电子地图中立交桥的一种表现方法

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1、 813电子地图中立交桥的一种表现方法 电子地图中立交桥的一种表现方法 王卉 阚映红错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 郭健错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 刘辉错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。 （ 解放军信息工程大学测绘学院， 郑州 450052； 北京北斗星通导航技术股份有限公司， 北京 100085） 摘要研究并实践了一种利用图层、渐变填充、透明设置等工具，采用多个平面层和路段层相结合表现立交桥的方法，并利用“阴影”技术实现立交桥空间结构表现。该方法可操作性强，结果更具有层次感、立体感和方向感。 关键字 立交桥；电子地图；表现方法；阴影 1 前言 立交桥已经成为现代

2、城市运转最重要的交通枢纽之一，也是现代城市的代表“名片” 。限于技术手段和作业的惯性，一般的 GIS 系统在表现城市的电子地图中，对立交桥仅仅做平面上的简单投影或是进行简单的压盖关系处理，图 1 和图 2 就是分别摘自 Google 与MapBar 网络地图中的对郑州市金水立交桥表现。由于立交桥具有空间立体分布（通行线路在空间中叠置）和多跨度（路段间的连接跨越空间平面）的特点，简单的表现必然会带来理解上的困扰。虽然可以借助专门的 GIS 算法，如网络分析，辅助用户理解立交桥的空间转向关系，但算法运行的结果也必须依靠可视化的表现才能被用户接受，这都要求 GIS 系统的开发者研究立交桥的表现方法。

3、 在立交桥的表现中， 难点之一是立交桥空间关系的建立， 这要求电子地图作者不能简单接受立交桥的平面投影结果， 而是要通观现场、 亲身体验， 以获得正确的立交桥转向关系；难点之二是如何借助平面投影方法表现立交桥复杂的空间分布，这在技术上是别无他选的，因为电子地图的表现载体通常都是平面。在指导学员参加“超图杯”国际大学生 GIS 开源大赛过程中，我们研究了一种立交桥的处理方法，收到了良好的效果，图 3 就是实现的一个样例。 图 1 图 2 814图 3 样例中一改以往电子地图对立交桥的简单处置，充分利用 Supermap Deskpro 软件中的图层、渐变填充、透明设置等工具，采用多个平面层和路段

4、层相结合的方法，组合表现立交桥，以获得完美表达立交桥的层次结构，使之具有立体感和方向感的效果。作业过程中，主要是依靠 Google Earth 上提供的遥感影像帮助制图者建立立交桥的空间分布关系；利用“阴影”技术实现立交桥空间走向的表现。下面对本方法的重点进行详细描述。 2、作业过程与方法 立交桥的制作过程主要分调研、分类、数据采集、特效处理等四个步骤进行。 1）调研 确定好数据采集底图后，数字化对应的平面投影表示的立交桥，制作成调研底图。通过网上访问 Google Earth，浏览对应城市、对应位置的立交桥影像，初步建立起立交桥的空间分布关系，并在调研底图上标定路段、初步规划路段间连接关系。

5、对于简单的立交桥，这样的工作已经可以满足后续作业的要求， 对于复杂的立交桥则需要到实地调研， 结合调研底图进行实地的行车、标绘工作。 2）分类 表现立交桥的技术路线如下： 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。将立交桥按照空间关系分解为不同的路段。 分解过程中一定要注意保持路段的通行唯一性， 即分解后的路段只能存在最多正/反两个方向的通行状态，而不能存在通往另外一个路段的岔路点；错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。按照立交桥的空间分布，在 GIS 软件中建立能管理立交桥各个路段的空间层和过渡层；错误！ 未找到引用源。错误！ 未找到引用源。 将立交桥的各个路段按照空间平面由低向高顺序和空间

6、平面间的过渡顺序放置到对应的图层中； 错误！ 未找到引用源。错误！ 未找到引用源。 分别处理不同图层中的路段， 添加投影特效；错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。图层按压盖关系调整并设置为可视，实现最终的立交桥显示。 大中型城市的立交桥一般比较多，如果每一个立交桥都单独分图层处理显示，则 GIS系统的图层设置就比较烦琐，且一旦有问题编辑起来也不方便，需要进行分类、集中管理。一般情况将连接道路不超过四条道路的立交桥分为一类，它们的空间分布一般不超过三层，结构相对简单； 连接五条或以上道路的立交桥， 相对都比较复杂， 数量也不多， 做单独处理。 3）数据采集 实验过程中，考虑到现势性，选择了哈

7、尔滨地图出版社出版发行的、河南省地图院编制印刷的比例尺为 1：2.8 万的郑州市城区图作为采集底图。扫描后的栅格底图对于立交桥的表现并不全准确，甚至有错误，采集时需要结合其它现势资料和现场调研确认。另外，桥的表现并不全准确，甚至有错误，采集时需要结合其它现势资料和现场调研确认。另外，815为了达到预期的效果， 每层的桥面路段都不能简单的描画， 在描前必须对所该面采取何种填充方式做到心中有数。 （1）空间分布呈三层以下的立交桥，按照由空间高层到过渡层到低层的顺序采集，一般情况高层表示最高的桥面， 过渡层表示连接上下两层通行主路段的弯道路段或中间层， 最下面的一层为立交桥的低层。 对于只有两层或一

