《甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)掛圖》編制

魯明東 康二梅

（甘肅省基礎(chǔ)地理信息中心，甘肅 蘭州 730000）

0.引言

為進(jìn)一步掌握我國(guó)翔實(shí)準(zhǔn)確的地理國(guó)情現(xiàn)狀，進(jìn)一步推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)，國(guó)務(wù)院于2013年2月下發(fā)了《關(guān)于開展第一次全國(guó)地理國(guó)情普查的通知》（國(guó)發(fā)〔2013〕9號(hào)），確定開展全國(guó)第一次地理國(guó)情普查工作，實(shí)現(xiàn)全面查清我國(guó)陸地國(guó)土范圍內(nèi)的自然和人文地理要素的土地利用現(xiàn)狀及空間分布情況，打好后續(xù)開展常態(tài)化地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)，通過構(gòu)建普查信息共享機(jī)制、創(chuàng)建地理國(guó)情信息系統(tǒng)，實(shí)時(shí)向相關(guān)部門提供最新成果、向社會(huì)公布普查訊息，增強(qiáng)普查成果的轉(zhuǎn)換速率和使用效率[1，2]。

甘肅省第一次全國(guó)地理國(guó)情普查工作于2015年圓滿完成，其普查成果被廣泛應(yīng)用于“多規(guī)合一”、城市環(huán)境保護(hù)與治理、領(lǐng)導(dǎo)干部自然資源離任審計(jì)等領(lǐng)域中，同時(shí)為甘肅省生態(tài)文明制度的建設(shè)提供必不可少的支持[3,4]。由于不斷擴(kuò)充應(yīng)用領(lǐng)域、不斷提升應(yīng)用層級(jí)，所以持續(xù)開展發(fā)展變化監(jiān)測(cè)工作迫在眉睫[5，6]。

按照國(guó)務(wù)院對(duì)地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作總體部署，要求自2016年起地理國(guó)情信息獲取進(jìn)入常態(tài)化監(jiān)測(cè)階段。甘肅省按照國(guó)家的總體部署，在全省范圍內(nèi)開展了地理國(guó)情監(jiān)測(cè)，已經(jīng)形成了比較成熟的地理國(guó)情常態(tài)化監(jiān)測(cè)機(jī)制，針對(duì)全省相關(guān)行業(yè)和部門提供地理國(guó)情信息業(yè)務(wù)化、常態(tài)化服務(wù)[7]。基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)是面向通用目標(biāo)、綜合考慮多種需求而進(jìn)行的常態(tài)化監(jiān)測(cè)，其內(nèi)容體系與第一次全國(guó)地理國(guó)情普查保持一致[8]。

為了更好地展示甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果，并使基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果發(fā)揮作用，甘肅省基礎(chǔ)地理信息中心編制了《甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)掛圖》。掛圖充分利用了甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果、甘肅省內(nèi)自然地理要素和人文地理要素的基本情況，服務(wù)于甘肅省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)，為省內(nèi)各級(jí)政府部門進(jìn)行宏觀調(diào)控、科學(xué)決策提供了依據(jù)。

1.掛圖的種類

《甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)掛圖》分省、市（州）二級(jí)表示，包括基本圖和專題圖共22幅圖。

基本圖表示內(nèi)容為：地表覆蓋（縮編）+重要地理國(guó)情要素+地表形態(tài)（地勢(shì)起伏明顯區(qū)域）。它比較詳盡地反映出全省和十四個(gè)地州市的地表覆蓋情況、居民點(diǎn)、交通網(wǎng)等各種重要地理國(guó)情要素的分布及其相互關(guān)系。

專題圖用清晰、合理的圖面表達(dá)分類型反映甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的地表覆蓋情況及重要地理國(guó)情要素。

2.編圖資料的分析及應(yīng)用

2.1 甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果

甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)由甘肅省普查辦提供。該數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)為CGCS2000國(guó)家大地坐標(biāo)系，采用地理坐標(biāo)，坐標(biāo)值以“°”為單位；高程采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，高程系統(tǒng)為正常高，高程坐標(biāo)單位為“m”；存儲(chǔ)格式為ArcGIS FileGeodatabase（FGDB）。該數(shù)據(jù)以縣（區(qū)）為單元進(jìn)行組織，每個(gè)縣（區(qū)）為一個(gè)完整的FGDB數(shù)據(jù)庫(kù)。甘肅省的自然、人文地理情況決定了區(qū)域內(nèi)普查數(shù)據(jù)種類較為豐富，共涉及《地理國(guó)情普查內(nèi)容與指標(biāo)》中的12個(gè)一級(jí)類，56個(gè)二級(jí)類，138個(gè)三級(jí)類。地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)是本項(xiàng)目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。

