引言

4D产品（数字线划图DLG、数字正射影像DOM、数字高程模型DEM、数字栅格地图DRG）是现行测绘地理信息产品的标准模式，它作为底层基础地理信息数据可以为各行业提供数据共享，应用广泛。但是采用4D产品方式生产的数据产品，由于测绘地理信息系统的专业性和复杂性提高了地图产品的使用难度，目前测绘4D产品的应用主要局限于专业人员的使用范围，在一定程度上制约了测绘成果发挥其价值[1]。而互联网地图由于存在不支持离线环境、需要定制开发、专题要素表达方式少等局限性，对4D产品的数据承载、展示效果远达不到专业GIS软件的水平。本文通过大量研究试验，使用GeoPDF技术制作了标准分幅的地形图、国情普查专题图、水利防汛专题图、互联网电子地图等数字地图新产品，在易用性、承载能力、展示效果上取得了较好的效果。

研究背景

目前4D数据产品普通用户使用并不方便：它通常需要存放在专门的数据库中，并依赖专门的地理信息软件、符号库、资源库、字库等；由于专业性太强、需要安装专用和付费的GIS软件、较高的专业知识、数据量大、拷贝和携带不方便等原因，普通用户无法通过PC端或移动端快速地查看使用。

GeoPDF（国内又称为地理PDF）地图产品可以解决这些问题，它是一种基于PDF便携文件格式(Portable Document Format)的数字地图产品，既具有PDF格式基本的图形、对象属性、图像、文本、视频、音频等文档信息，还具备地理空间投影、地图分层与浏览、属性查询、信息标注、地图水印、距离面积量算等功能[2]。由于GeoPDF地图产品基于PDF1.7规范（已形成ISO 32000-1标准、并被OGC支持），所有PC或移动端上通用的PDF浏览器都可以查看数据内容，大大方便了普通用户对地图产品的使用和交互。

目前主流的GIS软件都支持GeoPDF地图制作，包括ArcGIS v10.x、FME2013、GeoMedia、Erdas、MapInfo等[3]。美国地调局最早进行大规模的GeoPDF地图产品生产，采用TerraGo软件生产，制作的地图产品命名为“US Topo”，覆盖美国50个洲，数据定期更新，可以为所有用户提供网上免费浏览。

GeoPDF地图制作

由于PDF规范是开放性[4]，可以通过现有的GIS软件自主开发制作GeoPDF格式地图产品。对于地形图和专题图，由于制图样式复杂，笔者采用ArcGIS 10.1软件，从地理信息服务数据库提取DOM、DLG中数据，通过ArcSymbol、Maplex等配图插件，制作成多幅GeoPDF地图产品，包括标准分幅的1：10000的地形图、水利专题图、国情普查图、流域洪涝灾害图等。

对于互联网地图，由于配图样式简单，笔者通过调用GDAL库自主C#开发的方式，基于互联网地图作为底图，并叠加相关兴趣点、照片等数据，制作成多种互联网GeoPDF格式地图产品。

                              图1  地形图样图   

                                          图2 水利专题样图

                              图3  互联网图样图

                                     图4 国情普查样图

GeoPDF地图使用

目前无论是PC端还移动设备都有大量的PDF浏览器，GeoPDF地图产品作为PDF产品，在桌面可以通过Adobe Reader、福昕阅读器等PDF阅读器进行使用[5]。基于移动设备的也有Adobe Reader、PDF电子书等浏览器。

由于PDF规范的开放性，可以通过解析PostScript或调用GDAL库，自主开发实现GeoPDF地图浏览和数据展示。其中比较著名的有TerraGo公司基于Adobe Reader开发的TerraGo Toolbar、TerraGo Mobile，还有Avenza公司基于IOS系统的PDF Maps[6]，这些应用可以通过苹果商店、本地下载应用程序包的方式进行安装。

图5所示为笔者开发出的GeoPDF地图产品在PC端采用Adobe Reader X阅读器看到的效果， 图6所示为该地图产品在IPad端采用PDF Maps软件看到的效果。

