福建省基础地理信息数据库符号化及配色方案研究.doc

福建省基础地理信息数据库符号化及配色方案研究黄河 福建省基础地理信息中心福建省福州市华林路205号 350003摘要：本文以福建省基础地理信息矢量数据库为例，通过对福建省基础地理信息矢量数据库各级基本比例尺矢量数据的深入研究，阐述了面向数据库建设制作基本比例尺地形图符号库的方法与过程，数据库基本比例尺数据的符号方案配置与保存的方法与过程。关键字：数据库; 矢量; 符号库; 符号方案1. 引言福建省基础地理信息数据库是福建省空间数据基础建设的一个重要的组成部分。福建省基础地理信息数据库建库目标之一是实现建库与出图一体化，实现从数据库中直接制作出多种比例尺、多种形式的地形图，并基本符合制图符号标准，真正实现通过数据库进行任意范围任意比例尺数据的出图。目前我省基础地理信息数据库已经基本建成，但矢量数据采集过程中只采集空间关系与地物属性，不带符号。本研究，深入分析各级比例尺DLG建库数据特点，根据国家标准图式要求，制作各级比例尺DLG数据的符号库，利用地图配色知识确定建库数据的符号方案和配色方案，使数据库真正实现建库与出图一体化，推进数据库的更广泛应用。1. 数据分析1.1 福建省基础地理信息矢量数据库结构福建省地理信息数据库是一个数据有效组织、集成化的逻辑数据库，分幅数据在逻辑上是无缝的整体，福建省基础地理信息矢量数据库包含4级基本比例尺矢量数据，各级比例尺数据分别采用统一的编码和统一的格式。福建省地理信息矢量数据库结构如图(1)所示。1.1 图层结构及编码情况比例尺1：100万1：25万1：5万1：1万图层结构地理格网、政区、地貌、居民地、铁路、公路、水系、海洋要素等图层政区、居民地、铁路、公路、水系、地貌、土地覆盖、其它要素、辅助要素等图层水系、居民地、境界、道路、铁路、地形、注记、公里格网、交通桥等图层水系、控制点、居民地、境界、交通、地貌、管线、其他、植被等图层。编码情况参照国土基础信息数据分类与代码参照国土基础信息数据分类与代码参照国土基础信息数据分类与代码参照1:10000基础地理信息数据生产建库总体技术纲要2. 技术实现过程2.1 整体技术路线本项目在对各级比例尺基础地理信息数据库分析的基础上，根据国家标准图式要求，利用地图配色知识确定建库数据的符号方案和配色方案，制作各级比例尺DLG数据的符号库，数据库真正实现建库与出图一体化。福建省基础地理信息矢量数据库符号化流程如图(2)所示：1.1 图式符号参考标准1：5000、1：10000地形图图式（GBT579193）。1：50000 地形图图式（GB 12342-90）。中国海图图式（GB 12319-1998）。1：50000 地形图编绘规范（GB 12343-90）。GB/T 1831 1：250000 地形图图式（GB 12342-90）。国土基础信息数据分类与代码1:10000基础地理信息数据生产建库总体技术纲要1.2 分层设色规定根据制图经验和图示确定各图层各要素的符号和分层设色标准，建立颜色与要素分类之间的关系，使之既符合人们的阅读习惯，又能保证图面美观，同时也要保持各级比例尺数据表示的一致性，我们根据一般习惯大致制定出以下标准： 蓝色系列表示水系（含注记与符号）等, 棕色系列表示自然要素如地貌与土质等，但山脉、山峰注记仍用黑色, 黑色系列表示人工要素、境界等, 绿色系列植被（包括注记和符号）等, 红色系列突出、警示。如火山口、危险岸区、医院等, 黄色、橘红色系列表示公路, 其它将沟堑、加固岸、防波堤、码头符号由蓝色改为黑色1.3 符号库制作地图是显示客观世界的符号化表示形式。建立空间数据库的同时，要考虑到数字地图的制图。由于采集的空间数据不带符号在地图上，为了更准确和形象的描述现实世界，我们需要制作各种各样简单或复杂的地图符号，而符号库的作用是用来组织和管理这些地图符号。GeoStar 5.0提供了功能强大、灵活的符号制作工具GeoSymDesign，它能很好地帮助用户完成地图的点符号、线符号、面符号的设计、配置工作。, 所设计的符号以库方式进行管理，数据库系统可直接调用。在GeoSymDesign下符号文件的制作流程如图(3)所示点符号主要包括各类测量控制点、一些公共设施以及作为面的点填充符号。 在实际采集的过程中， 由于地图的比例尺不同、地图的用途不同，相同的地物也可能用不同的符号类型来表示。例如，居民点在大比例尺地图中作为面符号来采集，但是在小比例尺地图中就有可能作为一个点符号来采集。