2.2 甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果基本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果基本統(tǒng)計(jì)工作由甘肅省測(cè)繪地理信息局組織實(shí)施，甘肅省基礎(chǔ)地理信息中心具體承擔(dān)。普查基本統(tǒng)計(jì)是針對(duì)自然和人文兩種普查對(duì)象，按照幾何特征類型劃分為點(diǎn)、線、面以及地理實(shí)體，進(jìn)行要素個(gè)數(shù)、長(zhǎng)度、面積、密度、占比、高程、范圍等基本指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)。基本統(tǒng)計(jì)表格和統(tǒng)計(jì)報(bào)告以市（州）為單位組織，統(tǒng)計(jì)報(bào)告為Word格式（*.docx），基本統(tǒng)計(jì)表格為Excel格式（*.xlsx）。這是普查圖集中附圖附表等統(tǒng)計(jì)圖表編制的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.3 甘肅省多尺度數(shù)字高程模型（DEM）

甘肅省1∶250000DEM、1∶50000DEM，該資料數(shù)學(xué)基礎(chǔ)滿足圖集制圖需求，用于暈渲地圖制作。

2.4 《甘肅省政務(wù)專用圖集》

甘肅省基礎(chǔ)地理信息中心于2013年編制了《甘肅省政府專用圖集》，該圖集坐標(biāo)系統(tǒng)為1980西安坐標(biāo)系，1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，Albers投影。由于該圖集數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好、現(xiàn)勢(shì)性較強(qiáng)，因此作為本次掛圖編制的地理底圖和甘肅省圖、市（州）圖及部分專題圖編制的參考資料。

2.5 甘肅省、市、縣系列掛圖

系列掛圖由甘肅省基礎(chǔ)地理信息中心2012年編制，是地理國(guó)情普查圖掛圖編制中國(guó)情要素制圖的參考資料。

2.6 《甘肅省行政區(qū)劃簡(jiǎn)冊(cè)》及民政廳下發(fā)的地名變更文件

甘肅省民政廳于2013年發(fā)布了《甘肅省行政區(qū)劃簡(jiǎn)冊(cè)》，它是甘肅省各級(jí)行政地名及變更的權(quán)威資料。此外，還包括2013年以來(lái)省民政廳發(fā)布的地名變更文件。

掛圖編制中遇到監(jiān)測(cè)成果中的地名與甘肅省行政區(qū)劃簡(jiǎn)冊(cè)》及其變更文件的地名不一致，參考上述資料，以民政廳下發(fā)的地名及其變更文件為準(zhǔn)。

2.7 甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒

甘肅省統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《甘肅統(tǒng)計(jì)年鑒—2015》是全面反映甘肅省經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展情況的資料性年刊。它記錄了2014年甘肅省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)各方面的數(shù)據(jù)以及歷史年份的重要數(shù)據(jù)。年鑒中包含了甘肅省的人口、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、固定資產(chǎn)投資、交通運(yùn)輸、財(cái)政、生產(chǎn)總值、氣象、教育、科技與文化、衛(wèi)生醫(yī)療、人民生活等各個(gè)方面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，是編制甘肅省各專題圖件的參考資料之一。

2.8 《甘肅省水資源公報(bào)》

《甘肅省水資源公報(bào)》（2013）由甘肅省水利廳于2014年發(fā)布，是反映甘肅省水資源形勢(shì)的綜合性年報(bào)。

內(nèi)容包括2013年全省的降水量、地表水資源量、地下水資源量、水資源總量、蓄水動(dòng)態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、供水量、用水量、耗水量、用水指標(biāo)、水質(zhì)及水資源保護(hù)、重要水事等。該資料是進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)分析的補(bǔ)充資料之一。在進(jìn)行水網(wǎng)密度計(jì)算時(shí)，需要用到全省的水資源總量，水資源總量數(shù)據(jù)將來(lái)自該公報(bào)。

