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【摘 要】 随着计算机技术的迅速发展和“信息高速公路”的逐步建立，人类社会已步入了信息时代，信息已成为社会赖以发展的重要基础。从计算机地图制图取代传统的手工制图，再到GIS空间信息数据介入数字地图制图技术。本文介绍了GIS数据与数字地图制图，数字地图制图的优势与数字地图制图技术中的GIS数据的关键应用。
【关键词】 GIS;数字地图;制图技术;初探
引言：
随着20世纪计算机技术的兴起并迅速结合到各行各业的实际应用中，催生了许多新的应用技术，数字制图就是其中之一。数字制图使地图学产生了深刻的技术革命，随着全球定位系统、数字摄影测量、遥感等技术的发展，使得人们能够在第一时间获取关于地球表面各种空间信息，解决了地图制图的数据源问题;地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
一、GIS数据与数字地图制图
GIS经过30多年的发展，已进入了普及、发展和推广应用的突破性年代，其实际应用效益越来越显著。地理信息系统得以发展的技术基础和支撑主要来自网络技术、计算机技术、遥感技术、GIS技术及地理数据库等方面。GIS作为继文字描述与实体地图之后的第三代地学语言，从学术研究的角度来说对GIS有三种观点：
1、地图观
主要来自景观学派和制图学派，认为GIS是地图显示、处理与使用的系统，每个数据集被看作是地图、图层、要素等;
2、数据库观
主要来自于计算机学派，强调优化设计、数据库技术和有效存取数据的重要件;
3、空间分析观
主要来自地理学派，强调空间分析与模拟的重要性，并提出了地理信息科学的概念。
GIS的深入和快速发展使其走上了高速信息的道路，不仅可以用来管理繁杂的地理数据资料和数据库，还可以为制图工作提供强大的数据存储、分析与评价的平台，制图工作有了GIS数据加入之后将会更加方便快捷。
二、数字地图制图的优势
数字地图制图系统和传统地图制图相比，在地图工艺流程、制图精度、成图周期等方面都产生了巨大变革。传统地图工艺流程由编辑准备、原图编绘、制印准备、地图制印四个阶段构成，而数字地图制图工艺流程由编辑准备、数据获取、数据编辑处理、直接制版印刷四个阶段构成。
数字地图制图的整个过程都是以彩色桌面出版系统为核心，利用计算机输入输出功能，实现地图数据获取、处理和输出的全数字化链接，即从地图数据库中自动生成符合一定件的地图底图数据，利用计算机辅助制图技术，对原始数据进行编辑出版处理，再利用计算机制版技术实现由计算机直接到印版的过程。
用现代数字地图信息代替传统图形模拟信息，提高了地图制图的精度。以基于GIS地图数据库的地图编制与出版系统，兼备了GIS与CAD制图系统的功能;基于CTP技术的电子出版统，省去了出胶片再晒版的工艺环节，缩短了地图制图的周期。
三、数字地图制图技术中的GIS数据的关键应用
（一）GIS数据介入数字地图制图技术有以下特征
可以方便的读取、输入、分析和管理空间数据和地形信息;易于复制、编辑和校正，并且可以根据用户需求可方便进行改编，数据信息保存方便，并且不易丢失，便于携带。GIS数据库的存储的信息容量大，只受计算机硬件限制，可包含更多的数据和信息，适应于各种品种和专题的地图制作，拓宽了工作和服务范围，可制作三维立体地图、坡度图、切面图等，这是在传统制图技术中所难以实现的。GIS数据在数字地图制图技术的关键应用有以下几点：
1、GIS数据的筛选、提取
无论制作什么地图，首先必须根据地图用途确定地图内容，即必须确定地图上应表示哪些要素（如河流、道路等）。根据用户所将要实现的目标要素以及数据，用户可利用GIS软件所提供的SQL语句筛选功能进行数据筛选以满足目标要求，尤其是在实体的标注方面。
2、地圖投影