                                                                            图5  PC端使用GeoPDF地图产品 

                                              图6 IPad下使用GeoPDF地图产品

测试

为确定GeoPDF地图的使用特点，笔者采用GeoPDF样图和原始地理信息服务数据库中DLG+DOM数据以及目前大众广泛使用的互联网电子地图进行测试，测试结果见表1所示。

表1 GeoPDF地图使用情况对比测试

注：展示样式，GeoPDF地图产品，在内容上是DLG和DOM要素的部分集合，集成了DLG中简洁直观的点符号标示、名称注记，对于影像上更加清晰直观的如建筑物外形轮廓、植被面，直接利用影像数据展示，DLG中相应图层不再显示。充分利用底图DOM中丰富的影像纹理信息，又避免了DOM中水系面呈黑色、展示效果不符合人类认知的情况。

集成方式：目前部分GIS软件不支持直接加载GeoPDF地图数据，通过自主C#开发的方式，笔者实现了将GeoPDF地图转化为GeoTiff、Erdas Image等通用RS数据格式，进而在GIS软件中进行集成。

笔者制作多种生成中常用GeoPDF地图产品，并在桌面和移动端使用，通过对比数据内容、依赖软件、占有系统资源、用户要求等，认为GeoPDF地图产品具有以下优点：

（1）使用方便：无论PC端还是移动端，均有大量免费的PDF浏览器可供使用，浏览器自带强大的交互功能；对用户电脑配置要求低，地图打开浏览速度较ArcGIS、AutoCAD等专业软件快。

（2）易于数据共享：地图产品以单独文件形式存储，不依赖外部数据库、符号库、字库，同时支持在线/离线环境下使用[7]。

（3）格式开放：由于GeoPDF基于PDF1.7规范，地图产品使用跨应用、跨终端，在所有PDF浏览器上数据展示效果相同。

（4）同时集成影像、矢量、注记、多媒体等，弥补4D产品单独使用时不足。

（5）数据量小：采用PDF内置的有损压缩机制[8]，数据量只有原始4D数据的30%以下，互联网电子地图切片数据的20%以下。

（6）地图使用快捷：地图制作发布不需软件定制开发经验，地图制作—发布—使用过程快捷，地图用户不需要专业的培训。

结论

运用GeoPDF制图技术制作了标准分幅的地形图、水利工程专题图、国情普查专题图、五水共治专题图、互联网电子地图等产品，并将这些GeoPDF地图产品应用在桌面和移动设备中，验证了GeoPDF地图产品的可行性，并体会到非专业用户使用GeoPDF地图的诸多优点。采用GeoPDF格式面向社会公众提供地图产品服务，能够使测绘地理信息产品更好地服务社会大众。

较之传统的4D产品，使用GeoPDF格式地图在面向非测绘地理信息行业、面向社会公众提供地图服务具有较大的使用便利性；即使是面向测绘地理信息行业内在地图共享、移动端展示、高质量印刷打印、地图预览、军事使用的情况下，具有制作快捷、能充分利用丰富的影像纹理和直观的矢量信息、制图效果好等优势；较之互联网电子地图，使用GeoPDF格式地图具有地图承载性高、制作方便、无需网络开发、同时支持在线/离线使用等优点。

参考文献

1. 徐韬.基础测绘GeoPDF地图新产品研究的必要性和可行性[J].浙江测绘与地理信息，2013，3，2-4.

2. 张利勇.GeoPDF地图产品的制作和应用体验 [J].浙江测绘与地理信息，2013，4，10-15.

3. 蒋波涛、高惠君.关于GeoPDF的技术问答 [J].浙江测绘与地理信息，2014，1，59-60.

ISO 32000-2[S].Portable Document Format.

4. 胡浩杰.地理PDF地图制图关键技术研究[D].郑州，解放军信息工程大学，2011，**-**.

Fkutter、Jd8360等.Geospatial PDF. http://en.wikipedia.org/wiki/Geospatial_PDF,2014.09.

5. 汶建龙、史瑞芝等.利用PDF结构实现多源GIS数据的整合与优化 [J].测绘科学，2008，33，268-269.

Adobe Systems Inc. Acrobat Help/Geospatial PDFs.

http://helpx.adobe.com/acrobat/using/geospatial-pdfs.html