城市规划图集的计算机编制

城市规划图集的计算机编制尹朝阳(南京市测绘勘察研究院210005)【摘要】城市规划图集的传统编绘工艺由于工序多、周期长、质量差，已满足不了目前城市规划、建设的用图需要。本文较详细地介绍了利用计算机制图制印一体化系统制作城市规划图集的方法和技巧。近年来，随着制图软件的不断升级、功能不断完善，特别是彩色电子出版系统的出现，为城市规划图集的全过程数字化制作奠定了基础。南京市测绘勘察研究院1995年6月从北大方正引进了全套彩色电子出版系统，并与计算机制图系统相结合，优先用于城市规划图集的编制，形成了城市规划图集计算机制图制印一体化系统。1996年运用该系统成功地编制了西安、南京、镇江、铜陵四城市的规划图集，今年又完成了徐州、常州、芜湖三城市的规划图集及上海奉贤县城镇规划图集、南京江宁、六合两县规划图集，工效比传统方法提高了5～6倍，质量全部满足用户要求，取得了明显的经济效益和社会效益。一、城市规划图集编制一体化系统的构成城市规划图集计算机制图制印一体化系统主要由以下四个子系统组成。(1)图形编辑子系统。也就是计算机编图部分，包括图形数字化及编辑处理。对数字化仪跟踪图形形成的矢量数据可直接进行编辑处理；用扫描仪得到的栅格数据，需先进行矢量化。编辑处理包括对线状要素的连接、光滑、赋色及对区域进行填色、填充图案，加注符号、注记，并可对图形进行缩放、裁剪等。该子系统的主要硬件有Calcomp数字化仪、Contex黑白扫描仪；制图软件为中国地质大学研制开发的MapCAD、MapGIS软件。(2)图像编辑子系统。它包括对图片资料、素描图的扫描、校色、编辑、创意等。即将图片等资料先扫描，再进行色彩处理，可改变图像的色泽、饱和度、对比度，修除图像上的脏点、划痕，对图像进行裁剪、缩放等。该子系统采用的主要硬件有HowtekD4500滚筒式扫描仪、ScanMakerⅢ平板扫描仪。图像编辑软件主要采用Photoshop和北大方正开发的Colorsep图像分色软件。HTTP:测绘信息网(3)组版子系统。将分开编辑制作的图形、图像、文字等合在一起进行统一编排拼版，从而实现版面设计者的艺术创意。我们采用的组版软件为北大方正开发的Wits软件。HTTP:测绘信息网(4)输出子系统。它主要有激光打印输出、彩色喷墨输出、激光照排输出。激光照排输出能直接输出黄、品、青、黑四张分色胶片。该子系统采用的硬件设备有Epson—A3幅面彩色喷墨打印机、HP—650彩色喷墨绘图仪、Agfa—36激光照排机等。上述四部分紧密相连，构成城市规划图集计算机制图制印一体化系统(也称彩色地图电子出版系统)，通过网络将它们连接起来。该系统对图形数据文件格式的要求是必须与Postscript页面描述语言具有转换接口的Eps类型文件，或能被组版软件接受的文件格式。城市规划图集计算机制图制印一体化系统的基本构成见图1。该城市规划图集计算机制图制印一体化系统具有以下特点：(1)该系统实现了图形、图像、文字等多要素输入、处理和激光照排软片输出的一体化功能，改变了传统的制图生产工艺和流程，有效地提高了成图质量，并大大加快了成图速度。HTTP:测绘信息网(2)便于修改。便于修改是计算机制图技术的一大优势。地图编绘过程中，图面内容的修改是不可避免的，特别是城市规划图的特点是变化快，修改频繁，该系统解决了这个实际问题，能将数据调出并在计算机屏幕上修改，十分方便。(3)图形、图像、文字等数据易于管理、共享和查询，并能随时调出修订再版。二、城市规划图的制作一般来说，在整个城市规划图集的编制中，规划图编制的工作量约占整个图集工作量的80%，因而规划图的编辑制作快慢是影响整个图集编制进程的瓶颈。如何快速、高效编制出高质量的规划图是地图制作人员探究的课题。下面就我们利用这一系统制作城市规划图的方法和技巧作一介绍。1.