基于ArcGIS土地利用现状图符号库的设计与实现

摘 要：全国第二次城镇土地调查已经取得丰硕的成果，笔者在2011年期间在河北省地理科学研究所参与了全国第二次城镇土地调查数据库预检工作。由于中国的国情和图例符号使用习惯等原因，二调建库并未采用全球最流行的ArcGIS软件，因此在土地利用现状图制图方面习惯ArcGIS软件的用户会有不适应，为此笔者认为制作一套基于ArcGIS平台的土地利用现状图符号库是很有必要的。

关键词：ArcGIS 土地利用现状图 符号库 设计与实现

中图分类号：P62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（c）-0036-02

美国环境系统研究所公司（Environmental Systems Research Institute，Inc.简称ESRI公司）是世界最大的地理信息系统技术提供商。其最主要产品ArcGIS是目前世界上最流行功能最完善的GIS软件，ArcGIS的一个重要模块ArcMap也具有强大的数据处理、编辑、查询和制图等功能。但是作为一款国外的软件ArcGIS所自带的符号库并不能适合中国人的习惯，因此本文将结合全国第二次城镇土地调查的实际需要，设计一套基于ArcGIS软件平台的土地利用现状图符号库。

1 土地利用现状图符号库符号分类

地图上用来表示各种空间地物的图形记号叫做地图符号，而按照比例尺的尺度，即地图符号所指代的概念在地图上可以被抽象定位为几何上的点、线、面时地图符号可以分为点状符号，线状符号，面状符号。一般来说，日常使用和制作的地图符号用点状地物、线状地物和面状地物三种表示即可。

由于地图的比例尺不同，地图对对地物的详细表达程度也会不同，因此对地图符号库要进行不同程度的取舍综合。不同比例尺的地图图例中符号种类，大小和个数也会存在差异，所以对于不同比例尺的地图也需要采用不同的符号库。笔者主要研究的是县级城镇土地利用现状图，因此下文的符号库主要针对这个范围的符号设计。

2 土地利用现状图符号库制作方法

在当前看来，制作土地利用现状图图例的方法有很多，但主要是一下四种：（1）利用系统本身的图形编辑功能设计定义符号。（2）二次开发。采用系统提供的二次开发语言编程实现。（3）使用系统提供的符号设计器。（4）借助第三方软件制作基础字体，通过GIS系统调用设计符号。经过反复比较研究，笔者认为基于ArcGIS软件平台制作土地利用现状图符号库的方法主要依靠ArcMap自带的样式管理器同时可以借助第三方软件制作的字体或者直接从其他系统拷贝可供利用的字体库。原因如下：利用图形编辑功能设计定义符号工作量巨大难以短时间完成且受图形编辑功能限制难以编辑令人满意的符号系统；二次开发的方法因所需函数库庞大，开发者及用户难以段时间掌握；ArcGIS自带样式管理器的操作和设计都比较简单，易于上手和用户使用；全国第二次土地调查土地利用现状图所需字体库可以多个软件平台间公用，因此直接拷贝借鉴是可以实现的。因此下文主要介绍此种方法。

在ArcGIS软件平台中符号库是在样式管理器（又叫符号管理器，英文：Style Manager）中进行符号库的添加、删除、新建等工作，具有可视性能好，简便易用等优点，因此就可以充分利用ArcMap的优势，可以对我所需要的符号进行设计并进行组合编辑，改变和设计自定义颜色、大小、角度、等符号参数。打开样式管理器的方法如下：启动ArcMap，点击工具栏里的自定义按钮，选择下拉菜单里的样式管理器，如图1。

因为国家已经对第二次全国土地调查土地分类图式、图例、色标等作出了详尽的要求，因此在设计土地利用现状图符号库时不能主观臆想，要严格按照国家的规定去设计。国家第二次土地调查土地分类图式中提供了一百多种图例符号，在设计时我们可以分为点状符号、线状符号、面状符号和图例等方面来设计。

制作土地利用现状图符号库的第一步是在ArcGIS中创建符号库。打开样式管理器单击界面右边的样式按钮，在弹出的样式引用页面中点击创建新样式，然后设定我们将要设计的土地利用现状图符号库的路径和名称，接下来我们所有的任务就要基于这个符号库进行。具体分析如下。

