隨著計算機、網絡技術的發展，對國土管理部門的基礎業務工作要求越來越高，單靠傳統的手工處理方法已不能滿足信息化發展的需要，MAPGIS是壹個集當代最先進的圖形、圖像、地質、地理、遙感、測繪、人工智能、計算機科學於壹體的大型智能軟件系統，是集數字制圖、數據庫管理及空間分析為壹體的空間信息系統，是進行現代化管理與決策的先進工具。新壹輪國土資源大調查之坡耕地調查與評價項目，是落實西部大開發戰略，更好地滿足西部大開發中國土資源規劃、管理、保護和合理利用的需要而進行的基礎性調查評價工作，坡耕地調查與評價項目的完成，無疑為西部大開發提供了翔實有力的基礎數據。坡耕地調查評價圖的制作和完成為政府部門的宏觀決策起到了重要作用。
根據《西部大開發土地資源調查與評價實施方案和技術規定》和《貴州省土地資源調查評價項目技術細則》的要求，坡耕地調查研究與評價項目縣級成果需提供1∶1萬的標準分幅坡耕地分布評價圖和1∶5萬坡耕地分布評價圖，規程要求：15～25度宜耕梯田用SA1表示，地類圖斑顏色為深黃色；宜耕坡地用SA2表示，地類圖斑顏色為淺黃色；不宜耕坡地用SN2表示，地類圖斑顏色為淺灰色；大於25度宜耕梯田用RA1表示，地類圖斑顏色為橘黃色；不宜耕梯田用RN1表示，地類圖斑顏色為棕色；不宜耕坡地用RN2表示，地類圖斑顏色為深灰色。如表1所示。
MAPGIS制作坡耕地分布評價圖的流程圖如下：
資料準備→圖件掃描→掃描糾正→圖形矢量化→拓樸處理→圖幅接邊→空間數據→屬性數據→掛接→圖形輸出
表1 坡耕地分布評價圖圖例
1 資料準備
以標準分幅土地利用現狀圖為工作底圖，根據坡耕地調查表將坡耕地圖斑目視轉繪到底圖上，經制圖綜合，編繪出紙質標準分幅坡耕地分布評價圖。
2 圖形掃描
將標準分幅坡耕地分布評價草圖掃描進計算機。MAPGIS提供了數字化輸入，掃描矢量化輸入等方便、快捷、開放的輸入方式。數字化輸入實現了空間信息從模擬式到數字式的轉換，掃描矢量化輸入是通過掃描儀輸入掃描圖像，然後通過矢量追蹤，確定實體的空間位置，對高質量的原始圖件，掃描是壹種快捷高效的數字輸入方法，數字化輸入方法是通過數字化儀輸入圖形數據，並以矢量方式存貯，采集後數據可直接進行編輯和圖形處理；而掃描矢量化通過掃描儀直接掃描原圖，以柵格形式存貯於圖像文件中（如：*.TIF文件），然後經過矢量化轉換成矢量化數據，存入到線文件（*.TL）或點文件（*.WT）中，再進行編輯、輸出，兩種方法，可根據需要，自行選擇。掃描底圖要求選用變形小，無折痕而且清楚的聚酯薄膜圖，這樣可減少圖紙的系統誤差，提高圖紙的精度。對於圖像底邊和水平方向夾角大於0.5度的圖紙要求重新進行掃描，用PHOTOSHOP軟件將圖旋轉為水平。
圖1 掃描位圖界面
3 掃描糾正
所有的圖件掃描後必須經過糾正，並對掃描圖形進行檢查，經過掃描矢量化的*.TIF文件先進入實用服務系統的投影變換子系統，輸入圖框左下角的經緯度值和圖幅比例尺，生成與圖相連的標準框，此時應註意在生成標準圖框之前，應先通過“系列標準圖框”菜單下的“圖框橢球參數”選擇生成圖框所在的大地坐標系。若是1954年北京坐標系，則選擇克拉索夫斯基橢球；若是1980年西安坐標系，則選擇IAG1975年推薦橢球體。缺省條件下是1980年西安坐標系。生成標準圖框後，進入模塊裏的鑲嵌配準子系統，目的是用轉換後的實地坐標標準圖框來校正TIF文件，然後轉成RBM文件。
圖2 圖形糾正界面
圖3 糾正後的掃描位圖界面
4 圖形矢量化