在圖件編制過程中還收集了農(nóng)業(yè)、林業(yè)、旅游、規(guī)劃等相關(guān)行業(yè)部門專題資料。

3 編圖過程和技術(shù)方法

3.1 編制任務(wù)

《甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)掛圖》分省、市（州）二級(jí)表示：省圖8幅，其中基本圖1幅、專題圖7幅；市（州）圖14幅基本圖，共22幅圖。

主要內(nèi)容：

基本圖表示內(nèi)容為：地表覆蓋（縮編）+重要地理國(guó)情要素+地表形態(tài)（地勢(shì)起伏明顯區(qū)域）。它比較詳盡地反映出全省和十四個(gè)地、州市的地表覆蓋情況、居民點(diǎn)、交通網(wǎng)等各種重要地理國(guó)情要素的分布及其相互關(guān)系。

圖上地表覆蓋內(nèi)容按比例尺大小選擇表示，覆蓋級(jí)別表示二級(jí)類；重要地理國(guó)情要素內(nèi)容參照GDPJ 17-2016規(guī)定表示，可根據(jù)制圖區(qū)域特點(diǎn)進(jìn)行微調(diào)；主圖為島狀圖、無(wú)鄰區(qū)內(nèi)容。附圖根據(jù)制圖主題包括位置圖和地表覆蓋面積統(tǒng)計(jì)圖。

專題圖用清晰、合理的圖面表達(dá)分類型反映甘肅省地理國(guó)情普查的地表覆蓋情況及重要地理國(guó)情要素。

3.2 主要技術(shù)指標(biāo)

3.2.1 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

坐標(biāo)系統(tǒng)：采用2000國(guó)家大地坐標(biāo)系。

高程基準(zhǔn)：采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。

地圖投影：小于1∶5萬(wàn)比例尺采用雙標(biāo)準(zhǔn)緯線等積圓錐投影，投影參數(shù)為：中央經(jīng)線101°，原點(diǎn)緯度32°，雙標(biāo)準(zhǔn)緯線35°和40°。大于等于1∶5萬(wàn)比例尺的圖幅選擇高斯—克呂格（Gauss-Kruger）3°分帶投影。

3.2.2 幅面

根據(jù)基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果圖技術(shù)規(guī)定的要求，國(guó)情系列掛圖采用大度全開紙張，尺寸為1194mm×889mm。圖幅有效紙張為1170mm×870mm。上邊距96mm，下邊距55mm，左右邊距55mm。

根據(jù)行政區(qū)域的分布形態(tài)，國(guó)情系列掛圖分為橫版圖和豎版圖兩種，內(nèi)圖廓尺寸分別為：橫版圖1037mm×697mm；豎版圖998mm×738mm。

3.2.3 比例尺

（1）比例尺的確定根據(jù)制圖區(qū)域范圍和形狀差異，在資料允許的條件下，適當(dāng)留出附圖附表位置后，使主區(qū)的比例尺盡可能大，以充分利用圖幅版面。

（2）比例尺分極差：比例尺大于1∶10萬(wàn)的區(qū)域，比例尺分級(jí)差為0.5萬(wàn)，比例尺在1∶10萬(wàn)到1∶50萬(wàn)之間的區(qū)域，比例尺分級(jí)差為1萬(wàn)，比例尺小于1∶50萬(wàn)的區(qū)域，比例尺分級(jí)差為5萬(wàn)。

3.2.4 圖面配置

圖面配置要求如下：

（1）普查系列掛圖內(nèi)容包括：圖名、圖廓、主圖、圖例、數(shù)字比例尺、附圖、位置圖、地圖投影、編制單位等。

（2）圖名置于上圖廓外居中位置，圖名采用方正綜藝簡(jiǎn)體，字大小為40mm，距離外圖廓12mm。編制單位、地圖資料來(lái)源置于下圖廓外，距外圖廓的間距約5mm，左、右與內(nèi)圖廓線對(duì)齊，采用黑體，字大8mm。

（3）布局應(yīng)考慮視覺平衡，整體協(xié)調(diào)。

3.3 軟件選擇

本項(xiàng)目數(shù)據(jù)源海量、內(nèi)容眾多、拓?fù)潢P(guān)系復(fù)雜、比例尺縮編跨度大，具體實(shí)施中若采用常規(guī)作業(yè)方式，較短時(shí)間內(nèi)很難完成。隨著制圖技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化出圖軟件大量涌現(xiàn)。經(jīng)認(rèn)真考察，項(xiàng)目使用WJ—III軟件（以下簡(jiǎn)稱WJ）和川局軟件完成國(guó)情系列掛圖的制圖綜合和部分人工編輯工作。