2.1 基于ArcGIS软件平台的点状符号设计

点状符号一般是指不以比例尺变化而变化的小面积地物或点状地物，显著的例子如第二次全国土地调查分类图式中地貌要素中的高程点、三角点、埋石点、权属拐点（界址点）等。此类点状符号大都图形比较规则，有确定的方位点和方向性，位置和图形都比较固定，在土地规划现状图上有确切的表示，也是公认意义上的点状符号。

但是，基于ArcGIS的土地利用现状图符号设计也有其特殊性，因为土地利用现状图主要研究土地类型分布及其面积，因此真正意义上具有单一指示功能的点状符号较少（基本上只存在第二次全国土地调查分类图式中地貌要素中）。这样会造成土地利用现状图符号库中点状符号子库过小。又因为在ArcGIS中设计较为面状符号或线状符号时一般都采用点状符号或线状符号与面状符号叠加，点状符号与线状符号叠加的方法来完成。因此可将土地类型符号中较为复杂的面状符号和线状符号中的点状符号部分，单独在土地利用现状图符号库点状符号子库中设计。此种方法一方面可以解决土地利用现状图符号库点状符号子库过小的问题；另一方面可以是较为复杂的面状符号的叠加组合更为简洁明朗。

2.2 基于ArcGIS软件平台的线状符号设计

线状符号是指宽度不依比例尺表示的符号，而长度依比例尺表示的线性符号，可以用来表示线状或者细条带状延伸的地理事物，可以用于表示或绘制线状分布的空间要素，如线状道路、河流、边界、林带和边界等，而在第二次全国土地调查分类图式中可以用来表示林带（有林地）、铁路用地（线状）、公路用地（线状高速公路、国道、县乡以上公路）、管道运输用地、田坎等八种及长城（无地类编码），界线等。线状符号还可以表示面状符号、点状符号、注记符号的外轮廓边界。线状符号在表示较为复杂地理事物和表示面状符号、点状符号、注记符号等的外轮廓边界或一些简单地理事物时，线状符号的自身复杂程度也是不同的，因此，在研究线状符号库设计是可以把问题分为两类：（1）简单线状符号设计与实现。（2）复杂线状符号设计和实现。

基于ArcGIS软件平台的线状符号库设计也有其自身的特点，ArcGIS的样式管理器中的线形符号编辑器一共提供了六种线形类型：3D简单线符号、3D纹理线符号、标记线状符号、混列线符号、简单线符号、图片线状符号、制图线符号。其中简单线符号和3D简单线符号适用于简单线符号设计，其余的线形类型都可以在简单线符号设计的基础上提供点状符号叠加显示，线状符号叠加显示能较为复杂的符号设计。

土地利用现状图符号库中的线状符号标准分类具体到第二次全国土地调查分类图式中标准中可以得出：简单线状符号主要有：031林带（有林地）、102公路用地（线状高速公路、国道、县乡以上公路）、104农村道路（线状）等线状地类符号和土地权属界、地类界等界线和首曲线、计曲线等地貌要素；复杂线状符号主要有107管道运输用地（线状）、117沟渠（线状）、118水工建设用地、123田坎土地类型图例和国界、未定国界、省、自治区等界线。

2.3 基于ArcGIS软件平台的面状符号设计

面状符号是指在二维平面上各个方向都依比例尺变化，通常带有一条封闭的轮廓线，用来表示面状地理事物或者地理现象。面状符号主要依靠在轮廓线范围内配置不同的点状符号、线状符号、绘制阴影或者涂色等方法完成。面状符号的自身绘制也有几种方法，包括单色填充、渐变色填充、制图线填充、点状符号填充和图片填充等方法。

基于ArcGIS的面状符号填充有其独特的设计实现方法。在ArcMap的样式管理器中ArcGIS软件平台对于符号填充提供了3D纹理填充、标记填充、简单填充、渐变填充、图片填充、线填充等6种填充方案。这六种填充方案可以很好完成对于各种地图的面状符号填充。通过对第二次全国土地调查分类图式、图例、色标标准的分析，可以得到在进行土地利用现状图符号库面状符号子库设计时需要的填充方法主要有标记填充、简单填充和线填充三种。因此在进行基于ArcGIS软件平台土地利用现状图符号库面状符号子库设计时可以将设计思路分为面状符号简单填充设计、面状符号标记填充设计和面状符号线填充设计三种。

综上所述，本文主要论述基于ArcGIS 10软件平台设计土地利用现状图符号库的设计思路和实现方法，探讨了基于新的软件平台实现对图例的符号化的途径。