数据库中的空间数据或者是以地理坐标存储的，或者是以某种地图投影存储的，因此往往需要对空间数据进行投影变换，以符合当前所需制作地图的要求。在数字地图的制图过程中，如果制图跨越的范围比较大，操作者必须根据所需要求来选择特定的地图投影，以满足后期过程中要素变换的要求。
（二）数字地图制图的关键技术
1、地图数据库
基于GIS技术建立的地图数据库具备GIS空间数据的大部分特点，其主要功能有数据获取、要素分类分层管理、要素编辑、地图整饰、居民地密度选取、生成里程、投影变换、生成经纬网、地图裁切、转换格式等。其中有几项功能在地图制图中较为实用。
（1）要素编辑
在GIS地图数据库中进行，充分利用GIS软件的空间分析、数据编辑、要素分类分层提取。编图者根据所编地图的主题，确定要提取的地理底图要素和专题地图内容，并进行分类分层管理，以便分层输出后文件的匹配。
（2）格式转换
GIS数据的格式通常为E00、Shape和Mif等，需要转换为计算机辅助制图软件能够接受的格式，在系统中完成地图的编制和出版。通过转换格式可以实现不同软件之间的数据转换与共享，利用计算机辅助制图软件打开GIS数据的中间数据格式中采用VBA功能对地图要素进行分离分层、符号化处理、印前处理等。这种输出方式在地图行业中便于接受，利于推广。
（3）投影变换
地图投影变换是从一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标。GIS中的空间数据往往源于多种信息源，而多种信息源与地图所采用的投影并不一致，不同投影的变换在GIS软件平台中易于实现。各种地图根据其内容主题、制图目的及制图区域的位置、使用方式等以及为了满足制图的长度、面积和角度变形的要求，可根据实际的需要选择不同的地图投影，提高地图的使用精度。如等角圆锥投影适合绘制中纬度沿东西方向延伸地区的地图，这种操作只需在GIS软件平台中设定投影参数和投影方式即可，这也是利用GIS数据的优势所在。
2、地图电子编辑出版
在彩色桌面出版系统中，用地图制图的专业化软件，通过格式转换接受来自GIS地图数据库的数据，并进行编辑处理和印前处理。
（1） 编辑处理：地图数字化输入后，在计算机上进行设计与制作，包括将矢量的数据进行分离分层，置入版式设计中，图形、符号和注记的编辑、色彩管理、图面整饰、形成成果文件、彩喷校样等工作，各种图形软件进行编辑，在屏幕上看到的地图就是最终地图样式，大大丰富了表现手段，提高了成图质量。要实现地图制图过程的全数字化，一个好的专业制图软件是必不可少的。
（2）印前处理：在地图编制出版系统中，印前处理是完成地图印刷出版的一个重要环节。在计算机直接制版工艺中，印刷前我们看到的是数码样，它永远不会出现露白、漏色或重色现象，而在印刷中，由于续纸的不稳定性会引起各印刷色之间的相对位置偏离标准位置。同时当纸张随滚筒高速旋转时，会发生横向移动或拉伸;而且纸张吸收了润版液和油墨后尺寸会发生改变，引起不同程度的变形等，这些因素都会引起套印不准。地图出版软件不仅有良好的图形处理、图形编辑功能，而且有完善的陷印和压印处理技术。
四、结束语
随着数字地图制图技术更加成熟，GIS空间数据库建设更加完善，分析功能更加强大，实现二者在现实中的生产一体化是必然的发展趋势。这种趋势决定了数字地图制图系统不仅要具备GIS数据库对信息强大的管理和分析能力，也要满足具体现实中实体地图出版在技术上的需要。在实现GIS和数字地图制图一体化的道路上，我们还有很长的路要走。
参考文献：
[1]刘艳芳，张金龙.基于GIS应用的铁路数字地图制作系统[J].北京测绘;2004年04期
[2]黄慧.基于GPS的交通流动态分析与表达[D].上海交通大学;2007年
[3]沈清华.数字地图数据向GIS数据转换若干问题的探讨[J].人民珠江;2003年01期
[4]王维虎.基于GIS的城市网格坐标数码地图（CGCDM）的设计与应用[D].华中师范大学;2007年
[5]华一新.地理信息系统[M].解放军测绘学院教材.
