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第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
随着数字地图矢量数据模型的出现，我们的作业方法、作业流程和作业成果都发生了一定的改变[1]。以往作业是先出版再入库，外业判绘人员提交 DIIS 格式的判绘数据，出版人员将该成果导入自行开发的出版软件 MicroStation/J 中，对照判绘线划图实行地形图采编，生成出版印刷成果。但是，MicroStation 只记录了点、线、面、文本等图形信息，没有数据库，不能录入属性信息，出版后仍需利用入库软件编辑获得矢量数据，工作繁琐，不能很好实现入库出版一体化的作业需要。2011 年-2014 年展开的“新一代 1:5 万地形图入库出版任务”提供了 1:5 万地形图入库出版软件 MapStation2.0。在“新一代 1:5 万地形图入库出版任务”的牵引下，该软件功能齐全，完备性好，在业务工作中经过实践检验，得到了很好的应用和扩展。目前 1:1 万地形图入库出版软件存在软件种类繁多，资源缺乏，功能不全等缺点，不能较好的满足实际生产需要。我部多年来一直使用 MicroStation 软件进行出版生产，自行开发了多种比例尺的出版环境，具有从 1：1000 至 1：50000 等多种比例尺的资源符号库。只是开发的软件只适用于出版生产，没有数据库记录属性信息。为综合利用资源，在 Mapstation2.0 的基础上扩展1:1 万的入库出版功能是极其必要的。2014 年承担了某地区 1:1 万地形图入库出版生产任务。在软件 MapStation2.0 的基础上，综合利用已有的 MicroStation/J 的 1:1 万资源，结合 1:1 万任务需要，充分利用软件中 1:5万的设计思想，准备 1:1 万的工作环境，修改软件程序，扩充和完善现有的 1:1 万资源，编写各类控制表、数据库表和辅助工具，实现 1:1 万地形图的入库出版作业软件环境，完成了 1:1 万地形图入库出版生产一体化。
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1.2 研究现状与问题分析
1.2.1 研究现状
MapStation2.0 是在 MicroStation V8 软件的基础上平台研发实现的地图空间数据生产与出版系统[2]，该软件平台的设计理念为：使用图面图形点位信息和属性表分别实现地理空间数据的空间信息和属性信息的记录，基于 MicroStation V8 优秀的地图符号图形采编环境，实现了地理空间数据的生产与传统地形图出版的同步进行，实现了传统纸质地图与地理数据的一体化生产[3]。MapStation2.0 主要由地图符号制作、空间数据管理、符号修改编辑、空间拓扑构建、数据格式转换和出版成图等几个功能模块构成[2]，集地图设计采编、入库出版更新和胶片分版为一体，满足了系列比例尺地图的生产要求，具有较好的普适性和针对性。该系统先从地理信息数据库中获取系列比例尺地图成图所需的地理要素，调用地图符号库实现符号化并连接属性信息；在对地图符号进行编辑和修改时，属性数据和图形数据同步更新；空间数据和属性数据更新后，再进行地图数据拓扑关系处理和制图综合，实现地理空间数据库的更新；最后进行出版地图的编辑处理、格式转换和分版胶片，即实现了出版地图产品和地理空间数据的同步生产[4]。但是，MapStation2.0主要是针对1:50000比例尺进行地形图入库出版，没有提供1:10000比例尺地形图入库出版的功能。要想把 MapStation2.0 的相关功能用到 1:10000 地形图入库出版的实际生产中，需要在工作环境、资源符号库、数据库、地图符号化、入库模块、出版模块等多方面结合 1:10000 地形图入库出版工作要求，深入研究，扩展软件功能特点。
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第二章 地图入库出版理论及数据基础
2.1 地图入库的基础理论
地形图入库遵照《基础地理信息要素分类与编码》、《数字地图矢量数据模型及格式》、《数字地图数据字典》，参照《1：5 万数字地形图更新作业细则》，将地图数据中的要素编辑入库，生成数字地图矢量数据。