MAPGIS提供了無條件全自動矢量化和人工導向自動識別跟蹤矢量化即交互式矢量化兩種功能。人工導向自動識別跟蹤矢量化除了能對二值掃描圖矢量化外，還可對灰度掃描圖、彩色掃描圖進行識別跟蹤矢量化，因而，可對復雜的小比例尺全要素彩色地圖進行有效矢量化，在矢量化過程中，可用F6鍵移動屏幕，F5鍵放大屏幕，F7鍵縮小屏幕，F8鍵加點，F9鍵退點，F11鍵改向，F12鍵抓線頭，這可有效地選取圖形信息，剔除無用噪聲，克服無條件全自動矢量化時的盲目性，大大減少後期圖形編輯整理的工作量，可同時對圖形進行分層處理。對於較清晰圖形信息單壹的圖紙可進行快速全自動矢量化。矢量化時，在保證曲線精度的情況下，對坐標數據點進行自動抽稀，大大減少圖形矢量化的數據量，加快了作業速度。機助制圖的質量主要取決於數字化儀的精度，人工跟蹤精度，輸出設備的精度，壹級數字化儀和輸出設備精度都能滿足，而人工跟蹤精度在壹定範圍內主要靠工作人員的熟練程度和責任心，所以需認真對待。由於坡耕地分布評價草圖圖件已經很陳舊，碎爛，十多年來在此圖上搞變更調查。壹直沒有進行圖件更新，所以幹擾因素較大，要想追蹤出較理想的圖，無條件全自動矢量化就顯得力不從心，因此，建議采用人工導向自動識別跟蹤矢量化即交互式矢量化。對於單壹封閉的壹些圖元，如：居民地等建議采用封閉單元矢量化。矢量化時應註意用戶應該沿著柵標數據的中央跟蹤。首先，對線狀要素矢量化，並分層采集，所分層次有水系、道路、行政界線、地類界、權屬界、詳查數據采集的分類和分層編碼可參照歸類《縣（市）級土地利用數據庫標準》。在此過程中壹定要註意各個圖層的統壹，利於以後作業方便；然後是對點狀要素（零星地物和註記）矢量化，將地名註記，水系註記，道路註記，鄉、村名錄入數據庫。對於單壹封閉的壹些圖元，如居民地號建議用封閉單元矢量化，在矢量化過程中，圖斑應首尾相接，甚至可略超過壹點，以保證圖形交叉，這為以後的面文件生成奠定了穩固的基礎。
圖4 圖形矢量化界面
輸入計算機後的數據及分析統計完成的數據在入庫、輸出的過程中要進行數據校正編輯，圖形整飾，誤差的消除，坐標的變換等，MAPGIS通過圖形編輯子系統及投影變換、誤差校正等系統來完成，圖形編輯子系統，對圖形數據庫中的圖形進行編輯、修改、檢索、造區等，從而使圖形更準確、更豐富、更美觀。具體操作過程如下：首先是編數據字典，不同類型的圖形要素分別放在不同的數據層中，然後根據《縣（市）級級土地利用數據庫標準》和《貴州省土地資源調查評價項目技術細則》確定各種要素的線型、顏色、符號等，制作出1∶1萬坡耕地分布評價圖的圖例版，最後采用交互式矢量化方法對底圖進行矢量化，壹般先矢量化權屬界線，後矢量化線狀地物，最後是圖斑界線。誤差校正以四個圖廓點為實際校正點，以標準圖框的四個頂點為理論值進行校正。投影變換的目的是將圖形坐標轉為實地坐標。如涉及跨帶問題還需進行換帶處理。
5 拓樸處理
建立拓樸關系是拓樸處理的核心，系統提供了系列拓樸預處理功能，如果前期工作做得比較好，後期的許多工作（如弧斷編輯、自動剪斷等）就可以省掉，建立拓樸也得心應手，這裏應註意幾個問題：
（1）數字化和矢量化時，對結點處（即幾個弧斷的相交處）應多加小心，第壹使其斷開，第二是采用抓線頭或節點平差的功能使其吻合，避免產生較大誤差，使結點處盡量與實際相符，盡量避免端點回折，也不要產生超過1毫米長短的無用短線段，避免漏跟圖斑線和圖斑線不閉合。
（2）弧段在結點處最好是斷開的，若沒有斷開，執行自動剪斷數據功能可將弧斷在結點處截斷，條件是弧斷必須經過結點周圍的壹個較小的領域（即結點搜索半徑）。這也要求原始數據誤差不能太大。
（3）將原始數據（即線數據）轉為弧段數據，建立拓樸關系前，應將那些與拓樸無關的線或弧段刪掉。
（4）盡量避免多條重合弧段產生。數字化或矢量化得到的原始數據都是線數據（*.wl），同時，這些數據可能存在很多誤差和錯誤，所以在進行拓樸處理前，必須進行拓樸預處理，也就是糾正線數據的誤差和錯誤並將線數據轉為弧段數據（*.wp），存入某壹文件名下，然後再將其裝入進行拓樸處理，拓樸處理的工作流程為：
數據準備→自動剪斷線→清除重疊坐標及自交線→清除微短線→自動線結點平差→線轉弧段→關閉線文件或清除工作區→裝入轉換後的弧段文件→拓樸查錯→拓樸重建→弧段轉線
圖5 拓樸處理界面
1）數據準備：將原始數據中那些與區圖元無關的線（如鐵路）放到其他層，即將圍成區域邊界的線提取出來單獨放到壹層，並利用“存當前層”將該層保存為壹個新的線文件，以便進行拓樸處理。