[6]孙群.军用数字地图[M].解放军出版社.
【关键词】 GIS;数字地图;制图技术;初探
引言：
随着20世纪计算机技术的兴起并迅速结合到各行各业的实际应用中，催生了许多新的应用技术，数字制图就是其中之一。数字制图使地图学产生了深刻的技术革命，随着全球定位系统、数字摄影测量、遥感等技术的发展，使得人们能够在第一时间获取关于地球表面各种空间信息，解决了地图制图的数据源问题;地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
一、GIS数据与数字地图制图
GIS经过30多年的发展，已进入了普及、发展和推广应用的突破性年代，其实际应用效益越来越显著。地理信息系统得以发展的技术基础和支撑主要来自网络技术、计算机技术、遥感技术、GIS技术及地理数据库等方面。GIS作为继文字描述与实体地图之后的第三代地学语言，从学术研究的角度来说对GIS有三种观点：
1、地图观
主要来自景观学派和制图学派，认为GIS是地图显示、处理与使用的系统，每个数据集被看作是地图、图层、要素等;
2、数据库观
主要来自于计算机学派，强调优化设计、数据库技术和有效存取数据的重要件;
3、空间分析观
主要来自地理学派，强调空间分析与模拟的重要性，并提出了地理信息科学的概念。
GIS的深入和快速发展使其走上了高速信息的道路，不仅可以用来管理繁杂的地理数据资料和数据库，还可以为制图工作提供强大的数据存储、分析与评价的平台，制图工作有了GIS数据加入之后将会更加方便快捷。
二、数字地图制图的优势
数字地图制图系统和传统地图制图相比，在地图工艺流程、制图精度、成图周期等方面都产生了巨大变革。传统地图工艺流程由编辑准备、原图编绘、制印准备、地图制印四个阶段构成，而数字地图制图工艺流程由编辑准备、数据获取、数据编辑处理、直接制版印刷四个阶段构成。
数字地图制图的整个过程都是以彩色桌面出版系统为核心，利用计算机输入输出功能，实现地图数据获取、处理和输出的全数字化链接，即从地图数据库中自动生成符合一定件的地图底图数据，利用计算机辅助制图技术，对原始数据进行编辑出版处理，再利用计算机制版技术实现由计算机直接到印版的过程。
用现代数字地图信息代替传统图形模拟信息，提高了地图制图的精度。以基于GIS地图数据库的地图编制与出版系统，兼备了GIS与CAD制图系统的功能;基于CTP技术的电子出版统，省去了出胶片再晒版的工艺环节，缩短了地图制图的周期。
三、数字地图制图技术中的GIS数据的关键应用
（一）GIS数据介入数字地图制图技术有以下特征
可以方便的读取、输入、分析和管理空间数据和地形信息;易于复制、编辑和校正，并且可以根据用户需求可方便进行改编，数据信息保存方便，并且不易丢失，便于携带。GIS数据库的存储的信息容量大，只受计算机硬件限制，可包含更多的数据和信息，适应于各种品种和专题的地图制作，拓宽了工作和服务范围，可制作三维立体地图、坡度图、切面图等，这是在传统制图技术中所难以实现的。GIS数据在数字地图制图技术的关键应用有以下几点：
1、GIS数据的筛选、提取
无论制作什么地图，首先必须根据地图用途确定地图内容，即必须确定地图上应表示哪些要素（如河流、道路等）。根据用户所将要实现的目标要素以及数据，用户可利用GIS软件所提供的SQL语句筛选功能进行数据筛选以满足目标要求，尤其是在实体的标注方面。
2、地圖投影
数据库中的空间数据或者是以地理坐标存储的，或者是以某种地图投影存储的，因此往往需要对空间数据进行投影变换，以符合当前所需制作地图的要求。在数字地图的制图过程中，如果制图跨越的范围比较大，操作者必须根据所需要求来选择特定的地图投影，以满足后期过程中要素变换的要求。
（二）数字地图制图的关键技术