2.1.1 数据模型结构
数字地图数据中地理空间实体及相互关系采用矢量形式表示[11]，数据地图矢量模型见图 2.1。该模型按树形结构描述区域、要素层和注记层、要素、基本要素四个层次。数据组织的基本单元——区域是数据操作和数据应用的基本单元，不同的应用需要确定了区域的大小，但是区域中地图要素的数据描述及拓扑关系应表示完整。要素层和注记层是区域中地理实体的分类组织，也是区域组成的逻辑单元；而要素是组成要素层的基本单元，包含基本要素、复合要素和注记要素；基本要素分为点状要素、线状要素、面状要素的三种具体表现形式[12]。区域的四个层次之间相互关联。基础地理信息要素分为十八类，每一大类包含若干小类，分别为：测量控制点、工农业和会文化设施、居民地及附属设施、陆地交通、管线、水域/陆地、海底地貌及底质、礁石、沉船、障碍物、水文、陆地地貌及土质、境界与政区、植被、地磁要素、助航设备及航道、海上区域界线、航空要素、军事区域、注记。对应到地图入库中就是矢量地图包含十八个图层，用相应的数据文件描述每一层及层与层的相互关系[11]。描述信息需要表示地图区域的名称、编号、范围、比例尺、包含的要素层数及具体的要素层等信息；每一个要素层要将要素层名称、包含的文件个数和文件名、包含的基本要素个数和复合要素个数、拓扑关系、修测方法和精度等信息描述表示，基本要素中的点状、线状、面状要素的个数，复合要素的个数及其属性数据和关系数据均要描述表示。复合要素的组成见图 2.2。点状、线状、面状等地理实体的最小单元要素包含属性数据、几何数据和拓扑数据。注记要素包含属性数据和几何数据。
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2.2 地图出版的基础理论
地图是将地球表面缩绘到平面的表象，地图制作时要根据构成地图数学基础的的数学法则和构成地图内容地理基础的综合法则，它反映各种自然和社会现象的空间分布、组合、联系及其在时间中的变化和发展[14]。因此，与地理空间数据的作用相同，地图数据也是表达地学现象的一种数据类型。在地理空间数据的产生、处理和应用过程中都可以看到地图特性的痕迹，地图数据和地理空间数据的大多数特征是一致的。地图数据的内容主要由数学基础信息、地理实体信息和整饰信息构成[14]。地形图则在地图数据的基础上，着重表示与军事行动相关的地图要素，以利于部队行军打仗使用。（1）数学基础信息是指数学相关要素在地图上的表现，包括地图投影及坐标网、比例尺和控制点等。坐标网是绘制地图要素时的控制网，在地图上量算时可以利用它确定目标点的位置。坐标网可以分为平面坐标网和地理坐标网。不同比例尺地图上的平面坐标网的绘制都有相应的规定。地理坐标网又称为经纬网，用于确定目标点的地理位置和方位。由于制图区域和地图投影的不同，不同图幅的地理坐标网构成的形状是不一样的。地图比例尺是图上长度与该长度在椭球面上平面投影之比，用于计算地物的实际大小。（2）地理实体信息包括自然、经济、文化等多个分类，也是构成地图数据和地理空间数据的主要内容[15]。自然分类包括河流、山脉等水系、水文、土质地貌和植被等信息。经济分类包括居民地、交通、境界、行政中心和经济标志等信息。其它分类表示一些科学、文化、卫生和历史标志等。在普通地图上，这些地理信息都需要显示在图上。而在专题地图上，只有部分地理信息显示在图上，另外还要增加与空间位置相关的专题信息，例如人口分布、灾害分布等。由于专题信息的种类繁多，这里不做详细讨论[16]。
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第三章 1:1 万地形图入库出版软件设计......15
3.1 工作环境准备...........15
3.2 数据库准备....16
3.2.1 属性数据库表定义.....16
3.2.2 图幅数据库表管理.....17
3.3 地图符号化....18
3.4 本章小结 ....... 19
第四章 基于 Mapstation 的 1:1 万地形图入库研究...........20
4.1 图形数据库间互操作 ......... 20
4.2 图边面拓扑的构建 ............. 23
4.3 等高线自动处理工具 ......... 25
4.4 冰川等高线的自动处理 ..... 29
