基于ArcGIS地形图的制作与实现

卢立，张福利

(宜昌市测绘大队，湖北宜昌 443000)

基于ArcGIS地形图的制作与实现

卢立∗，张福利

(宜昌市测绘大队，湖北宜昌 443000)

ArcGIS作为一个可伸缩的平台，无论是在桌面，在服务器，在野外还是通过Web，为个人用户也为群体用户提供GIS的功能。本文主要介绍了通过ArcGIS平台制作地形图的整个过程。

ArcGIS；符号化；数据转换

1 引 言

近年来，GIS理论与应用飞速发展，技术也进一步成熟，其应用领域也越来越广泛。随着经济的发展和社会的进步，城市构成日趋复杂，城市建设的节奏也越来越快。城市规划部门所要处理的信息涉及面广，数据量大，传统的手工作业和管理分析方法已经不能适应城市的飞速发展[1]。

2 基础数据准备

在实际的测绘工作中，无论是外业测绘、还是内业的数据整理过程，都很少用到ArcGIS，大量使用的是AutoCAD、MicroStation、EPS等专业绘图及测绘软件。这样，当需要使用ArcGIS平台对数据进行编辑时，就涉及数据格式的转换问题。这里主要介绍CAD和EPS数据转换shp文件。

2.1 CAD数据转换.shp文件

AutoCAD以它强大的制图功能，被很多测绘单位和设计单位当成GIS数据前端采集工具。同时，Arc-GIS以其强大的空间数据处理能力，是使用最广泛的GIS软件平台[2]。AutoCAD数据具有图形数据和图形属性，但不具有地物的属性数据。因此在转换过程中，需要对AutoCAD数据进行逐层的转换，并将数据的图形属性一并输出。

(1)对于点数据，可以直接使用AutoCAD自带的转换工具转换。

(2)对于线数据，在AutoCAD中，线数据可以通过图层、线型、颜色的特征加以表现，但是转换后的数据线型和颜色的特征将消失。需要在数据转换时加以区别，分图层的输出、转换。对于线数据线型、颜色特征可以在转换后通过符号化恢复。

(3)对于面数据，在CAD中无法表现面属性的数据，只能够表示为闭合的曲线或折线。面属性数据的处理，需要通过对转换后的数据进行拓扑处理。

采用的方法是:提取的数据中有一部分数据为dwg格式数据，首先使用AutoCAD 2008对dwg格式数据中要转换的数据进行输出处理，将该数据转换为coverage格式的数据，再对该数据进行拓扑处理。使用的是ArcInfo软件的WorkStation部分，这是个数据GIS平台，它涵盖了ArcInfo中所有的功能。拓扑过程如图1所示。

图1 面数据拓扑示意图

2.2 EPS数据转换shp文件

EPS数据本身具有图形数据、图形属性和地物属性数据，因此转换过程比CAD数据转换shp文件要简单。

使用EPS自带的数据输出工具就能够实现。这时就要对输出的数据进行筛选，选择需要的数据属性进行输出。如图2所示。

图2 EPS输出选择框

3 符号化

作为形象化的语言，符号能直观地向人们显示所要表达的内容。地图符号即地图语言，是直观表达地理事物或现象的一种很重要的可视化工具；是读者感受地理事物或现象的主要形式；是表达地图内容的主要手段，由形状不同、大小不一、色彩有别的图形或文字组成，能够传递地理事物在空间位置、形状、质量、数量和各事物之间的相互联系及区域总体特征等方面的信息。在计算机地图制图、计算机辅助设计、地理信息系统(GIS)和电子地图中，地图符号和地图符号库的建立是非常必要的。基于ArcGIS平台的地理信息系统的建立中，地图符号及地图符号库的组织、设计和建立的优劣，直接关系到地理信息系统运行的效率，使用、管理的方便和各种地理属性的更新机制[3]。

(1)点符号的制作

点状符号所表示的是地物图形固定，有确定的定位点和方向性。在ArcMap中包括字体符号化和图形符号化两种方式。

字体符号化，ERSI及Windows都自带有大量的字符库，其中有很多字符可以直接利用。

图3 Windows自带字符库

如果是字符库中所没有的符号，可以通过Font Creator软件编辑所需要的符号，添加到Windows的字符库中，再通过Style Manager来选择Character Marker Symbol类型进行选择编辑。

