基于多软件的ArcGIS宗海图制图技术研究_李胜

第３１卷第２期海　岸　工　程２０１２年６月文章编号：１００２－３６８２（２０１２）０２－００７６－０７基于多软件的ＡｒｃＧＩＳ宗海图制图技术研究李　胜１，吴桑云１，高俊国１，２，田梓文１（１．国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛２６６０６１；２．中国海洋大学工程学院，山东青岛２６６１００）摘　要：在ＡｒｃＧＩＳ，ＡｕｔｏＣＡＤ和Ｓｕｒｆｅｒ三种软件数据相互转换的基础之上，将ＡｒｃＧＩＳ与ＡｕｔｏＣＡＤ、Ｓｕｒｆｅｒ制图技术有机结合，借助ＡｒｃＧＩＳ强大的绘图功能来完成宗海图的绘制。

较之单一的ＡｕｔｏＣＡＤ制图技术，这种方法在保证宗海图绘制规范性和准确性的前提下，提高了宗海图绘制的效率，为海域使用管理和用海审批提供了技术保障。

关键词：宗海位置图；宗海界址图；ＡｒｃＧＩＳ；ＡｕｔｏＣＡＤ；Ｓｕｒｆｅｒ中图分类号：Ｐ２０８ 文献标识码：Ａ宗海图包括宗海位置图和宗海界址图［１］，《海籍调查规范》对宗海图的绘制做了一系列规范化的要求，但不同软件的制图功能不尽相同，用何种软件去实现宗海图的快速、便捷、规范化制图，这是一个值得探讨的问题。

目前，宗海图的绘制主要使用ＡｕｔｏＣＡＤ平台。

随着海域使用管理的逐步成熟化，对宗海图的要求也逐渐提高，单一的ＡｕｔｏＣＡＤ绘制宗海图的技术已逐步显现出其不足：《海籍调查规范》要求宗海图图廓的坐标注记格式是经纬度，ＡｕｔｏＣＡＤ是以平面坐标的形式显示坐标的，需要经过数据的转换才能形成满足规范要求的注记格式；图廓及经纬网格的生成运用绘图命令绘制而成，或者利用二次开发来完成；ＡｕｔｏＣＡＤ不能提供一次性生成宗海图图例的可视化工具；在庞大的等深点数据的基础上，利用单一的ＡｕｔｏＣＡＤ技术绘制等深线已经不能提高宗海图绘制的效率。

为了进一步提高宗海图制图的效率，使宗海图进一步规范化，本文结合实际工作经验，对宗海图的绘制技术做了初步探究，利用数据转换的方式将ＤＷＤ、ＤＸＦ和ＳＨＰ三种数据进行集成，提出了将Ｓｕｒｆｅｒ、ＡｕｔｏＣＡＤ和ＡｒｃＧＩＳ技术相结合实现宗海图快速、准确、有效绘制的方法。

１　宗海位置图的绘制宗海位置图注重宗海范围及其周边的整体布局，反映了宗海范围的地理位置。

本研＊收稿日期：２００９－０９－１７资助项目：国家海洋局第一海洋研究所基本科研业务费专项———三维海籍管理信息系统构建（２００８Ｇ２１）作者简介：李胜（１９８８－），男，硕士研究生，主要从事海洋工程与海洋环境相互作用方面研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｅｎｇｌｉｇｕｉｌａｉ２０１０＠１６３．ｃｏｍ（张　骞　编辑）第３１卷李　胜，等：基于多软件的ＡｒｃＧＩＳ宗海图制图技术研究７７究采用“以ＡｒｃＧＩＳ为主，以ＡｕｔｏＣＡＤ为辅”的方法进行宗海位置图的绘制。

１．１　宗海位置图底图的处理宗海位置图底图应主要反映毗邻陆域与海域要素，包括岸线、地名、等深线、明显标志物，主要选择纸质或者电子版的地形图、海图作为底图。

如果是纸质的底图，需要对其进行扫描并进行坐标匹配和几何校正，从而得到ＷＧＳ８４坐标下的电子版底图。

对底图的处理，ＡｒｃＧＩＳ提供了Ｇｅｏｒｅｆｅｒｅｎｃｉｎｇ工具通过输入控制点坐标对扫描图件进行校正［２］。

１．２　图廓的生成及经纬度的标记《海籍调查规范》中对宗海图的图廓有严格的要求，比例尺不一致，所对应的图廓线距、线宽、网格大小及经纬度标注的间距及字体的大小都会发生改变。