1、地图数据库
基于GIS技术建立的地图数据库具备GIS空间数据的大部分特点，其主要功能有数据获取、要素分类分层管理、要素编辑、地图整饰、居民地密度选取、生成里程、投影变换、生成经纬网、地图裁切、转换格式等。其中有几项功能在地图制图中较为实用。
（1）要素编辑
在GIS地图数据库中进行，充分利用GIS软件的空间分析、数据编辑、要素分类分层提取。编图者根据所编地图的主题，确定要提取的地理底图要素和专题地图内容，并进行分类分层管理，以便分层输出后文件的匹配。
（2）格式转换
GIS数据的格式通常为E00、Shape和Mif等，需要转换为计算机辅助制图软件能够接受的格式，在系统中完成地图的编制和出版。通过转换格式可以实现不同软件之间的数据转换与共享，利用计算机辅助制图软件打开GIS数据的中间数据格式中采用VBA功能对地图要素进行分离分层、符号化处理、印前处理等。这种输出方式在地图行业中便于接受，利于推广。
（3）投影变换
地图投影变换是从一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标。GIS中的空间数据往往源于多种信息源，而多种信息源与地图所采用的投影并不一致，不同投影的变换在GIS软件平台中易于实现。各种地图根据其内容主题、制图目的及制图区域的位置、使用方式等以及为了满足制图的长度、面积和角度变形的要求，可根据实际的需要选择不同的地图投影，提高地图的使用精度。如等角圆锥投影适合绘制中纬度沿东西方向延伸地区的地图，这种操作只需在GIS软件平台中设定投影参数和投影方式即可，这也是利用GIS数据的优势所在。
2、地图电子编辑出版
在彩色桌面出版系统中，用地图制图的专业化软件，通过格式转换接受来自GIS地图数据库的数据，并进行编辑处理和印前处理。
（1） 编辑处理：地图数字化输入后，在计算机上进行设计与制作，包括将矢量的数据进行分离分层，置入版式设计中，图形、符号和注记的编辑、色彩管理、图面整饰、形成成果文件、彩喷校样等工作，各种图形软件进行编辑，在屏幕上看到的地图就是最终地图样式，大大丰富了表现手段，提高了成图质量。要实现地图制图过程的全数字化，一个好的专业制图软件是必不可少的。
（2）印前处理：在地图编制出版系统中，印前处理是完成地图印刷出版的一个重要环节。在计算机直接制版工艺中，印刷前我们看到的是数码样，它永远不会出现露白、漏色或重色现象，而在印刷中，由于续纸的不稳定性会引起各印刷色之间的相对位置偏离标准位置。同时当纸张随滚筒高速旋转时，会发生横向移动或拉伸;而且纸张吸收了润版液和油墨后尺寸会发生改变，引起不同程度的变形等，这些因素都会引起套印不准。地图出版软件不仅有良好的图形处理、图形编辑功能，而且有完善的陷印和压印处理技术。
四、结束语
随着数字地图制图技术更加成熟，GIS空间数据库建设更加完善，分析功能更加强大，实现二者在现实中的生产一体化是必然的发展趋势。这种趋势决定了数字地图制图系统不仅要具备GIS数据库对信息强大的管理和分析能力，也要满足具体现实中实体地图出版在技术上的需要。在实现GIS和数字地图制图一体化的道路上，我们还有很长的路要走。
参考文献：
[1]刘艳芳，张金龙.基于GIS应用的铁路数字地图制作系统[J].北京测绘;2004年04期
[2]黄慧.基于GPS的交通流动态分析与表达[D].上海交通大学;2007年
[3]沈清华.数字地图数据向GIS数据转换若干问题的探讨[J].人民珠江;2003年01期
[4]王维虎.基于GIS的城市网格坐标数码地图（CGCDM）的设计与应用[D].华中师范大学;2007年
[5]华一新.地理信息系统[M].解放军测绘学院教材.
[6]孙群.军用数字地图[M].解放军出版社.