自然资源调查符号库制作方法初探*

郝思宝，于婷婷，闫 昶

(江苏省地质测绘院，江苏 南京 211102)

0 引言

自然资源是国民经济和社会发展重要的物质基础和能量来源，是国家综合国力的重要组成部分。为贯彻落实党中央关于“加快建立自然资源统一调查、评价、监测制度”的决策部署要求，江苏省自2019年开始自然资源调查监测试点工作，试点工作以查清工作区域各类自然资源体的分布和范围，掌握最基本的自然资源本底状况和共性特征为主要目标[1]，为构建自然资源调查监测体系探索技术路线。

自然资源调查图件，能够表示自然资源结构、分布、类型、面积等信息，为自然资源保护、国土空间规划等工作提供直观依据，是重要的调查成果。本文针对自然资源调查制图应用，在ArcGIS平台下研究了自然资源符号库制作及制图工具开发等相关技术，实现了通过配置文件快速生成自然资源调查图件的功能。

1 自然资源符号库制作

符号是地图信息的重要载体，是地图直观地表达各种事物或现象的重要工具[2]。地图符号库是多种符号的集合，利用符号库可对不同类型的地图符号进行统一管理[3]，符号库制作是地图制图工作的基础。《江苏省自然资源调查分类(试行)》(本文简称《分类》)中对各类自然资源进行了分类，包括了地表基质、空间覆盖层、自然资源管理等内容。其中，空间覆盖层包括陆表空间资源、海洋空间资源、地下空间资源、水资源、森林资源、草资源和矿产资源等7个一级类，本文重点研究空间覆盖层相关内容。

自然资源调查工作以第三次全国国土调查(简称三调)为基础，陆表空间资源分类基本能与三调土地利用分类对应，其要素符号可以采用与三调对应要素的符号样式；由于调查对象和调查目标不完全一致，存在部分自然资源分类与三调分类不统一[4]，对于此类要素，应参考三调和地形图图式等技术规范制作符号。

1.1 符号字体文件创建

在GIS软件中，字体文件中的符号可以直接表示点状要素，还可以通过组合、旋转、叠加等方式表示线状符号和面状符号，符号字体文件创建是符号库创建的基础。

本文采用Font Creator工具创建字体文件，方法如下：

1)确定符号样式；

2)通过AutoCAD等工具绘制符号或者扫描符号并将其转换为位图文件；

3)将位图文件导入到Font Creator 字体编辑软件中进行矢量化，从而建立字体符号[5]。

在制作符号时，应确保符号轮廓不超出设置的符号尺寸范围。同时，正确设置符号的长、宽及线条宽度比例，确保符号的大小和形状不变形[6]。

自然资源符号字体如图1所示。

图1 自然资源符号字体Fig.1 Symbol fonts for natural resources

1.2 Style符号库文件制作

ArcGIS软件中的符号库以*.style文件存储，该文件可利用Style Manager模块创建。在制作自然资源调查符号库时，对于能够与三调地类对应的要素，采用三调符号；对于不能与三调对应的要素，应设计创建新的符号样式。在设计过程中，需满足以下要求：

1)新创建符号样式应参考TD/T 1055—2019《第三次全国国土调查技术规程》和GB/T 20257.2—2017《国家基本比例尺地图图式 第2部分：1∶5 000 1∶10 000地形图图式》中相同或相近要素的符号样式；

2)同一大类的符号在其填充色的色系与饱和度上应保持一致性；

3)相关符号的设计应符合传统的读图习惯。

部分新增的地类及其符号样式如表1所示。

表1 陆表空间资源新增符号Tab.1 New symbols for land surface space resources

在制作符号时，对点、线、面不同类型的符号采用相应的制作方法。对点状符号，将系统字体或定制字体作为点符号的数据源，将其导入符号编辑器中编辑制作，也可以通过增加符号图层的方法，将多个符号叠加、组合，创建新符号；对线状符号，简单线状符号只需设定线宽、虚实线样式以及线条色彩等变量，也可以选择点符号作为虚线中实部的样式，形成较复杂的线符号；面状符号应按符号填充情况分类讨论。对于没有符号填充的面状图层，只需要利用简单填充符号，配置图廓线颜色和填充颜色；对于需填充符号的面状图层要素，需要用点、线符号作为填充符号进行配置，设定填充符号间隔、颜色等变量[7]。

Sytle文件中，以名称(Name)表示分类代码，以目录(Category)表示要素类别，以注记(Tags)表示符号中文名称。采用这种存储管理方式，既可以满足符号库管理需要，又方便程序的自动符号化。