地理底图的制作目前，利用计算机编制地理底图有三种方法：(1)资料扫描矢量化编辑成图HTTP:测绘信息网将资料按一定分辨率扫描成栅格数据图像，运用MapCAD或MapGIS软件中智能化图形扫描矢量化系统和编辑系统编辑矢量图。在此过程中对资料内容进行综合取舍，即选取有用的图形信息，剔除无用信息，相当于传统编图中的连编带绘。这种方法适用于图面内容较为简单的资料如一般地理图作底图基本资料的情况。如果利用内容十分详细完备的地形图作底图基本资料，对资料内容需进行大量删减，在计算机上做这项工作，受屏幕及窗口限制，不仅费时多，而且对删减内容的尺度把握不准，影响成图质量，这时需事先用一张薄膜蒙在资料上将选取内容蒙绘下来，并可作适当的综合取舍，再将薄膜铅笔稿扫描矢量化，编辑成矢量图。资料扫描矢量化编辑成图是一种惯用的底图编制方法，如南京、徐州、常州、镇江等城市规划图集底图就是用此法制作的，虽然费时较多，但图面清晰易读，质量较高。HTTP:测绘信息网(2)栅格图像作地理底图HTTP:测绘信息网将底图资料按一定分辨率扫描成栅格图像，运用Photoshop软件对图像进行旋转置平、比例缩放、调整色差、拼接裁剪等处理后，再根据地图制图理论作适当的编辑，如有些双线河小弯曲，扫描缩小后已不能清晰显示，应予以删除；有些城市街区间隔缩小后已无法分辨，则需删除次要街巷，合并街区等，这样就能得到满足要求的栅格数据底图。由于该栅格图像与MapCAD、MapGIS编辑的矢量图不能叠合，可将该图像设置20%左右灰度单独出一张专色版，并放在前面印刷，就可使底图不过分突出。HTTP:测绘信息网这种底图成图方法较为新颖，西安城市规划图集底图就是利用这种方法制作的，虽然需多印一张专色版，但能大大节省编图工作量，工效提高很多。(3)影像底图在影像地图(如航空遥感、卫星遥感)上，一个城市的地理位置、建成区范围、道路、水系、地貌等要素形态、结构特征、分布规律都如实记录在上面，为城市规划提供了准确、直观的空间位置关系，与线划地图相比，影像地图作地理底图具有更大的实用价值。将影像地图扫描后得到的栅格图像用Photoshop软件进行色彩校正、缺陷修饰、冗余擦除、淡变锐化和对光辉暗影进行适当强调，对注记进行镂空等处理，就能得到清晰的影像底图。另外，编制城市规划图底图尚需注意的是编制底图的基本资料要与规划人员编制规划专题的底图资料相同，这样可避免规划专题与地理底图套合不好的问题；在水系、居民地、道路、境界、地貌这五大地理基本要素中，道路要素现势性要求最强，要特别注意表示正确。2.规划道路网的制作HTTP:测绘信息网地理底图编完后，紧接着就要用MapCAD或MapGIS软件进行规划道路网的编辑，这也是城市规划图集编制中一项重要的基础工作，是编制其他专业图的基础。因为诸如总体规划、近期规划、远景规划等都以道路网为基础，在供电、邮电、燃气、给排水等专项规划图中，专题要素一般都沿道路排列。总体规划图是所有专业图的核心，内容最多最全，道路网要以该图道路网为基准，可将该图扫描后，直接对其进行道路网编辑，然后再与底图套合起来，使之与底图道路相吻合。如果有部分规划道路与底图道路相重叠，可将底图道路直接挑上来作为规划道路。道路可采用单线(线划用一定宽度的线条)表示，也可采用双线表示。一般情况下，如果比例尺较小，图面也较小，而道路网(主要指市区街道)密集，这时为避免图面杂乱，道路用单线表示效果较好。用单线表示道路能随时调整道路的宽度，如将次要道路改成主要道路或将主要道路改成次要道路，只要将道路线宽参数修改一下即可。现在有许多城市在规划图集编制的基础上还要作一张总体规划大挂图(一般为全开或两全开)，如果直接用规划图集上的总体规划图进行比例放大，道路宽度往往不适合挂图要求，这时只要将道路宽度参数进行统一修改，即可获得满意的效果。