8、层的高架桥， 只用三层中的两层或一层表示。 （2）三层以上或结构更为复杂的立交桥，按实际情况采取不同方法采集。如对枢纽中州大道与金水路的金水立交桥（一类立交桥） ，可按高、中、过渡、低等四个层次采集；而对枢纽中州大道与黄河路的黄河立交桥（二类立交桥） ，鉴于该桥较为奇特的结构，为能实现更为逼真的立体效果， 可将该桥面分割成十几个子面进行采集。 这个过程是一个反复迭代的过程，当填充后感觉面的形状不合适时，就需要重新分割，直到达到比较好的效果。 4）特效处理 经过数据采集，获得了立交桥实际构成路段（呈面状） ，这些路段需要进行不同方式的填充以表示所处的空间层面。除采集获得的实际路段外，为达到立交桥

9、的立体投影效果，对每一路段还需增加一个阴影，需要一个专门的图层管理。此外，还需要两个图层来管理行车方向线和颜色过渡线。在 SuperMap desktop 软件中，我们通过建了三个面状单值图、两个线状单值专题图进行了实现，如图 4。 对于立交桥在各个图层中图形要素的填充（即特效） ，主要依据下表进行处理： 立交桥类型 立交桥类型 分层 分层 特效 特效 备 注 备 注 高层 中心向四周过渡色填充 过渡层 中心向四周过渡色填充 低层 中心向四周过渡色填充 边线的线型设置相同 高层阴影 深灰色透明填充 过渡层阴影 深灰色透明填充 两层结构 两层结构 低层阴影 深灰色透明填充 透明度由低到高，边线色

10、稍 淡 高层 中心向四周过渡色填充 过渡层 中心向四周过渡色填充 边线的线型设置相同 图 4 816中层 中心向四周过渡色填充 低层 中心向四周过渡色填充 高层阴影 深灰色透明填充 过渡层阴影 深灰色透明填充 中层阴影 深灰色透明填充 三层以上结构清晰三层以上结构清晰 （一类立交桥） （一类立交桥） 低层阴影 深灰色透明填充 透明度由低到高，边线色稍 淡 1 线性渐变过渡色填充 2 深灰色透明填充 3 线性渐变过渡色填充 4 中心向四周过渡色填充 5 线性渐变过渡色填充 6 深灰色透明填充 7 锥形渐变过渡色填充 8 中心向四周过渡色填充 9 深灰色透明填充 10 线性渐变过渡色填充 11 线

11、性渐变过渡色填充 12 实填充 13 线性渐变过渡色填充 14 线性渐变过渡色填充 15 线性渐变过渡色填充 16 线性渐变过渡色填充 三层以上结构复杂三层以上结构复杂 （二类立交桥） （二类立交桥） 17 线性渐变过渡色填充 2，6，9 层透明度由高到低， 边线色稍淡；其余边线线形 设置相同 颜色过渡线 平头衔接 颜色介于填充色之间 立交桥辅助线 立交桥辅助线 车行指示线 箭头表示 二类立交桥过渡线 二类立交桥过渡线 根据实际效果 配置多层 平头衔接 由于二类立交桥层面比较 多，所以过渡线用多个 3、效果提高的进一步考虑 如能将颜色过渡线改为面状表示，过渡会更自然，这需要 GIS 软件提供图

12、象处理的特效功能，目前版本的 SuperMap Desktop 并没有提供，它支持的填充模式，如线性填充只能从一个方向到另一个方向。 如处理软件能增加一个从中间向两边扩散填充的技术， 立交桥的表现效果就会好的多，当然这需要 GIS 平台厂商的努力。 此外，值得指出的是，目前向过渡色这种图象方式的功能支持并不是所有的 GIS 软件平台或制图软件平台所“普适”支持的，这也是本方法制作立交桥的一个实际应用限制。 参考文献： 1SuperMap Desktop 5.2 软件使用手册.北京：超图软件公司，2007 2173 组数据分析文档.郑州：解放军信息工程大学测绘学院，2007 电子地图中立交桥的一

13、种表现方法电子地图中立交桥的一种表现方法作者：王卉， 阚映红， 郭健， 刘辉 作者单位：王卉(解放军信息工程大学测绘学院,郑州 450052)， 阚映红,郭健,刘辉(北京北斗星通导航技术股份有限公 司,北京 100085)本文读者也读过(9条)本文读者也读过(9条)1. 彭方思.PENG Fang-si 基于DEM电子地图的三维量算模型期刊论文-西安科技大学学报2007,27(4)2. 张成才.杜丽平.李昕.申海森.卢艳.郭薇.ZHANG Cheng-cai.DU li-ping.LIXin.SHEN Hai-sen.LU Yan.GUO Wei 酒埠江水库旅游电子地图的研制期刊论文-河南农业

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