线状要素编绘和处理软件对比分析

朱顺营++朱平平

摘 要：随着地图用户和计算机地图制图技术用户由专家向大众转移，利用矢量绘图软件配合专业地图制图软件制作公开出版地图开始逐渐为人们所重视。当前国内用于地图制作的矢量绘图软件主要有CorelDRAW、Freehand、Adobe Illustrator等软件，该文以CorelDRAW和Adobe Illustrator为研究对象，探讨了二者在线状要素制图方面的差异，对比了二者在处理线状符号方面的优缺点，相信对于从事地图制图的相关同行能有所裨益。

关键词：地图制图 线状要素 编辑 矢量线

中图分类号：P283 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（b）-0011-02

1 地图符号概述

作为空间信息的载体，地图是空间信息的图形化表达；作为地图的语言，地图符号是表达地图内容的重要手段。地图符号由大小不一、形状不同、色彩各异的文字或图形组成，包含形状、色彩、尺寸、文字、定位点等要素，具有形象生动、明确直观的特点，能够形象的传达地理事物的空间位置、形状、数量、质量、各事物间的相互联系以及区域总体特征等信息。地图符号表示方法的选择、设计和制作是地图制作的重要部分，直接影响地图质量、读图效果。地图符号的内容千变万化，表示方法千差万别，图形结构复杂多样，根据地图符号几何特征和分布特征可以将其划分为三类：点状符号、线状符号和面状符号。相关研究人员以上海市交通图作为试验，经过仔细分类，将交通图地图要素按照点、线、面的方式进行分类，分类结果如表1所示。

线状要素是形成地图图面的基础结构骨架，通常情况下，在地图各类要素中占有相当大的比例。线状符号除了表示道路、河流等线状地理要素外，也常用来表示行政边界、湖泊水岸等面状要素的轮廓线，还可用于表示流线、锋面等专题对象。地图编绘中线状符号设计主要包括源数据转换、绘制、编辑、样式整饰等方面，既存在较严格的俗成规范，也有随技术支持的发展而出现的创新表达，不同软件环境下的实现路径和方法也不断完善。对于CorelDRAW（以下简称CD）和Adobe IllustratorCD（以下简称AI），由于自身架构体系的不同，即使面对相同的线型效果，具体的操作过程和技巧也存在差异；同时，各自特有的功能又可实现另一款软件难以达成的效果；加之制图部门的习惯倾向、设计人员的个体偏好和熟悉程度，都可能造成软件的选择并非最佳方案，制图效率受到影响。

地图编制的很多原始资料只能通过扫描成栅格图像进入计算机，这些资料不可以直接用于地图的制作，需要进行矢量化处理，即地图数字化。诸如道路、河流、境界线之类的线状符号是地图的骨架，在地图内容中往往占据了相当大的比例，因此线状要素的绘制是数字化的主要任务之一。地图线状要素本质上主要体现为封闭或不封闭的折线段、平滑曲线或其组合线条等类型，CD和AI中分别使用“贝塞尔曲线”和“钢笔”工具，基本可满足线状要素的编绘需求。其中，线条节点的接续、增删、属性变更、拆分和结合等是关键。

2 线状要素绘制

2.1 结束当前线条绘制

贝塞尔工具和钢笔工具都是连续单击左键绘制线条的工具，绘制过程中，无法通过双击或单击右键结束当前线条的绘制，然而地图数字化过程中，通常要连续绘制多条线条，此时结束当前线条绘制开始新线条的绘制是一项极其频繁的操作。针对此情况，CD和AI都可以通过切换工具来实现，即绘制完一条曲线时，选择其它任一种工具，然后重新选择贝塞尔工具/钢笔工具开始另一线条的绘制，此方法操作简单，但数字化线条很多的情况下，来回切换工具极其浪费时间，对此，两平面软件各有其解决之道。CD中，绘制完线条最后一个节点，按回车键可结束该线条的绘制，接下来可直接开始绘制另一线条；而在AI中，在按住Ctrl键的前提下可直接开始另一线条的绘制。

2.2 分次绘制同一线条

地图显示要素比较多时，往往不能一次数字化完毕，需要分次作业完成；有时甚至单一的线条也需分次绘制；此外，基础数据的更新等原因，也可能导致对某些线状要素进一步的补充，如延长、曲线闭合等。针对分次绘制同一线条的情况，在CD中，用“选择工具”选中相应的线条，然后切换至贝塞尔曲线等工具才能从该线条的某一端点开始进行进一步的绘制，处理线条比较多的时候，此方法需要在贝塞尔曲线工具和选择工具间来回切换，耗费时间；而在AI中，则相对简单，在选中钢笔工具的条件下，当钢笔符号“笔尖”移至待处理线条的某一个端点时，钢笔工具符号右下角的形状由“X”变为“＼”，点击该端点即可开始该线条的进一步绘制。虽然AI中钢笔工具对于非闭合线条的端点具有无差别自动感应功能，但是若两个端点距离非常近甚至完全重合时，则难将其区分开，此时可双击待处理线条将其隔离编辑，也可以采用其他方式来选择目标端点。