WJ是中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院自主研發(fā)的快速制圖工作站。川局軟件是四川省第二測(cè)繪地理信息工程院基于ArcGIS 10.1二次開發(fā)的針對(duì)地理國(guó)情普查圖自動(dòng)綜合和符號(hào)化的軟件。

經(jīng)過前期實(shí)驗(yàn)，對(duì)WJ和川局軟件的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行如下對(duì)比分析：

（1）制圖綜合速度

WJ針對(duì)地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)的制圖綜合效率高于川局軟件。

（2）制圖綜合效果

川局軟件水系道路的形狀化簡(jiǎn)效果更好，但需要投入更多的人工編輯工作量。

WJ自動(dòng)化程度較高，但大量的自動(dòng)綜合工作轉(zhuǎn)移到前期，制圖綜合效果整體上滿足生產(chǎn)需求。

3.4 技術(shù)路線

《甘肅省基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)掛圖》的編制中，遵循的總體原則是：

制圖綜合：主要借助自動(dòng)化出圖系統(tǒng)的自動(dòng)綜合功能實(shí)現(xiàn)；

符號(hào)化：除少數(shù)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不同的符號(hào)以外，掛圖中大部分符號(hào)都根據(jù)GDPJ 17-2016《地理國(guó)情普查成果圖技術(shù)規(guī)定》，在WJ中配置了相應(yīng)的符號(hào)庫(kù)；

人工編輯：彌補(bǔ)自動(dòng)化出圖系統(tǒng)制圖綜合知識(shí)庫(kù)無(wú)法完成的智能工作，部分人工編輯工作在WJ中完成，較多人工編輯工作在機(jī)助制圖軟件（CorelDraw）中完成；

可以依靠完善軟件算法解決的問題須反饋給軟件開發(fā)方，及時(shí)完善自動(dòng)化制圖系統(tǒng)的功能，減少大量人工編輯工作量。具體技術(shù)路線（如圖1所示）：

圖1 總體技術(shù)路線

3.5 關(guān)鍵技術(shù)

3.5.1 地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)的制圖綜合

地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)均在WJ中進(jìn)行制圖綜合。制圖綜合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是自動(dòng)綜合知識(shí)庫(kù)的配置，包括兩方面內(nèi)容：自動(dòng)綜合和制圖表達(dá)。綜合知識(shí)庫(kù)的配置涵蓋河流屬性修改、分層、重命名、預(yù)處理、道路綜合、居民地綜合、水系綜合、境界綜合、移位、刪除圖層、后處理、跳繪等多個(gè)步驟。

WJ的自動(dòng)綜合是將若干選取指標(biāo)集成到xml文件中，形成制圖模板，具體使用時(shí)對(duì)各參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)綜合及符號(hào)化。

3.5.2 圖形圖像軟件結(jié)合出圖

（1）山影圖+暈帶導(dǎo)出

在ArcGIS中使用DEM數(shù)據(jù)生成山影圖，按各個(gè)制圖區(qū)域范圍進(jìn)行山影圖裁切，疊加川局軟件制作的暈帶，設(shè)置出圖比例尺，導(dǎo)出*.tif文件。

（2）在Photoshop中將依比例尺導(dǎo)出的圖像進(jìn)行疊加，對(duì)山影圖進(jìn)行色階調(diào)整，LCA透明處理，導(dǎo)出*.tif文件。

（3）將LCA+地勢(shì)+暈帶，WJ中編輯后的國(guó)情要素（分批導(dǎo)出）.ps，在CorelDRAW中疊加，針對(duì)國(guó)情要素進(jìn)行人工編輯。

（4）CorelDRAW中進(jìn)行圖廓整飾、圖例、位置圖、附圖的制作。

4.結(jié)束語(yǔ)

基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)掛圖（如圖2、圖3所示）的編制充分利用了最新的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)，既服務(wù)了廣大地理信息用戶，又為甘肅省人民政府各項(xiàng)工作的決策、管理和規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)。

圖2 嘉峪關(guān)市基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果圖

圖3 武威市基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果圖