数字技术对海图生产方法的影响

的录入工作完全依靠计算机、 制图软件和其他设备。 数据准备、 资料加工、 制图综合和图形编辑等工作的 分工不甚明显， 有些工作可以穿插进行。例如， 水深 选取借助计算机制图软件提供的缩放工具， 直接在 原稿上进行， 不需要进行过渡资料的加工； 不同投 影、 不同版别的资料可以直接利用数据配准方式， 将 他们规划到统一的制图投影面上， 省去了手工投影 转换的过程。 计算机制图对于提高海图制图工艺和精度具有 很大的优势， 可以形成完全一致的海图符号图形和 高效快捷的计算模型。海图要素的分色、 分版、 照相 等过程在计算机编图阶段可以利用软件一次性完 成。数字制图技术的引入， 摒弃了常规制图方式的 不足和缺陷， 可以根据海图表示的内容随时进行修 改， 根据编辑设计思想对编图资料进行组合、 拼接、 数据融合， 形成新的海图， 也可以根据实际工作需要 对编图过程进行合理调整、 合并， 形成更合理的编图 方案。 !"# 海图信息的传递方式 海图信息传递包括两个方面： 海图制作过程中 的海图数据或信息的传递， 用户与生产者、 用户与用 户之间的海图数据与信息的传递。 海图编辑设计过程不仅是海图要素图形信息的 加工处理过程， 而且是符号信息的传递过程。常规 制图方式下海图地理信息传递完全是依靠语义符 号、 图形和纸张， 在可视化环境下进行， 离开了纸张 这个媒介海图信息就无法继续传递下去， 海图制图 人员需要使用纸张进行编辑设计、 资料处理、 图形转 绘等， 用户需要使用绘制好的纸质海图进行读图、 图 上作业等。可见传统作业方式下的海图编辑设计过 程完全是可视条件下的一种语义图形符号到另一种 语义图形符号的变换过程， 可视是基本条件， 纸张是 传递媒介。此外， 机构与机构之间、 海图作业员之间 的资料交换和传递， 也完全停留在 “物—物” 转换的 基础上。 数字技术条件下的海图信息传递过程发生了很 大变化， 增加了许多内容和形式。目前， 数字制图的 编辑设计过程是： 资料收集、 分析， 数据录入、 图形编 辑与处理， 分色分版、 图形输出、 胶片发排等。对应 的信息传递过程是： 可视化的语义信息—不可视的 数据文件—可视化的语义信息， 即海图信息由可视 到不可视再到可视， 其间需要经过多次可视与不可 视的转换过程。其中不可视的数据格式转换过程为 $%%—&’(— )*+。由于海图编辑过程包含了可视与 不可视的信息变换， 这就需要一定的软件系统来支
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摘要：海图生产进入数字技术时代以后， 海图生产的概念、 形式和内容都发生了很大的变化， 一些陈旧的制图 技术和方法已不适应海图生产的要求。依据这些形式与内容的变化探讨海图生产技术变化的实质， 通过建立海图 生产新思路， 调整制图过程和工艺， 缩短生产周期， 不断提高海图质量水平。 关键词：海图制图； 数字海图； 纸质海图； 生产流程 中图分类号：)!*(+, 文献标识码：文章编号：%&,%#(".. （!""(） "$#""..#".
自从电子计算机介入海图生产体系以后， 使得 海图生产从过去手工作业、 低效率、 分散式逐步过渡 到半自动化、 高效率、 全自动化生产方式， 海图编绘、 数字海图生产和纸质海图生产逐步融为一体。使用 小笔尖、 曲线笔、 刻环等工艺成为历史， 取而代之的 是数字化仪、 扫描跟踪和扫描识别、 激光绘图等设 备。海图制图软件广泛应用， 使海图制图的生产方 式发生了根本性的变革， 海图图形录入、 输出、 识别 保存等变得更加容易， 海图生产过程变成了海图 要素的数据变换、 数据传递与图形再现过程。海图 制图手段的变化直接影响海图生产的工艺与流程， 了解和掌握常规制图与数字制图的区别与联系非常 必要， 探讨适合海图生产工艺与流程的工作也更加 紧迫。利用计算机技术、 图形图像技术、 数字制图理 论等将海图生产推向全面数字化、 编绘智能化、 过程 一体化， 是我们努力研究和实现的方向。 " 海图生产内容与形式的变化 海图生产由手工方式下的常规制图工艺到数字 方式下的半自动、 自动化转变， 主要引起了以下几个 方面的变化。 !+% 海图要素的表现形式 随着科学技术的不断进步和海图制图方式的不 断变化， 海图要素的表现形式也发生着相应的变化。
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数字技术对海图生产方法的影响
凌 勇， 孙万民
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（海军海洋测绘研究所， 天津
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万方数据 的半自动或自动化方式。海图编辑设计与海图数据