2.3 节点撤销操作

线条点绘不能保证每一节点都符合要求，常需对之前的操作进行撤销。定义线条节点顺序为起点P0至终点Pi（i=0，l，2，...，n），CD和AI的撤销机制（快捷键Ctrl+Z）均从Pn开始，逐次直至整条线条被撤销。AI中，此规则适用于所有节点。CD中，此规则仅适用于节点Pn？P2，若撤销P1，P0连同被撤销；如果线条只绘制了 P0，则通过按回车键或选择其他工具来撤销该节点。

3 线状要素编辑

矢量绘图软件中完成的数字化草图需要做进一步的调整以提高准确性和数据质量；后期根据专题图的编制需要，也往往需要作进一步处理以达到使用标准。地图编制中，线状要素的编辑主要包括节点增减、线条连接中断、曲线弧度调整等操作，整体來说，在CD和AI中都可通过单独运用某种工具或工具与相关命令相结合的方式来完成，但是在具体实现方法上，两者存在较大的差异（详见表2）。

4 外源矢量线要素数据的处理

在矢量绘图软件中，基础地理要素对象既可由该软件绘制而得，也可以导入外源专业地图制图软件生产的地理数据。软件格式的兼容性差异导致外部数据导入到矢量绘图软件后，可能存在线条打断、曲线不平滑等现象，难以直接使用，而应作进一步处理。针对从ArcGIS导出的矢量线要素数据中存在的两个主要问题，分析讨论CD和AI的处理方式。

4.1 中断线条的拼接

将ArcGIS矢量数据导入到矢量绘图软件中存在的一大问题为完整线条自动断开呈多段，当中断线条符号样式为平头、宽度较大的时候，断裂处会比较突出，从而导致完整道路出现破碎感，为此，需要将同一道路的各段拼合成一条完整的线条。

在CD中，可以综合利用“选择工具”和Shift键依次选中各段，点击“合并”图标将各段合并成一条线，但此时的线条只完成数量上的逻辑整合，并未实现各中断处相邻节点的接合，没有成为严格意义上的一个对象。如果合并的为湖泊之类面状要素的边界，此时不可以填充颜色，需要使用“形状工具”依次将各断点处端点移动融合成一个节点，数据量比较大的情况下效率较低。相比之下，AI对中断线条的拼接只需要针对选定的分段线条，执行“对象>路径>连接”（Ctrl+J）命令，即可比较便捷的将各段线条合并成完整的一条，且中断处两端点自动融合。

4.2 曲线平滑化

ArcGIS中的线状要素通常由“折线工具”或“多边形工具绘制”而成，线条节点为尖突的不可导性质，而所谓曲线路径只是通过使节点的数目足够多来增强视觉上的平滑感。此方法绘制的线状要素尽管仍能反映空间对象关系、满足数据查询、分析等GIS操作，但只是连续曲线离散化的解决方式，不能真实反映某些自然曲线要素（如河流），且输出后的视觉效果还需改善。在CD和AI中均可在保持线条整体形状和几何特征不变的情况下对其进行适当平滑。

途径一：减少节点。CD和AI都具有此功能。在CD中，用“形状工具”选中一条线条中需要平滑的节点（节点尖突程度应满足一定阈值），通过调整属性栏“减少节点”滑块的数值（0～100），即可对选定部分的曲线进行一定平滑处理。

在AI中，一方面，平滑处理对象可以是一条或多条线条中的部分或全部；另一方面，“简化”对话框中，在基本的“简化路径”选项之上，增加了“角度阈值”（0°～180°）的控制项，制图者可利用此选项控制最小平滑角度，综合利用上述两控制项，可以灵活得到不同层次的平滑效果。

途径二：折角圆角化，即将折角转换为圆角，从而使曲折的线条变为平滑的曲线。CD中在“形状工具”节点编辑状态下，选择尖突属性的节点进行“平滑节点”操作，并通过贝塞尔曲线控制柄来调整曲率。在AI中则通过执行“效果>风格化>圆角”命令，在“圆角”对话框中调整半径值达到最佳效果点击“确定”即可，未将线条的圆角效果扩展的情况下，可以在“外观面板”中反复调整半径值以达到最佳效果。

5 结语

CD和AI都能很好的配合制图人员制作视觉良好的地图。运用CD所能完成的地图效果，在AI中往往也能实现，且大多数情况下实现的途径更多、操作更简单，反之则不然。虽然能实现相近的效果，但两软件仍旧存在一定的差异，具有各自特定的优势（如图1所示）。CD相对于AI所具有的地图制图相关突出优势主要包括文字打散、最近使用字体选择、面状符号图案填充方法等方面，而AI相对于CD的突出优势则更多，主要包括：①便捷的线条拼接功能；②更为精确、完善的线条平滑方式；③支持对象多层描边；④可建立线状符号样式库等方面。对比可知，AI所具有的突出优势与地图编制的关联性更密切，更有利于地图的线状要素制图。

参考文献

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