符号库中的部分样例如图2所示。

图2 符号库样例Fig.2 Symbols in library

2 自然资源制图工具开发

为保证自然资源图件的质量和制图效率，本文开发了自然资源调查制图工具。该工具以配置文件存储制图方案，通过工具可动态生成图件整饰要素并实现自动符号化，提升自然资源调查出图效率和图件质量。

2.1 配置文件

同一类的图件，整饰样式及符号化方法类似。为方便制图工具调用，设计了制图配置文件，文件中包含：图幅比例尺，内外图廓间距，公里网格样式，接合表位置和样式，整饰注记内容、位置及样式，符号库位置，符号化字段等内容。文件采用xml格式，主节点记录了图件整体信息，子节点记录注记等要素的内容、位置、样式等信息，具有定制简单、应用灵活的优点，可以快速批量生成和修改图件。图幅名称注记的配置内容如下：

AnnoString="[MapName]"

LocationPointPosiEnum="UpperMiddle"

LocationPointMoveX="0"

LocationPointMoveY="28"

Alignment="7"

FontSize="18.5"

FontName="方正中等线简体"

FontColorRgb="0"

IsBold="True"

IsItalic="False"

IsUnderLine="False"

CharacterWidth="100"

CharacterSpacing="100"/>

通过调用配置文件，采用制图工具，可以规范出图要求，统一图件效果，提高制图效率和质量。

2.2 整饰要素生成

地图整饰是指对绘制好的地图根据需要添加图面元素的内容[8]。地图整饰通常包括：图名、图号、比例尺、公里网格、内图廓线、界端注记和接合表等内容。不同类型图件的整饰样式各不相同，应制定图件标准，确定内外图廓间距，接合表位置，注记样式等整饰相关内容。

通常各类整饰要素相对四周角点或中点的相对位置关系固定，将这些点称为“图幅定位点”。创建整饰要素时，应首先确定图幅定位点。在计算图幅定位点时，首先根据元数据表获得图幅范围；接着，根据图幅范围创建内图廓线，以内图廓线为基础，通过平移、延长、裁切等方法生成外图廓线；最后，根据图廓线计算图幅各顶点及各边中点等图幅定位点位置，并将这些点按顺序编号，以便后续调用。

2.2.1 注记要素

整饰类注记要素包括图名、图号、类型名称、比例尺和产权单位等内容。此类注记与对应图幅定位点的相对位置固定。如：在1∶5 000地形图中，主图名注记底部中点在外图廓上边线中点向上13 mm处。在创建此类注记要素时，首先根据配置文件确定注记对应图幅定位点及两者相对位置关系，从而确定注记在图上位置；再获取注记内容和字体样式等信息，通过代码创建注记要素。

2.2.2 接合表及注记

创建接合表时，首先根据接合表的定位角点与图幅定位点的相对位置关系，确定接合表在图上的位置；再根据接合表单元格的尺寸信息创建接合表的几何要素；最后，根据元数据表，获取邻接图名和图号信息，以注记形式填入接合表中相应位置。

2.2.3 公里网格

创建公里网时，首先通过几何运算，计算内图廓的外包矩形；再根据公里网间隔距离，计算公里网格交点以及网格与内外图廓线的交点；最后，根据要求创建公里网格线或网格十字丝。

2.3 自动符号化

ArcGIS提供了要素图层根据字段匹配的符号化方法。因为符号库中名称(Name)字段与要素代码一致，可通过调用接口，通过要素代码与符号匹配，实现点、线、面各图层的自动符号化。

需要注意的是，对于单点填充面状符号(一个面中只有一个填充点符号)的情况，本文采用了将原面要素转成点要素，再对点进行符号化的方法。由于符号化后的点在图上占有一定面积，如果要素面积过小，会出现点状符号压盖的现象。因此，应根据生成点状符号的面积设置阈值，对于面积超过阈值的要素，创建点要素并进行符号化，否则，只显示填充色块而不显示填充点符号。这样，在保证数据信息完整的前提下，减少地图图面负载，提升出图效果。自然资源调查成果符号化如图3所示。

图3 自然资源调查成果符号化Fig.3 Symbolization of natural resources survey results

3 结束语

本文研究了符号库制作和制图工具开发等自然资源调查制图应用技术。针对自然资源调查规程，制作了自然资源调查符号库，开发了可通过配置文件动态定制图件的制图工具。项目研究成果在江苏省盱眙县自然资源调查试点项目中得到应用验证，实现了规范图件、控制质量和高效制图目标，为自然资源调查制图工作探索了可行的技术路线。