地图数据源及数据分类编码

地图数据源及数据分类编码

属性数据的分类分类分级及编码是许多地理信息进入数据库前必须完成的一项任务。

建立要素的分类分级体系是认识地理要素的基本方法；编码则是为了获得科学的存储、管理和快速查询地图数据的效果。两者的联系体现在编码反映了分类分级体系的特征，而分类分级系统可以从编码中产生。

虽然目前人们对各种地理要素的研究深度与广度不同，提供的分类分级与编码的依据也不一样，还没有一个统一的分类编码方案，但还是有一些应共同遵循的原则和常用方法。

分类是人们认识事物的一种方法，是将具有共同属性特征的事物归并在一起，二把具有不同属性特征的事物分开的过程。

分类中最常用的方法是层次分类法。

层次分类法是将初始的分类对象按所选定的若干个属性或特征一次分成若干层目录，并编制成一个有层次、逐级展开的分类体系。其中，同层次类目之间存在并列关系，不同层次类目之间存在隶属关系，同层次类目互不交叉、互不重复。层析分类法的优点是层次清晰，使用方便；缺点是分类体系确定后，不易改动，当分类层次较多时，代码位数较长。考虑到人对图形符号等级的感受，分级数不宜超过8级。编码的基础是分类分级，而编码的结果是代码。代码的功能体现在三个方面，即：代码表示对象的名称，是对象唯一的标志；代码也可作为区分分类对象类别的标志；代码还可以作为区别对象排序的标志。该编码有9大类，再依次分小类和一二级代码和标志嘛。分类代码由6位数字组成，从左到右为：大类码、小类码、一级代码、二级代码、标志码。

地图数据具有定性、定位和时间性三大特点。与此相适应，地图数据包含了几何数据和属性数据两大类，其中：几何数据描述了地理物体或现象的空间分布，即定位特性，而属性数据描述了地理物体或现象的种类、质量和数量等特征，即定性特征，有时候也可将时间信息隐含在属性数据中表示。

地图数据采集的任务是将地理实体的几何数据和属性数据输入到地图数据库中去。

由于地图数据源的多样性，在几何数据采集中，可以使用不同的方法，对于由外业测量仪器获取的几何数据，只需把测量仪器的数据传输进入数据库即可，如果是已有的数字数据，可经过转换后输入数据库。而从遥感影像提取专题信息，必须使用几何纠正、图像变换、影像分类和信息提取等技术，这些主要属于遥感图像处理的内容。

地图数据主要包括几何数据和几何数据，属性数据主要用来描述地图要素的属性特征。例如，在计算机地图制图中，河流可以数字化为矢量表示的一串有序的坐标或以栅格表示的一组连续的像元，即相应的几何数据；儿河流的属性数据则是指河流的宽度、等级、流量等，这些数据都与河流这一空间实体有关。属性数据可以通过给予一个公共标识符与空间实体的几何数据联系起来。

属性数据的采集较为简单，主要使用了键盘输入的方式。分为两种：

当属性数据的数据量较小时，可以在输入几何数据的同时，根据数字化软件的提示用键盘输入。

当属性数据的数据量较大时，可与几何数据分开输入，经检查修改后再转入到数据库中。当地图要素的属性数据与几何数据分开输入时，把属性数据和几何数据联系起来的方法是在属性数据与几何数据之间建立一个唯一的公共标识码，该标志码可以在输入几何数据或属性数据时手工输入，也可以由系统自动生成。

当几何数据或属性数据没有公共标志码时，必须通过人机交互的方法，如选取一个地图要素，再指定其对应的属性数据来确定两者之间的关系，并生成公共标志码。

地理信息可视化

可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术，将计算过程中产生的数据及计算结果转换为图形和图像凸显出来，并进行交互处理的理论、方法、技术。它的主要功能是从复杂的数据产生图形图像，并可以分析和理解存入计算机的图形图像数据。它使许多抽象的、难以理解的原理、规律和过程变得更加容易理解。可视化涉及的领域包括计算机图形学、图像处理、计算机视觉及人机交互技术等多方面。

地理信息可视化的最主要形式是地图，它是地学信息的图形符号模型。构成地图的主要内容是图形符号，也可以说地图是图形符号的空间集合，因此符号化在地理信息可视化的过程中具有重要意义，这里，符号化指的是地图符号的符号化。

地图符号是在地图上用来表示各种地理事物和现象的图形符号。地图符号是地图的主要表达形式，它是地图区别其他表示地理环境方法的一个重要特征。地图符号不仅能反映地图要素的存在、类别及其数量及其质量特征，而且通过它们的组合，还能反映出地图要素的空间分布、结构、联系以及变化等。

地图符号采用便于空间定位的形式来表示各种地理事物与现象的性质和相互关系，地图符号是一种用来传递各种自然现象和社会现象的工具，在地图上形成模拟客观实际的空间形象，它因此具有抽象的和客观的意义，并与被表示的对象有一定的关系。地图符号既能反映出地理对象种类及其数量和质量特征，又能表达对象的空间位置和现象的分布。

地图符号的质量直接影响地图信息的传递效果。设计地图符号，应在充分考虑地图各要素的分类分级要求的基础上，着重顾及构成地图符号的6个图形变量，即形状、尺寸、色彩、亮度、密度和方向。其中以符号的形状、尺寸和色彩最为重要，他们被称为地图符号的三要素。

所谓符号化，是指地图符号的符号化过程。所谓符号化过程，就是利用地图数据库得到有关地图要素的分级分类编码及相应符号和要素实体抽象后得到的定位坐标数据，以形成地图空间空间内的图形符号模型的过程。