在制作符号的过程中，根据不同的比例尺、不同的用途，并且依据国家的图式规定来制作符号。线符号的制作一般采用两种编辑方式或者是两种编辑方式的组合，一种方式是通过添加基本图元的组成线符号，一种方式是通过叠加已经制作好的点、线符号来制作线符号。在符号制作时，对于没有严格的循环概念，符号的表现样式和采集时节点的采集有着紧密关系的符号，典型的如电力线符号，一般采用叠加图元的方式来制作；对于有明显的、严格的循环意义的线符号，如铁路、河流、沟渠、围墙以及各种境界等符号，一般采用添加基本图元的方式来制作符号，在这类符号中，缩放方式、步长和长度随宽度放大是三个很重要的参数。面符号不能通过编辑图元的方式来得到，只能通过叠加符号，通过设置边线与填充符号来制作。在符号制作工具GeoSymDesign的帮助下，我们按照标准图式分别设计了从1:1万到1:25万各级比例尺的点、线、面符号库，并以符号库文件（后缀名为sym）保存，数据库系统可直接调用。1.1 符号方案配置符号设计工具（GeoSymDesigner）设计地图符号，它能很好地帮助用户完成地图的点符号、线符号、面符号的设计工作。已经建立1:10000、1:50000、1:250000地图符号库，还需要在数据库中将每类地物的编码与符号库建立联系，才能在制图时直接进行符号化。在工作空间中，选择需要符号化的图层，根据我们既定的标准以及地物类编码，实现属性符号化或者普通符号化。一般情况下，我们选择根据地物类编码（GB码或者CODE码）进行属性符号化，根据图式要求和分层设色规定，灵活选用已经制作好的符号库文件，分图层分要素实现各地物类的符号化显示。1.1 符号方案保存使用GeoStar5.1桌面系统可以将每一个地物类编码与符号库中的符号以及制图色彩相关联，将制作好的点、线、面符号以及关联关系分图层以符号方案文件（后缀名REN）形式保存，并在需要时加载到GeoStar5.1桌面系统中，为不同要素（点、线、面）的地物设置相应的符号。在GeoStar5.1桌面系统中可以将多个不图层的符号文件全部保存为一个批量符号方案（后缀名MREN），当加载至GeoStar5.1的工作空间中后，GeoStar5.1将在符号方案文件中自动查找与当前工作空间下当前逻辑图层中编码相同的地物类配置符号文件。 2. 实现情况及成果应用2.1 实现情况福建省基础地理空间矢量数据库涵盖福建全省1：100万至1：1万4级基本比例尺矢量数据，详细表示了居民地、水系、交通、境界、管线、地貌、植被、工农业社会文化设施等基本要素，通过对数据库符号化项目的研究实现：2.1.1 按照图示要求制作了1：25万、1：5万、1：1万基本比例尺地形图以及海图符号库，为数据库的符号化显示及地形图制作提供基础；2.1.2 按照图层制作了“图层名称.REN”，按照比例尺制作了1：100万、1：25万、1：5万和1：1万的批量符号文件“比例尺.MREN”，可以直接、灵活地应用于矢量数据库，保证现有数据库矢量数据的快速符号化显示及出图；2.1.3 创建福建省基础地理信息数据库演示工作空间，工作空间可实现4级比例尺3D数据的集成显示以及灵活操作，而且所创建的工作空间在任何有权限访问数据库的机器上都能移植使用，为今后福建省基础地理信息数据库的验收以及规范化演示奠定了基础；2.2 成果应用2.2.1 数据库快速成图：将矢量数据符号化显示，再叠加其它类型的数据（如：影像、DEM、地名等），根据模版或者手动进行图幅整饰，这样就可以快速完成数字地图的制作并打印输出。2.2.2 成果库快速成图：据根据需求从基础地理信息主库中直接导出，导出过程中进行投影变换。以文件（后缀名mdb）形式按图幅存放。利用制作的制图模版对数据进行编辑、符号化、图幅整饰制作、打印输出。3. 结语与建议本文以福建省基础地理信息矢量数据库为例，阐述了面向数据库建设制作基本比例尺地形图符号库的方法与过程，数据库基本比例尺数据的符号方案配置与保存的方法与过程。福建省基础地理信息数据库系统具有制作数字地图的能力，系统能够直接运用数据库中的空间数据制作标准地形图以及各种专题数字地图，图面简洁、美观大方，内容科学、实用。在研究过程中, 我们有以下体会与建议：1. 数字地形图作为目前基础地理信息主要的数据源，其数据分类与编码体系的科学性与实用性信息共享的前提, 对于推进基础地理信息系统发展, 具有十分重要的意义。现有的关于地形图要素编码与图例的国家标准, 应与时俱进, 进一步完善, 以更适合GIS 发展的需求。2. 在新技术规范出台之前, 数字地形图数据必须面向传统制