2）自動剪斷線：作業者在數字化或矢量化過程中，不可避免會出現壹些失誤，在該斷開的地方線沒有斷開，這給圖形造區帶來很大不便，在造區過程中，若遇到線在結點處沒有斷開，則必須剪斷後才能造區，這顯然很麻煩，MAPGIS系統提供的自動剪斷線功能解決了此問題，“自動剪斷”有端點剪斷和相交剪斷。
3）清除重疊坐標及自相交，該功能分為［清除線重疊坐標自相交］和［清除弧段重疊坐標自相交］，利用該功能可清除線或弧段，以及重疊在壹起的多余坐標並剪斷自相交的線或弧斷，這些重疊的點可能是作業的重復輸入或采集造成的。
4）清除微短線：執行前兩個功能後，可能會產生壹些無用的短線頭，這些線頭會影響拓樸處理和空間分析。MAPGIS清除微短線功能解決了這個問題，選中該功能，系統彈出最小線長輸入對話框，輸入最小線長值確定，系統就自動刪除工作區中線長小於該值的線。
5）自動節點平差：包括線結點平差和弧段點平差，自動結點平差時應正確設置“結點搜索半徑”，半徑過大，會使相鄰結點疊在壹起或造成亂線現象，反之半徑過小，起不到平差作用。
6）線轉弧段：將工作區中的線轉換成弧段，並存入文件中。
7）弧段轉線：將工作區中的弧段轉成線，並存入文件中。
8）拓樸查錯：這是拓樸處理的關系步驟，只有數據規範，無錯誤後，才能建立正確的拓樸關系，由於數據輸入過程中難免有許多錯誤，而作業者往往很難發現，因此在拓樸重建之前壹定要執行該功能，查錯容易檢查到重疊坐標、懸掛弧段、弧段相交，重疊弧段、結點不封閉等問題。
①重疊坐標。若出現坐標重疊現象，執行［清除弧段重疊坐標］或［清除所有弧段重疊坐標］即可；
②懸掛弧段。若出現懸掛弧段，用［刪除弧段］或［刪除所有弧段］功能刪除，若弧段較短，可執行［弧段上移點］功能移動超出了的點，若弧段是有用的弧段，則執行［弧段結點平差］；
③弧段相交：若是兩條弧段相交，只要剪斷弧段即可；若弧段自己本身相交，則需執行［剪斷自相交弧段］或［剪斷所有自相交弧段］；
④重疊弧段：按鼠標右鍵，執行［清除重疊弧段］或［清除所有重疊弧段］；
⑤結點不封閉：利用［結點平差］或［弧段上移點］功能使其封閉。
9）拓樸重建：數字化得到了線數據，通過［線轉弧段］轉為弧段數據，這些數據仍是壹條條孤立的弧段，無拓樸關系可言。［拓樸重建］就是要建立結點和弧段間的拓樸關系以及弧段所構成的區域之間的拓樸關系，並賦予它們屬性，當經過系統的［拓樸查錯］後，及時發現錯誤，即可執行該功能。選中該功能，系統自動建立結點和弧段間的拓樸關系及弧段所構成的區域之間的拓樸關系，同時給每個區域賦予屬性，並自動為區填顏色。
10）LABEL合並：選中該功能後，用戶輸入LABEL點文件名，待LABEL點文件裝入工作區後，系統即將面元內的點的屬性添加到所在面元屬性中。
投影後的線文件分為三個圖層，即行政界線層、圖斑層、線狀地物層，分別進行拓樸重建，先做出行政界線的權屬代碼，根據空間位置賦值給圖斑文件。註意圖斑文件要輸入圖斑號字段，使之與臺賬記錄完全對應。
拓樸關系建好後，在圖形編輯子系統中可修改區域參數及屬性，以滿足制圖的需要。
6 屬性數據與空間數據的掛接
屬性數據錄入與空間數據矢量化可同時進行，也可通過數據庫與圖形空間的數據接口進行掛接輸入。
（1）屬性數據錄入。在建立了坡耕地圖層空間屬性結構的基礎上，對照坡耕地評價調查表，逐圖元輸入坡耕地屬性數據，形成坡耕地空間數據庫。
圖6 建立屬性結構界面
圖7 屬性數據錄入界面
圖8 數據掛接界面
圖9 標準分幅坡耕地分布評價圖
圖10 坡耕地分布評價縣級成果圖
（2）在FOXPRO，FOXBASE，PB，ORACL等大中型數據庫基礎平臺建立起坡耕地數據庫關系，再通過空間圖形數據庫接口采用條件對應關系進行數據掛接。在此過程中，要註意選擇連接條件的唯壹性及完整性。
根據《貴州省土地資源調查評價項目技術細則》和《西部大開發土地資源調查與評價實施方案和技術規定》的要求，進行圖面整飾，圖外修飾，這樣就制作出了1∶1萬標準分幅的坡耕地分布評價圖，1∶5萬縣級坡耕地分布評價圖的制作方法同上。