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持， 软件是信息传递的加油站， 系统硬件是信息传递 的支撑体。为了使海图信息可视， 便于使用， 通过软 件按一定的法则将不可视信息符号化， 显示在屏幕 上或复制在硬介质上。例如， 将海图要素信息变换 为可视化的光信号或打印在图纸上， 将海图要素信 息变换为可视的图形符号。为了组织和利用数据， 便于信息保存和管理， 通过软件以确定的规则和结 构将可视化海图信息变为数据存放在磁盘、 光盘或 磁带上， 将海图要素信息变换为不可视的磁信号或 光敏信号。使用数据时再利用软件和硬件设备， 将 海图数据信息还原为可视化的符号图形。这样以 来， 相互之间的海图交换或者图形信息交换增加了 多种渠道。其一， 可采用原始的纸图方式交换， 具有 视觉上的直观性。其二， 可以通过磁介质或光电介 质， 将海图数据信息压缩刻写在其上进行数据传递， 使用一定的软件和设备将图形再现。其三， 将海图 数据信息压缩打包， 通过网络进行数据交换， 再通过 一定的软件和设备将图形信息还原 （图 !） 。
工、 计算展点、 资料转绘、 照相晒兰、 原图清绘、 照相 分涂、 制版印刷等。它是以表示海图要素内容为中 心， 用墨汁绘图工具采用手工方法实现的。随着刻 膜的出现， 产生了刻图作业方法， 刻图作业时期省去 了照相分涂工序， 简化了作业流程。 数字技 术 方 式 下 的 海 图 制 图 需 要 经 过： 资料 收集、 编辑 准 备、 种 子 生 成、 数 据 录 入、 胶 片 发 排、 制版印刷等。数字制图将资料加工、 计算展点、 资 料转绘、 原 图 制 作、 照 相 分 涂 整 合 在 一 起 来 完 成。 不仅如此， 有 些 技 术 处 理 已 不 复 存 在。如 水 深 数 据的录入， 过去每一个水深数字都需要逐一绘出， 绘制它的 精 度、 工艺完全受作业员的技术熟练程 度影响， 现在只需要利用软件将水深点位和深度 输入或将 水 深 数 据 文 件 转 换 为 符 号 图 形， 水深点 位准确、 精度高。过去需要根据要素的重要程度、 符号颜色 及 所 在 的 层 面， 进 行 分 色、 分 版， 现在在 形成要素 的 胶 片 文 件 时， 使用适当的语言编程就 可以获得各种分版数据， 直接形成要素分版胶片， 省去了照相、 分涂等工序。 数字技术的应用对海图生产的质量控制方法和 过程产生了很大影响， 这就需要对海图制图的质量 控制过程进行有针对性的调整。不仅需要对不可视 的数据组织与结构进行质量控制， 而且需要对图形 要素进行校对验收。数据组织与结构的完善与否可 以通过软件编程辅助完成， 即按照海图要素属性编 码规则和海图数据字典进行软件编程实现。图形要 素的校对与验收一方面通过校对验收软件实现， 另 一方面将要素进行硬质拷贝， 利用目视方法进行质 量控制。 目前， 生产一幅海图需要完成数字图的制作， 再 到纸质化处理和纸质图的出版， 这样就不仅需要建 立针对数字图制作的质量控制体系， 而且需要建立 针对纸质图出版的质量控制体系。海图制图质量控 制应包括： 数据录入的质量控制、 数据规范性检测、
收稿日期：!""!#"$#%& 万方数据 作者简介：凌 勇 （%’&%#） ， 男， 天津人， 硕士， 主要从事地理信息系统及其应用方面的研究。
第,期
凌
勇， 等
数字技术对海图生产方法的影响
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表示只能在有限的范围和空间内进行， 不可能在较 大范围和较多层次表达。数字海图与纸质海图有很 大的不同， 它的最大优点： 只要采用适当的表达方式 或技术处理， 几乎可以无限表达海图要素信息。比 如航行障碍物在纸质图上只能用点和线的形状、 大 小、 颜色等来表示它的类型和危险级及其他信息。 而在数字图上则用一组 ! 、 "、 # 坐标对和有关属性 信息表示， 在这里坐标对表示航行障碍物的几何图 形信息， 属性信息不仅可以是纸质海图表达的有关 内容， 而且可以是障碍物的探测时间、 测量工具与技 术、 测量单位、 负责人等信息。 !"! 海图编绘的作业手段 传统制图作业时期， 利用手工方法、 常规制图工 具进行海图编辑设计与图形要素的绘制。通过绘图 工具将水深、 助航设备、 碍航物等海图要素逐一地表 示在图版上。要完成一幅高质量的海图， 需要海图 编绘人员有较高的制图技术水平， 同时需要他们有 过硬的绘图基本功、 技巧和经验。海图编辑、 编绘、 校对等工作分工明确， 不同阶段完成不同的设计任 务。而且， 海图编辑工作的资料加工、 展点、 转绘等 序列清晰， 不可混同。由于制图手段制约， 海图内容 和方法一经确定， 很难变动和更新。 数字技术条件下的海图编辑手段发生了根本性 变化， 编辑工作需要在一套软件系统支持下完成， 这 个系统不仅包含海图编辑过程中使用的一些工具， 如包括种子文件生成、 图幅计算、 数据结构的设计、 要素表示内容和属性的定义等系统工具； 包括海图 符号设计、 数据录入工具、 图形编辑修改等实用功 能， 而且包括一些数据导入和导出辅助软件。 数字技术下的海图编辑过程包括： 海图数据结 构设计、 符号图形设计， 资料准备、 数据录入、 图形编 辑、 数据输出和图形胶片发排， 数据检查与验收等。 数据录入一般有三种方式， 其一为数字化版符号化 录入。将纸质图固定在数字化版上， 通过软件对图 纸定位、 定向， 再利用软件逐一跟踪数字化符号图 形， 将纸质符号图形变为数字形式。第二种为扫描 识别方式。将纸质海图通过扫描仪转换成栅格图 形， 显示在电子屏幕上， 再利用扫描识别软件或屏幕 数字化软件将栅格海图做矢量配准， 逐一跟踪符号 图形， 将栅格符号图形变为数字矢量形式。第三种 为流式文件转换方式。即将以数据形式存放的测量 数据文件进行必要的数据转换， 直接形成海图编辑 数据， 经过数据的融合处理纳入制图文件中。 数字制图方式下的编绘手段主要是计算机支持