基于生产的数字化地图数据管理架构方案设计

摘要 分析了数字化地图在国内的使用、生产、存储管理现状，提出基于生产的数字化地图数据管理架构方案，同时阐述介绍地图编号规则设计等几个关键功能设计方案，最后结合方案设计目的说明了现代数字化地图数据管理的重要意义。

关键词 地图；数据管理；编号规则

中图分类号G214 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）121-0146-02

0 引言

随着社会发展和信息技术不断进步，各类地理信息更新换代不断加快，各式各样的地图产品融入人们的日常生活，如：导航地图、城市旅游图、行政区划地图以及各类专题图等。面对越来越多的各式地图，本文试图设计建立一套面向生产编制单位，将各种数字化地图数据集中进行系统管理的方案。

1 数字化地图现状分析

自80年代国内数字制图起步以来，经过30年的稳步发展，国内数字地图制图理论技术及各类软件系统已经具有了相当的基础和规模，慢慢趋于成熟。尤其是互联网的普及，通信和信息技术高速发展，数字化地图在生产、使用方面都呈现新的特点。

1.1需求现状

随着个人电子设备普及，尤其是移动终端产品网络化、智能化迅猛发展，人们对地图的需求发生新变化。以前厚重的纸质地图融入到了小巧的手机中，携带更加方便，同时网络化使地图使用成本进一步降低，各式各样地图充斥着网络，随时供人使用。这些都促使地图进一步融入人们日常生活。同时，地图制图理念也朝着面向对象和服务发展，地图种类样式和用途更加丰富，由此供与需之间形成一个良性互动，相互促进发展。例如，中国地图出版社出版的《地图见证辉煌-中国改革开放三十年》地图集，便首次利用地图的形式讲述了中国改革开放的成果，服务对象明确，并突破了传统地图集的使用范畴。

1.2生产现状

随着地图理论和技术日益成熟和完善，近几年，地图生产技术发展似乎遇到瓶颈。由于自动制图仍是一个难以攻破的课题，目前仍主要采用数字化采集和矢量地图符号化编绘的手段组织生产。在设备方面，个人计算机基本能够满足大部分生产要求，因此整体上地图生产工艺手段相对简单，对专业领域门槛要求较低。在生产工艺设备发展缓慢的同时，多数地图人把注意力转向了地图内容与样式的创新，地图生产由专业地图制图软件向综合图形图像处理软件发展，内容由单一地图要素向多学科知识融合表达过渡，因此呈现出制图手段多样化、比例尺非系列化、符号系统个性化、专题内容复杂化的趋势。例如《中国国家地理》杂志，其内一幅幅巧具匠心的精美地图插图，便是制图与图像处理技术巧妙结合的成果。

1.3存储管理现状

由于地图生产的变化，造成地图数据格式多样，数据之间联系性减弱，再利用率低的现状。通常地图数据主要包括过程生产数据和成果数据，过程生产数据因制图软件不同而各式各样，成果数据多为各类图形图片文件，如jpg、eps等，整体对存储手段和条件要求不高，因此较少生产单位对此类地图数据进行系统化管理。目前大多地图数据仍局限于简单复制、刻录备份的存储管理手段。

基于上述现状，面对大量复杂的地图数据，如何对这些数据进行有效管理是每个地图生产单位亟待解决的问题。

2 方案整体设计

整个方案主要分为三大部分：数据层、编号名称信息层和地图浏览窗口，如图1。数据层主要包括本地数据和外储数据信息两个部分，本地数据主要是完整存储于服务器的地图数据，包含数字化地图成果文件（图形、图片格式）、过程生产数据、元数据；外储数据则是指由于时效性和服务器存储量的限制，需要使用其他介质（如光盘、移动硬盘等）存储的部分地图数据，在数据层只保留了外储数据的位置信息（介质存放位置等信息）和元数据文件，以供使用者参考。编号名称信息层主要功能是通过系统的编号方式给每一幅入库数据赋予唯一码，并建立索引；通过编号查找定位数据位置。浏览窗口主要实现地图成果文件浏览，并提供元数据生成读取功能。

3 编号规则设计

地图数据编号是实施数据管理的有效手段，是整个方案连接数据层和浏览器的重要环节。根据每幅地图的特性，如坐标、比例尺、专题内容、生产日期等，进行编号使数据命名规则统一，实现管理系统化，从而便于地图在系统内部的调用索引。

目前常见编号规则主要是针对单一图种系列比例尺地图编号。如1992年国家标准局颁布的《国家基本比例尺地形图分幅和编号》（GB/T13989-92）国家标准，采用梯形分幅的8种国家基本比例尺地形图（1：100万、1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1：1万、1：5千）均以1：100万地形图为基础，按规定的经差和纬差划分图幅。该编号规则是针对基本比例尺地形图，规范性和系统性较为苛刻，无法简单套用。现代地图分类复杂，很难将所有都纳入一个单一标准的编号体系，因此一幅地图的编号可能需要融合多个并行独立的标准，从而通过交集来增强编号的唯一性和包容性。例如在《电子地图数据管理系统的设计与实现》一文中提到的编号方法，见图2、图3。

在该方法中，共包括5个分类标准，但是可能由于单位业务领域和时间等问题，该编号规则难以满足综合性地图生产单位的需求，规则的包容性需要进一步提高。参考这种多标准并行的编号方法，结合地图发展趋势，本文按照数据获取时间、地图范围、比例尺、成果类型、数据类型、地图内容、流水号七种独立标准交集的方式确定地图编号，如图3、表2、3、4、5、6、7。每个标准内部划分应笼统概括，保证每幅图都可以在各标准中找到对应编号，然后将七个标准按照常用特性优先的原则进行排序。例如一幅2014年用mapgis生产的1：5000的西安市旅游地图的编号为20146Xa11B00，全国1：5万地形图中某一幅的编号为20143Yi21A01。考虑编号可扩展性，其中数据类型、地图内容等标准仍可进一步细化，流水号位数根据生产单位具体数据情况而定。同时因为整体编号规则具有一定的概括性，为方便用户使用，编号生成时采用菜单式赋值，并支持编号标准的模糊和缺省查询。

4其他主要功能设计

为了进一步理顺图幅关系，增强有效管理，还有以下三点功能需要重点建设和完善。

在每幅地图首次录入时，将会强制录入者填写元数据，主要包括图名、系统编号、生产日期、更新日期、参考资料使用情况、数学基础、生产软件、数据格式、特殊问题记载等内容，生成元数据文件，与地图数据一同保存，从而为数据使用者提供一个全面了解、记录地图状态的工具。

4.2数据管理

按照编号关系对数据进行路径管理，赋予常用的导出、复制、覆盖等功能。针对海量数据，通过编号、元数据信息、使用频率等信息对数据进行现势性分析，从而实现本地数据和外储数据的转换管理。

4.3地图浏览

针对地图成果文件，建立支持多种数据格式的地图浏览窗口，实现常用的放大、缩小、漫游等基础浏览功能。随着制图手段的不断发展，图形、图片文件往往分辨率较高，使用时占内存大、打开慢，因此在不断升级服务器硬件系统的同时如何优化各级算法，通过缓冲运算等技术，建立地图快照、预览等多种查看模式是系统建设过程中需要不断完善的问题。

5 结论

数字化地图数据管理是一项长期、复杂的工作，本方案在长期生产实践的基础上，意在解决地图生产单位在数据管理中遇到的一些实际问题，从而提高数据利用效率，实现生产单位对现有数据的集中系统化管控。

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