4.5 全要素自动和半自动接边 ............ 32
4.6 数据自动检查工具 ............. 35
4.7 本章小结 ....... 36
第五章 基于 Mapstation 的 1:1 万地形图出版研究...........37#p#分页标题#e#
5.1 特殊的符号化控制 ............. 37
5.2 蒙片控制 ....... 38
5.3 出版控制 ....... 39
5.4 地图整饰 ....... 41
5.5 审校工具的制作 ...... 41
5.6 本章小结 ....... 42
第六章 系统功能实现
基于 Mapstation2.0 的 1:1 万入库出版软件包括工作环境、图件库、线型库、数据库、控制表和其他功能等多个方面内容。该系统已经成功地运用到某测区 1：1 万地形图入库出版业务中，高质量实现了图幅的印刷出版。本章将对实现的功能分别予以介绍。
6.1 系统介绍
6.1.1 系统概述
系统利用 Mapstation2.0 的 1:5 万数字地形图入库出版系统作为开发平台。该系统以地图符号的点位和 Access 数据库表分别表示地理信息的空间数据和属性数据，依托MicroStation V8 优秀的图形图像编辑处理功能，实现了 1:1 万地理信息数据 1：1 万纸质地形图的同步生产。系统主界面如图 6.1 所示。系统是基于 1:1 万的地形图入库出版生产任务为基础，分别接收野外判调的地物和内业测绘的等高线数据，二者均为交换格式的矢量地理空间数据，在 Mapstation2.0 的 1:5 万软件环境基础上，系统实现了 1:1 万入库出版一体化的作业生产流程和环境，完成了 120幅图的入库出版印刷任务。如图 6.3 所示，首先准备 1:1 万入库出版的工作环境，对其种子文件、工作空间、用户配置文件进行定义。根据 1:1 万地形图图式规范建立符号库，并结合入库出版一体化思想对图件库、线型库进行升级、修改、扩充，并对属性数据库表按照 1 万建库要求进行定义，编写基础控制表，实现地形图的基本符号化。在 5 万原有的入库功能的基础上，编写了地物、地貌、数据自动检查、全要素自动和半自动接边的相关程序。在 5 万原有的出版功能的基础上，编写属性检索、依比例尺道路的符号化控制表、蒙片控制表、出版控制表，制作校图工具，并编写地图整饰程序。系统实现的这些功能均在实际的生产任务中得到补充和完善，该系统已基本能够满足正式的作业生产需要。
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总结
随着入库出版作业生产的需要，入库出版一体化作业生产模式成为必然的趋势。然而，入库和出版两种不同的作业方式和作业要求使得数据表达方式必然不同，入库到出版会存在许多的数据变化，因此纯粹的数据一体化是不可能的，我们只能抓住不同生产阶段的特点，尽可能的求同存异，实现入库出版生产一体化的最大可能性，减少不同作业模式下的数据丢失，减少工作量，提高快速的测绘保障能力。基于这一考虑，本文以 1:1 万入库出版一体化作业生产模式为研究对象，立足于现有的 1:5 万入库出版作业软件，以测绘任务为牵引，实现了 1:1 万入库出版一体化生产软件。希翼通过本文的研究，建立满足实际 1:1 万入库出版作业生产需要的作业软件，亦为解决其他相关比例尺的入库出版工作提供方法和技术借鉴。论文中具有创新性的工作主要有以下几点：（1）基于 Mapstation2.0 探讨了 1:1 万比例尺入库出版软件的基础工作，从工作环境准备、资源符号库的制作、数据库的准备和地形图符号化基础控制表四个方面进行了阐述，实现了基本的工作环境。（2）基于 Mapstation2.0 已有的入库功能，从作业生产实际需求出发，从数据库管理、图边面拓扑的构建、等高线一键式处理、冰川等高线自动截断、数据自动检查、全要素自动和半自动接边六个方面进行研究，进一步扩充了软件的入库功能。（3）基于 Mapstation2.0 已有的出版功能，从软件功能需要，分析了属性检索和依比例尺道路的符号化控制、普通图形特征和道路的蒙片控制、出版三个阶段的控制，校图工具的制作以及图外整饰五个方面的内容，实现了 1:10000 比例尺的地图出版功能。
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参考文献（略）