符号库设计的原则

1）应尽量参照现有的地图图式

2）在新设计地图符号时应遵循图案化、精确性、对比性、统一性、象征性及自动绘制适用性等一般原则

3）选择适当的符号信息块结构

4)符号库的可扩充性

允许用户自行修改任意一种符号图形，删除过时的符号，增加新设计的符号。

计算机地图制图系统的应用

计算机地图制图与常规的传统地图制图相比，虽然在技术上有了很大的发展，但仍然具有相当紧密的联系。

尽管不同的地图往往在制图区域、比例尺、表现主题和制图方法等方面存在差异，但就地图常规编制的总体过程而言，仍然可以归纳出其一般的形式，包括从总体设计、编辑计划的制定、编稿图的完成，到地图清绘、地图整饰和制印。

在计算机地图制图中，地图主要是通过图层来组织的，不同的类型、主题、比例尺和制图区域的地图往往在图层划分，结构、属性上各不相同。图层的性质反映了图层内地图目标的公共特性，图层的顺序决定了各类型地图目标的绘制顺序。可以说，选择、设置正确的数字化图层方案直接关系到地图绘制的效果和质量。

对于普通地图的图层设置，一般以相关地图图式的要素和类型划分规定为基础，结合制图区域的目标类型特点，在原则上按照面状目标图层、线状目标图层和点状目标图层的顺序自下而上设置。对于专题地图，基础地图图层设置在下面，专题图层设置在上面，以突出专题要素信息。

图层的性质是关于该图层的编辑、显示、绘制等一系列操作的通用参数设定，如图层默认的目标类型、线型、线画颜色、填充颜色、填充晕线等。

考虑到地图应用的其他方面，如地图量算、地图空间分析等的需要，地图目标在数字化时也要采取相应的措施。例如：河流、道路遇到桥梁、村庄产生目标的分割，不利于长度、面积的计算和空间连通性分析，需要在采集时增加辅助线或辅助面加以解决，辅助线或辅助面在地图显示时不绘制。

地图符号应该和地图目标类型相一致，即每一个目标类型均对应于一个地图符号

地图符号的设计一般有两种形式。一种是采用地图制图过程中经过长期经验累积总结出来的符号约定形式，最典型的是在基本比例尺地形图图式中规定的各种符号，这些基本约定的符号在一定的范围内为大家所公认与遵守，例如铁路符号、境界线符号、城墙符号等。另一种是由专业制图人员进行自定义设计，设计时应遵循地图符号设计的一般原则，即能够突出地图的主题内容，又能体现地图目标表达的合理性、艺术性和直观性。

地图符号库是对符号的集中组织和管理。

数据处理作为计算机地图制图的核心工作，是联系数据采集和制图输出的桥梁，它的主要作用是检核所采集的空间数据和属性数据的错误，从而修正错误，保证数据质量，并在此基础上构建目标在空间及属性上的联系，等等。

地图数据的采集、编辑、处理最终是图形输出服务，它将采集、处理以后的正确的地图数据转换为地图图形，可以直接通过屏幕显示或打印机、绘图仪输出，也可以将输出的图形转换为图形转换为图像后进行分版处理，印刷成因。

图形输出地关键是为该地图数据提供高质量的地图符号库支持。地图符号库子系统符号库提供了功能平台，制图人员需要在此平台上将符号设计方案转化为实际的符号库。

图形在屏幕上显示后，针对少量地图目标、注记的位置冲突，选择相关的图层，应用地图编辑功能进行修改处理，以保证制图质量

地图数据

1、地图数据具有定位、定向和时间性三大特点。与此相适应，地理数据包含了几何数据和

属性数据两大类。其中：几何数据描述了地理物体或现象的空间分布，即定为特性；而属性数据描述了地理物体或现象的种类、质量、和数量等特征，即定性特性。有时也可以将时间信息隐含在属性数据中表示（如时令河等）。

2、几何数据

由于地图数据源的多样性，在几何数据采集中，可以使用不同的方法。对于有外业测量仪器获取的几何数据，只需把测量仪器的数据传输进去数据库即可。如果是已有的数字数据，如山歌形式的数据，可经过转换后输入数据库。而对遥感影像上提取的专题信息，必须使用几何纠正、图像变换、影像分类和信息提取等技术，这些主要属于遥感图像处理的内容。

3、属性数据

属性数据主要用来描述地图要素的属性特征，包括质量、数量、等级等。例如，河流可以数字化为矢量表示的一串有序的坐标或以栅格表示的一组连续像元，即相应的几何数据；而河流的属性数据则是指河流的宽度、等级、流量等，这些数据都与何流这一空间实体相关。属性数据可以通过一个公共标识符与空间实体的几何数据联系起来。

4、地图数据采集的方法：

（1）几何数据的采集

几何数据采用矢量数据或栅格数据的格式来描述。矢量数据的采集方法有：外业测量现场采集、由栅格形式的数据转换而成、通过对现有地图数字化跟踪的方法采集、屏幕跟踪数字化。栅格数据的方法可分为两大类，一类是对实地通过遥感技术手段或数字摄影技术获取数字图像，另一类是通过对现有资料处理：矢量数据转换、扫描获得、通过平面上的行距、列距固定的点内插或抽样获取。

（2）属性数据的采集

属性数据的采集主要是使用键盘输入的方式。分两种情况：一是当属性数据的数据量较小时，可以再输入几何数据的同时，更具数字化软件的提示用键盘输入；二是当属性数据的数据量较大时，可与几何数据分开输入，经过检查修改后再转入到数据库中。

5、属性数据与几何数据的联系方法

当地图要素的属性数据与几何数据分开输入时，把属性数据与几何数据联系起来的方法是属性数据与几何数据之间建立一个唯一的公共标识码。该标识码可以再输入几何数据或属性数据时手工输入，也可以有系统自动生成。