在总体规划、近期规划、远期规划、建设用地控制范围及现状图等以不同颜色色块来反映用地类别的专业图上，主城区单线道路一般用白色，以突出各用地要素，各用地要素的面积普染色要适当浓深些，一般不宜用淡黄色，这样才能使“白线条路网”突出，以弥补道路两边无边线的缺憾。在比例尺较大、图面较空时，道路用双线表示，整个图面显得骨架明显，富有生机感。MapGIS软件在双线道路网编辑上独具优势，它既能直接绘出按要求设定宽度的双线，又能自动剪断两条双线交叉处的线条，并能自动清除交叉处多余的路口短线，自动连接路口。双线道路网编辑完后，可采用拓扑处理菜单自动将所有封闭区域填色，这是一个十分实用且智能化程度较高的功能，能大大提高规划道路网的编辑速度。但一旦双线道路网编制完后，再要变更双线间宽度就比较费事，如果需大面积修改，不如重做；如果只需少量或局部修改，只要对需修改的双线逐个作平行线加以调整即可。规划道路网图其实并不只表示道路，在这张图上还需将各专业图上共有的内容表示在上面，如河流、湖泊等水系，比例尺、图例位置及框线，风向频率符号及共有的地名与道路注记等。HTTP:测绘信息网规划道路网制作完后，就可在其基础上进行各专业图的编辑制作。各专业图特别是以面积普染色来反映各用地类别图的制作都要以总体规划图为基准，因而专业图的编绘应先编总体规划图，其他与之相关的图可由该图逐个派生出来，如工业用地规划图、绿地系统规划图等，其内容在总体规划图上已大部分予以反映，这样既能节省工作量，也可保证各专业图之间内容上的协调一致。MapCAD和MapGIS软件有一个十分实用的图层操作功能，这相当于传统制图方法中的分版清绘，能将各要素置于不同的层上。MapCAD和MapGIS共可设256个层，编制总体规划时可将各个不同的用地类别要素置于不同的层上，如将居住用地放在第一层上，将工业用地放在第二层上，公共设施用地放在第三层上等。如要提取或显示某一层上的内容，只要将这一层放在“当前层”上，用“修改层号”菜单关闭其他层，用“存当前层”菜单将该层上内容存一文件，就能将该层上内容提取出来，总体规划图派生其他专业图就可采用此法。在作业过程中，我们觉得分层制作方案的设计工作必不可少，即哪一层放置哪一类要素，这不仅为设计人员查看、修改、提取某一要素提供了方便，而且对处理各要素的压盖关系也有很大帮助。因为MapCAD和MapGIS软件从资料扫描矢量化开始，得到的图形元素就具有先后关系，后绘的要素压在先前的元素之上，因而哪些要素应压在哪些要素之上，设计人员应先作考虑，确定哪些要素应先绘，哪些要素要后绘，并置于不同的层上。这样既能处理各要素的上下压盖关系，又能便利地将某层上的要素显示出来进行校对和修改。MapCAD软件制作图件时必须这样做，因该软件没有将不同层上同一参数的同一要素重新置于指定层上的统改功能，需逐个修改不同层上该要素的层号才能达到目的，不仅费时，而且会遗漏。如某道路图上单线河流压在单线道路之上，单线河流又在不同层上，那就需要将单线河流逐个修改层号置于某一层上，再将该层上所有单线河流提取出来存一文件，将道路叠加其上，才能使河流置于道路之下。MapGIS软件具有将不同层上同一参数的同一要素置于某一指定层的统改功能，所以扫描矢量化时不一定先分层，可在所有要素全编辑完后再分层。但各要素的线划、符号或注记参数至少要有所不同，如颜色、高度、宽度或粗细等，这样才可用统改参数指令将各种不同要素置于指定层上，再利用“改当前层”、“存当前层”菜单逐个将各层上要素提取出来，根据上下压盖关系进行叠加。运用计算机制作城市规划图集是对传统制图制印工艺的一场革命，它将我们带入了一个崭新的制图世界。城市规划图集是城市地图编制的一个突破口。随着计算机硬、软件的不断升级换代，它的功能将进一步增强和完善，操作也更为便捷，因而计算机技术在城市地图制图领域内的发展前景是无限广阔的。