地理信息图示表达机制研究与实践
2016-03-22康志龙
康志龙
新疆地质矿产勘查开发局测绘大队
地理信息图示表达机制研究与实践
康志龙
新疆地质矿产勘查开发局测绘大队
图示表达是使用符合国家图示标准的地图符号表示地理现象,并形成地图,达到有效传递地理信息的手段。为了保证空间数据集中的地理要素有相同的理解,就需要对要素进行统一规范的描述。实现图示表达的规范化,所谓规范化,即对地理要素的描述规范没有歧义。
图示表达,空间数据,可视化,符号化
1 符号库的创建
目前国内外GIS相关软件符号设计的途径主要有4种:一是文本编辑器设计方法,建立符号的文本描述,其特点是设计速度慢,不能实时观察所涉及的符号;二是采用系统提供的二次开发语言编程实现,该方法主要应用于特殊符号的绘制;三是利用系统本身的图形编辑功能将符号当做普通的图形块设计制作,追加符号码等描述项后存储到符号库中;四是提供符号设计界面,用户可将系统本身提供的基本符号与自定义的简单符号(如点状符号)进行某种组合、位移、放缩后得到制图输出所需要的复杂符号(如复杂线型和面状填充符号),这是目前较为流行的符号设计方式。
1.1 点状符号的制作
ArcMAP下的Style Manager提供了Simple marker symbol、Character marker symbol、Arrow marker symbol和Picture marker symbol四种制作点状符号的方法。单一、规则的点状符号从四种类型中选择其一即可;对于有些复杂的点状符号,需要利用CorelDraw创建,并添加到字体模板中,以备Style Manager 调用。点状符号的颜色、大小、旋转角度、偏移量等属性可以在符号属性编辑器中编辑。
1.2 线状符号的制作
创建单一简化的线状符号,只需选择Type下的 Cartographic Line Simbol、Hash Line Symbol 等线型中的任意一种,再通过符号属性编辑器确定颜色,宽度等基本属性就可以了;如要创建复杂的、多元化的符号,则需利用上述单一线状符号进行层叠加,必要时需要调用点状符号来组合才能达到效果。层叠加时要考虑叠置顺序、在基线上布局的偏移量、符号单元的比例关系等,一种符号可以通过多种基本符号采用不同组合方式生成,在设计时应力求简单。
需要注意的是,当在 Template 标签下对线状符号单元的比例关系进行调整时,其中 Interval 的值代表一个小方格的长度,它的单位是point。Interval 的值与方格数的乘积即为线状符号每单元实部或虚部的长度,黑方格代表实部,白方格代表虚部。地图符号的单位与point不一致时要进行换算。
1.3 面状符号的制作
根据地形图图示,地形图中的面状符号填充可以大致分为四类:一是在轮廓线范围内仅仅填充不同的颜色(即实面填充);二是在轮廓线范围内轮廓线范围内绘制不同倾角、不同间距的实、虚线(也可以是交叉的);三是在轮廓线范围内按照一定的规则配置不同的点状符号;四是在轮廓线范围内无规律的配置符号,这类符号往往是比较复杂的,虽然可以制作出相应的点状符号,但是在配置的时候倾角、间距、大小等参数不能很好的控制(如新各种形状的沙丘地貌填充等)。
与制作线状符号类似,简单的面状符号可以用已经制作好的点状符号或者线状符号组合配置而成,而复杂的面状符号也可以看作是为简单面状符号组成。
2 编码对照表文件的建立
编码对照表文件是建立空间实体的用户标识UID(地物编码)与符号库中的符号标识SID(符号)之间一一对应关系的文件,它是符号化功能模块用以对空间实体进行符号化的依据,当用户要改变制图范围内某种地物的显示符号时,只需修改文件中该地物的用户标识与符号标识之间的对应关系。建立这种空间实体与符号之间的联系方法可以在需要的情况下随时改变地物的显示符号,而且多种地物可以选择同一符号输出,不必重复设计相同的符号。编码对照表文件中可与符号库中作为一个文件保存,也可单独作为一个文件保存(一般以文本文件(*.txt)的形式存在),为了便于修改以及符号化功能模块对文件信息的读取。
3 符号化的过程
符号化是用地图语言(地图符号)去展现数据的过程。制图表达与一般的普通符号的区别如下表所示。数据符号化是可视化的一个重要方面,利用GIS工具软件的符号设计功能把地理数据符号化,并配以相应的图例说明,便可以使地理数据达到可视的效果。(图1)
图1 地图符号化的基本过程
4 应用实例
应用ArcGIS软件,对榆林1:500地形图数据进行符号化。(见图2、图3)
图2 符号化前的图
5 现存的一些主要问题
图3 符号化后的图
图示表达实现了基于地图符号的地理要素的表达,较图形表达进了一步,但仍然存在以下不足:(1)缺乏足够的保证地图质量或自由设计地图产品的工具;(2)不能自动处理符号之间存在的明显的诸如重叠等问题;(3)对于复杂的线与面符号,如不规则斜坡、阶梯等GIS难以实现。
由于GIS数据库侧重于空间统计分析功能,比例尺的概念已经弱化,而当前的基础地理信息数据都是按基本比例尺采集并分别建库的,制图输出也侧重于相同比例尺的地图输出。如何基于单一比例尺的数据实现自动的综合并实现数据多尺度表达,使之适应不同比例尺的制图输出,仍然是一个难题。
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