类符号是指符号的开头和大小始终不变。

包括点状、线状和文字 ( 1 ) 点状: 如代码为 “ 1 1 1 ”的 控制点 ( 2 ) 线状: 这类符号的 线宽、 辅助符号的间距及尺寸不依比 例尺的改变而变化， 如代码为 “ 5 1 2 1 ”的 地面上的输电线及代码为 “ 2 4 7 “的铁丝网 ( 3 ) 文字注记:大比例尺地形图中的所有文字注记尺寸不随比例尺的变化而变化 2 、 依比例尺 这类符号是指符号的 形状和大小随比 例尺的变化而变化现在的S N 3 0 0 版本只考虑线状和面状两种 ( 1 ) 线状: ‘ ) 根 据 图 上 表 示 的 尺 寸 决 定 所 采 用 的 符 号 ， 如 代 码 为“ 2 4 3 1 “ 和“ 2 x4 3 2 ” 的 依 比 例 尺 煞 尸围 不依比例尺的围墙，当图上宽度大于0 . 5 二 时， 就用代码为 “ 2 4 3 1 ”的符号绘，反之 码为 “ 2 4 3 2 ”的符号绘 墙和 用代 2 )比 例尺不同 所采用的 符号不同如代码为 “ 4 1 1 ”和 路， 但 “ 4 1 1 2 “只用于1 : 2 0 0 0 比例尺的图形 ( 2 ) 面状: 如代码为 “ 2 1 1 1 ”和 “ 2 1 1 3 '， 的一般房屋， “ 2 1 1 3 “ 3 、 简单取舍符号 “ 4 1 1 2 ”的地物是同一种地物，即一般铁 只用于1 : 2 0 0 0 的比例尺。

在15 0 1〕 和1 : 1 0 0 0 的图上用固定尺寸表示，而在 1 : 2 0 0 0 , 1 二 ， 1 0 0 或1 1 0 0 0 〕 的图上不表示如代码为 “ 2 3 5 1 ”的地下建筑物天窗 在分析图例的基础上， S V 3 0 0 宇段名 地物名 系统代码 用户代码 所在层 实体颜色 充填色 线型名 块名 主线宽 辅线宽 注记字体名 注记字体高 比例变换因子 1 9 8 . 建立了如下所示的比例尺变换规则库: 字段类型长度 字符串4 1 长型 长型 i n ( mt 备注 l0ro i n( 字符串 字符串 浮点 浮点 字符串 浮点 布尔 纵向图上不可见尺寸浮点 横向图上不可见尺寸浮点 图形采集点数字符申3 实体类型字符串( 点、线、面) 1 : 5 0 0 命令名字符串1 0 1 : 1 0 0 0 命令名字符申1 0 1 : 2 0 0 0 命令名字符串1 0 1 : 5 0 0 〕 命令名字符申1 0 1 : 1 0 0 0 0 命令名字符串1 0 1 : 2 0 0 0 0 命令名字符串1 0 根据上列规则库， 将符号比例尺变换分为下列几种情况: 1 、不依比例尺的改变而变化 这类符号是指符号的形状和大小始终不变。

包括点状、 线状和文字 ( 1 ) 点状: 如代码为 “ 1 1 1 ”的控制点，图上符号尺寸是长度为3 二 的等边三角形，点名和高程注记 是高为2 . 4 的文字为达到此目 的且可在图形屏幕上可直接量测，符号和文字的尺寸及乘以与比例尺有 关的系数M D i n ms c a l e I m D im S c a le 二 M / 1 0 0 0 . M是图形比 例尺分母那么，对 “ 1 1 1 “而言，相对不同的比例 尺， 在图形屏幕上的量测尺寸如下: 比例尺符号尺寸文字尺寸 1 二 ， 0 0 3 * m D i m S c a l e =3 * 5 0 0 / 1 0 0 0 = 1 . 5 2 . 4 * m D i m S c a l e = 2 . 4 * 5 0 0 / 1 0 0 0 = 1 . 2 1 : 1 0 0 0 3 * m D i c n S c a l e = 3 * 1 0 0 0 / 1 0 0 0 = 1 . 0 2 . 4 * m D i m 5 ml e = 2 . 4 * 1 0 0 0 / 1 0 0 0 = 2 . 4 1 : 2 0 0 0 3 * m D i n i S c a l e 二3 * 2 0 0 0 / 1 0 0 ( ， 二6 . 0 2 . 4 * n i D i m S c a l e = 2 . 4 * 2 0 0。