图片符号化，相对与使用字符库符号化，这种方法制作的点符号无法修改符号的颜色，并且有可能在放大、缩小符号过程中失真。较上一种方法要简单，主要过程是将所需要的符号通过截图，制成一个个图元，再通过Style Manager来选择Character Picture Symbol类型选项进行选择。

图4 使用字符方法制作的符号库

(2)线符号的制作

线状符号的制作包括了几种不同实现方式，包括简单线、细切线、制图线、点状符号或图形构成的线。对地形图图式中的不同类型的线型可以根据不同的方式制作或者组合成为新的线型符号。

对于复杂线型符号的制作可以看作是一个将简单的点符号和线型组合的过程。即先将复杂的线型符号分解成为点和线；然后再将这些点和线的符号组合起来，并根据需要适当调整其间距和大小。例如:加固陡坎可以分解为三种符号的组合，包括两种点符号和一种线符号。如图5所示。

图5 陡坎线型的制作

(3)面状符号的制作

面状符号即使用符号和颜色对一个封闭的图形进行面域内的填充。对于一个封闭的闭合面内可以是一种点符号填充，也可以是多种点符号交错填充实现。

面状符号的制作过程大致分两步:①制作填充面域所需要的点符号；②调整这些点符号之间的间距关系和颜色等特征。

图6 面符号示意图

4 图层处理

4.1 图层的显示控制

电子地图中包含有大量的信息，如果在显示大比例尺地图的时候全部显示出来，必然会导致地图显示的冗余，给人混乱的感觉，因此对地图中信息的显示进行控制，使其在不同的比例尺下显示就显得尤为重要。

图7 不同比例尺下图层显示的效果

ArcMap中对各个图层的比例尺显示，以及各图层属性显示可以在Layer Properties选项卡中进行设定。效果如图7所示。

4.2 属性字段的显示

为了便于对地图中的数据进行控制显示、读取、检索、分析，往往会给图形数据添加所需要的属性项，但是这些属性项并非要求在图层打开的同时完全显示出来，而是要求这些属性项有选择的显示。

可以通过Label Expression选项卡来进行选择控制。如图8所示。

图8 Label Expression选项卡

5 地图投影和坐标系的选择

地图投影的实质是将地球椭球面上的纬线网按照一定的数学法则转移到平面。具体来说，由于球面上一点的位置是用地理坐标经度、纬度表示，而平面上点的位置是用直角坐标纵坐标，横坐标表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影[4]。

ArcMap中有两种方法对坐标系进行定义:①在图层的Properties→Coordination System选项卡进行定义；②ArcToolbox中Data Management Tools工具箱的Projections and Transformation目录下，有对图层进行坐标系和地图投影的定义和转换工具。输入相应的参数，就可以完成对图层坐标系的定义。

我国目前常用的坐标系有Beijing－54、Xian－80、地方独立坐标系以及WGS－84坐标系。在ArcMap中有大量坐标系供我们选择。其中Beijing－54、Xian－80、WGS－84坐标系都有定义，并提供了投影带的选择，可以直接选择使用。当地图使用地方独立坐标系时，就需要对地图的坐标系的相关参数进行定义。

使用ArcMap进行坐标系定义时，应当注意图层和项目的坐标系都要定义。

6 结 论

本文主要讨论了基于ArcGIS平台的地形图的制作方法和整个过程。包括了数据格式的转换、地形图的符号化、图层的配置、坐标系和地图投影的选择和定义。以宜昌市电子地图为例，对原始地形图数据进行处理，最终实现源数据在ArcGIS平台下的直接可视化。

[1] 于兰军，徐建刚.城市规划管理信息系统的设计与实现[J].规划师，2006(22)

[2] 刘凤志，张云傲.基于AutoCAD数据向ArcGIS数据转换过程的探讨[J].勘察科学技术，2009.1

[3] 熊卫东，罗年学.开放式地图符号体系设计[J].测绘信息与工程，2003(2):27～28

[4] 杜华.GIS中电子地图坐标系的转换研究与实现.2007

Topographic Map Production and Implementation Based on ArcGIS

Lu Li，Zhang FuLi
(Yichang City，Surveying and Mapping Detachment，Yichang 443000，China)

ArcGIS as a scalable platform，whether in desktop，server，in the field or through Web，for the individual user groups also provide GIS functionality.This paper introduces the ArcGIS platform by making topographic maps of the whole process.

ArcGIS；Symbolic；Data Conversion

1672－8262(2010)06－57－04

P208

B

2010—05—05

卢立(1985—)，男，助理工程师，主要从事城市测绘工作。