就ＡｕｔｏＣＡＤ技术而言，图廓及经纬度网格的生成需要转换坐标，利用ＡｕｔｏＣＡＤ所提供的Ｌｉｎｅ命令逐个绘制或者通过二次开发来完成。

而ＡｒｃＧＩＳ提供了Ｌａｙｅｒｓ的Ｇｒｉｄ属性，生成图廓及经纬度网格按照《海籍调查规范规范》要求输入相应参数即可（图１），从而提高了宗海位置图绘制的效率。

图１　宗海图廓参数设置示意图Ｆｉｇ．１　Ａ　ｓｋｅｔｃｈ　ｍａｐ　ｓｈｏｗｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｓｅｔｔｉｎｇ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｍａｒｇｉｎ　ｏｆ　ｐａｒｃｅｌ　ｓｅａ　ｍａｐ７８　海　岸　工　程第２期１．３　宗海位置图中宗海范围的绘制宗海位置图中明确要求标出宗海范围，按照数据源的不同，宗海范围的绘制方法可以归结为以下２类：１）ｄｗｇ格式数据利用ＡｒｃＧＩＳ工具Ｄａｔａ　Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ进行数据转换，将ＡｕｔｏＣＡＤ下的＊．ｄｗｇ格式数据文件转换为Ｓｈａｐｅ格式的数据，应用ＡｒｃＧＩＳ　Ｔｏｏｌ　Ｂｏｘ中的Ｄｅｆｉｎｅ　Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ和Ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ工具进行坐标系的重新定义和转换后完成数据格式为＊．Ｓｈｐ的宗海范围的绘制。

２）ｘｌｓ格式数据若原始数据是测量提供的Ｅｘｃｅｌ表格数据，ＡｕｔｏＣＡＤ技术需要经过坐标转换之后按照界址点坐标逐点绘制宗海范围，不利于制图效率的提高，因此本研究利用ＡｒｃＧＩＳ技术制图。

因Ｅｘｃｅｌ没有表头，将其导入ＡｒｃＭａｐ中不显示经纬度字段名，因此，应先将其转换为Ａｃｃｅｓｓ数据库中的＊．ｍｄｂ数据格式。

利用ＡｒｃＧＩＳ提供的Ａｄｄ　ＸＹ　Ｄａｔａ工具生成界址点图层，在Ｐｏｌｙｇｏｎ图层中利用ＡｒｃＧＩＳ提供的Ｓｋｅｔｃｈ　Ｔｏｏｌ工具将各界址点坐标按逆时针方向依次连接，根据《海籍调查规范》要求进行宗海范围的整饰，具体操作如图２流程图所示。

图２　宗海范围绘制流程示意图Ｆｉｇ．２　Ａ　ｆｌｏｗ　ｓｈｅｅｔ　ｆｏｒ　ｐｌｏｔｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｃｏｐｅ　ｏｆ　ｐａｒｃｅｌ　ｓｅａ　ａｒｅａ第３１卷李　胜，等：基于多软件的ＡｒｃＧＩＳ宗海图制图技术研究７９　１．４　宗海位置图中其他要素的生成宗海位置图中的指北针、比例尺、图例等要素在ＡｒｃＧＩＳ图库中都有与之相对应的，插入之后按照图形比例尺修改其大小即可。

测量人、投影、绘图人、绘图时间等信息，只需要插入Ｅｘｃｅｌ表格数据即可，根据比例尺调整表格的宽度和高度。

２　宗海界址图的绘制宗海界址图主要用于反映宗海的形状、面积及其界址点分布。

本研究采用以“ＡｒｃＧＩＳ为主，以ＡｕｔｏＣＡＤ，Ｓｕｒｆｅｒ为辅”的制图方法进行宗海界址图的绘制。

２．１　绘制等深线在宗海界址图中，等深线反映宗海范围及其周围海域的海水深度，在宗海界址图中有着举足轻重的作用，是宗海界址图中不可或缺的一部分。

等深点数据比较庞大，运用ＡｕｔｏＣＡＤ技术在等深点的基础上绘制等深线已经不能满足制图要求。

因此本研究利用Ｓｕｒｆｅｒ和ＡｒｃＧＩＳ技术相结合绘制等深线，从而大大提高了宗海界址图的绘制效率。

１）生成数据文件Ｓｕｒｆｅｒ８．０只支持Ｅｘｃｅｌ２００３及以下版本的数据，因此将水深点坐标及水深制成Ｅｘｃｅｌ２００３版的表格形式，分为３列，依次是Ｘ，Ｙ坐标，水深点数据，以确保Ｓｕｒｆｅｒ能直接打开。

２）数据文件网格化数据网格化是生成等深线较为关键的一步，选择Ｇｒｉｄ菜单的Ｄａｔａ选项，选择需要进行网格化的数据文件，选择需要保存Ｇｒｉｄ文件的路径，确定自动的生成所需要的网格文件。

３）等深线的绘制打开Ｍａｐ菜单的“等值线”选项，单击Ｎｅｗ　Ｃｏｕｎｔｅｒ　Ｍａｐ选项，选择生成等深线的网格文件，即可生成等深线图，对等深线的平滑程度、标注、是否填充等值线、比例、限制、背景等属性参数值进行必要的修改。

利用Ｅｘｐｏｒｔ工具，选择所需要保存的数据文件类型为＊．ｄｘｆ，从而完成满足要求的等深线绘制［３］。

４）等深线数据格式的转换ＡｒｃＧＩＳ技术提供了Ｄａｔａ　Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ工具，可以将格式为＊．ｄｘｆ的数据转换成ｓｈａｐｅ类型的数据。

