1 引言
为专题或应用型GIS(如电力GIS、电信GIS和城市网格化管理系统等)采集数据是目前测绘技术应用的主要领域。与GIS数据采集最密切的测绘技术是数字化测图技术,它们的最大区别是,前者在采集地理实体几何数据的同时,还要调查其属性信息。 另外,为了保证采集数据的可靠性和完整性,为GIS采集的数据必须经过检验和进一步的处理才能进入GIS,一方面地理实体的空间位置、几何形状和一些属性信息等需要参照地理底图才能检验其正确性,例如某些地理实体与周围地理要素的相对位置关系是否正确等;另一方面有些地理实体的几何图形和属性信息需要参照地理底图才能确定,例如一些地理实体的几何图形需要参照周围地理要素才能绘制完整,有些地理实体的位置描述等不便编码的属性信息需要参照地理底图才能较好地确定;有些地理信息则需要直接从地理底图上采集。可见,GIS数据采集是一项远比数字化测图技术复杂的工作,因此,根据专题或应用型GIS的特点和要求,研究其数据采集技术具有重要的意义。
目前,为电力GIS、电信GIS和城市网格化管理系统等GIS采集数据最常用的方法是,用全站仪或GPS采集地理实体的空间数据,同时填写地理实体的属性信息表,这种方法速度慢且容易出错,所以工作效率低下。另外,考虑到AUTO CAD具有较强的图形绘制和编辑功能,目前大部分数字化测图内业处理工作都是在基于AUTO CAD开发的软件下进行的,本文参照数字化测图技术提出了基于AUTO CAD数字化采集GIS数据的方法。其工作流程如表1所示:
表1:基于AUTO CAD数字化采集GIS数据的工作流程
第一步
外业采集数据
外业采集
第二步
数据转入AUTO CAD
内业处理
第三步
检查与处理数据
第四步
数据转出AUTO CAD
该方法需要解决以下3个问题:一是地理实体属性信息的编码,二是实体信息在AUTO CAD图形数据库中的存放方法,三是数据从AUTO CAD转入GIS的方法。
2 属性编码
地理实体的属性信息是用来描述地理实体的属性(如名称、质量、数量和等级等)特征的信息[1],这些属性信息可以分为数字的(如描述实体各种数量属性的面积、长度等)和文字的(如实体的名称、性质等),其中文字的属性信息又可分为可编码的(如实体的性质和质量)与不可编码的(如宗地的四至等实体的位置描述信息),在文字形式的属性信息中,可编码的属性信息占大多数。
在为GIS采集数据时,为了避免填写实体属性信息调查表,便于进行数字化调查,需要把实体可编码的属性信息进行编码(不可编码的属性信息可在内业处理时参照地理底图和已调查的属性信息确定),这也是GIS管理地理信息的要求。编码的实质就是把文字形式的属性信息转换成数字编码(代码)以便于计算机处理,也是GIS定性查询信息的主要依据和手段[1]。
本文以城市部件调查为例介绍实体属性信息编码的方法。属性编码除了遵循“科学性、唯一性、完整性、可扩充性、适用性和规范性”等一般的原则外,应该尽可能减少代码的位数,以便于记忆和外业使用。例如,城市部件的归属或管理部门可参照表1进行编码。
表2 城市部件归属部门代码表
序号
单位类别
大类
单位编码
专业部门名称
1
行政机关
1
01
城管大队
…
…
2
事业单位
2
01
园林绿化局
…
…
3
企业单位
3
01
自来水公司
…
…
为了节省计算机空间,有时可将两个属性联合起来进行编码,用一位数字表示两个属性。例如,部件的状态和现势性是指现状使用情况,分完好、破损、占用、丢失四种情况填写。现势性则是指部件在使用还是废弃了,可参照下表编制代码。
表3 部件现势性与状态代码表
现势性
状态
编码
颜色
在用
完好
1
红色
在用
破损
2
黄色
在用
丢失
4
青色
在用
占用
6
紫色
作废
破损
3
绿色
作废
丢失
5
蓝色
作废
占用
7
白色
作废
完好
8
灰色
外业调查时在测量部件位置的同时,可用如下代码格式确定其属性信息
最近需要绘制与地学有关论文、文献中的 研究区域概况图 。对于这一类图片,我个人比较喜欢基于 ArcMap 与 PPT 结合的方式来绘制,具体操作如下。
当然,首先这里要提一句:大家一定需要注意,绘制我国相关的地图时(尤其是论文中我国的地图),一定注意 南海诸岛、十段线、藏南、阿克赛钦 等细节部分。
先来看看成果图:
话不多说,开始绘制,首先我们先做副图。在ArcMap中导入全国矢量图层(包括南海诸岛);随后,修改地图符号系统,并记得导入十段线。
接下来,导入本文研究区域,同时修改符号系统。
完成后,我们切换到“ Layout View ”这一视图,调整好范围和大小,用如下方法导出地图即可。因为是副图,暂时不需要调整地图要素、地图边框等内容。
设置输出属性。
随后,新建一个PPT文件,并将上述新生成的图片导入到PPT中。
如果PPT中图片不清楚,可以按照如下方式设置一下PPT文件内图片的压缩选项。
接下来,我们进行主图的绘制。导入研究区域与水体等相关图层,并配置符号系统。
导入指北针、比例尺、图例等。
我的比例尺属性设置情况如下。
接下来,我们需要设置图片边框上的格网。在研究区域图层上右键,选择属性。
选择“ New Grid ”。
我们选择第一个即可。
这里先大概设置一个间隔就好,反正后期可以调整。
完成后我们可以看到,图片边框格网有点密集,不美观。
我们就在属性界面,选择“ Properties ”。
选择“ Intervals ”,配置合适的经纬度间隔即可。
此时可以看到,间隔已经修改完毕,但是字号很小。
在以下界面可以修改字体、字号。
然后在以下界面,修改经纬度格网符号出现的区域;因为不用一幅图的四个边框都带着经纬度,会显得比较臃肿,选择其中的两条边即可。
为了美观,将格网伸出的那一条线朝向图片内部。
随后,由于我的研究区域比较大,经纬度的度数变化很大,没有必要再看分、秒的数据,因此直接选择不显示为0的分、秒数据。
此外,添加图例时,可以直接在图层属性中修改图例框中该图层所显示的内容。
最终成图如下:
然后将其导出即可。主图的 dpi 可以设置稍微大一点,分辨率高一些。然后将新生成的图同样导入到PPT中。
随后,我们用箭头来显示主图与副图的关系。
如下所示。
我们还可以用矩形工具来在副图中框选研究区域,显得更加直观。
最后,将PPT中全部内容全选并组合,后期导出或复制成为图片格式即可。
登陆账号。ArcGIS产品线为用户提供一个可伸缩的,全面的GIS平台,平台在用户登录账号后提供一天的免费体验服务,ArcObjects包含了许多的可编程组件,从细粒度的对象(例如单个的几何对象)到粗粒度的对象(例如与现有ArcMap文档交互的地图对象)涉及面极广,这些对象为开发者集成了全面的GIS功能。