等深线标注通过添加“水深”字段，修改Ｌａｂｅｌｓ属性的相关参数，具体操作如图３所示。

２．２　宗海界址图中相关表格的制作宗海界址图中包含多个表格，主要有界址点编号及坐标表、界址单元、界址线、面积、宗海及坐标系、深度基准、投影、中央经线、测量单位及人员、日期等相关表格。

ＡｒｃＧＩＳ提供了Ｉｎｓｅｒｔ　Ｏｂｊｅｃｔ工具用以完成宗海界址图中数据表格的制作，但此方法是以其他数据形式为基础的，此数据形式既可以是＊．ｘｌｓ格式的数据，也可以是＊．ｄｏｃ格式的数据。

２．３　宗海范围界址点和界址线的生成宗海界址图的内容包括界址线、界址点及其编号，本研究以ＡｒｃＧＩＳ为基础，将Ａｒｃ－ＧＩＳ和ＡｕｔｏＣＡＤ相结合绘制宗海范围界址点和界址线。

８０　海　岸　工　程第２期１）宗海范围界址点的绘制一般情况下，界址点都是以坐标表的形式提供的，若以ＡｕｔｏＣＡＤ技术绘制界址点，则需要经过坐标转换之后按照界址点坐标逐点绘制或者是利用编程语言的二次开发来完成，不利于制图效率的提高，因此本研究利用ＡｒｃＧＩＳ技术制图。

将坐标表转换为Ａｃｃｅｓｓ数据库中的＊．ｍｄｂ数据格式，利用ＡｒｃＧＩＳ提供的Ａｄｄ　ＸＹ　Ｄａｔａ工具生成界址点图层。

图３　等深线数据绘制流程示意图Ｆｉｇ．３　Ａ　ｆｌｏｗ　ｓｈｅｅｔ　ｆｏｒ　ｐｌｏｔｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｐｔｈ　ｃｏｎｔｏｕｒｓ在界址点数据属性表中利用Ａｄｄ　Ｆｉｅｌｄｓ工具添加界址点号字段，在Ｌａｂｅｌｓ属性中修改相关参数便可在宗海界址图中显示界址点号（图４）。

图４　界址点绘制流程示意图Ｆｉｇ．４　Ａ　ｆｌｏｗ　ｓｈｅｅｔ　ｆｏｒ　ｐｌｏｔｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐａｒｃｅｌ　ｓｅａ　ｂｏｕｎｄａｒｙ　ｐｏｉｎｔｓ第３１卷李　胜，等：基于多软件的ＡｒｃＧＩＳ宗海图制图技术研究８１ ２）宗海范围界址线的生成在界址点图层的基础上，利用Ｓｋｅｔｃｈ　Ｔｏｏｌ命令将界址点按逆时针方向顺次连接成面状图层，在Ｓｙｍｂｏｌ　Ｓｅｌｅｃｔｏｒ中修改Ｏｕｔｌｉｎｅ　Ｗｉｄｔｈ参数值为规范中规定的０．２ｍｍ，形成用海范围的权属界线。

用海范围相邻项目的权属界线可以根据所提供的界址点坐标或者已有的界址线完成相邻宗海图斑在宗海界址图上的展绘。

２．４　宗海界址图的整饰及图形的输出宗海界址图还包括图例、指北针、比例尺及图名，在Ｌａｙｏｕｔ　Ｖｉｅｗ状态下，选择菜单栏中的Ｉｎｓｅｒｔ子菜单选项，在下拉菜单中分别选择Ｌｅｇｅｎｄ，Ｎｏｒｔｈ　Ａｒｒｏｗ，Ｓｃａｌｅ　Ｂａｒ，Ｔｉｔｌｅ选项，分别设置相应的参数。

宗海界址图输出在ＡｒｃＧＩＳ中完成。

在Ｐａｇｅ　ａｎｄ　Ｐｒｉｎｔ　Ｓｅｔｕｐ中遵照《海籍调查规范》的要求调整纸张的尺寸及图幅的大小，如果用海范围较大，可以对宗海界址图进行分幅。

利用ＡｒｃＧＩＳ提供的Ｅｘｐｏｒｔ　Ｍａｐ工具，选择要保存的数据类型，在Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ属性中设置相应的ｄｐｉ参数，得到用海范围的宗海界址图，从而为用海审批提供强有力的技术支持。

３　结　语本研究将ＡｕｔｏＣＡＤ，Ｓｕｒｆｅｒ和ＡｒｃＧＩＳ制图技术相结合来完成宗海图的制作。

和传统的宗海图制图技术相比较而言，ＡｒｃＧＩＳ提供的一系列空间数据处理工具和ＡｕｔｏＣＡＤ，Ｓｕｒｆｅｒ之间的数据转换工具以及强大的制图工具，将ＤＷＧ，ＤＸＦ和ＳＨＰ三种数据集成，通过可视化界面输入相关数据，即可自动批量的来完成数据的处理，实现宗海图的制作，从而更准确、更快捷的完成图廓经纬度注记、经纬网格以及宗海范围等的绘制。