線狀要素編繪和處理軟件對比分析

朱順營++朱平平

摘 要：隨著地圖用戶和計算機地圖制圖技術用戶由專家向大眾轉移，利用矢量繪圖軟件配合專業地圖制圖軟件制作公開出版地圖開始逐漸為人們所重視。當前國內用于地圖制作的矢量繪圖軟件主要有CorelDRAW、Freehand、Adobe Illustrator等軟件，該文以CorelDRAW和Adobe Illustrator為研究對象，探討了二者在線狀要素制圖方面的差異，對比了二者在處理線狀符號方面的優缺點，相信對于從事地圖制圖的相關同行能有所裨益。

關鍵詞：地圖制圖 線狀要素 編輯 矢量線

中圖分類號：P283 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（b）-0011-02

1 地圖符號概述

作為空間信息的載體，地圖是空間信息的圖形化表達；作為地圖的語言，地圖符號是表達地圖內容的重要手段。地圖符號由大小不一、形狀不同、色彩各異的文字或圖形組成，包含形狀、色彩、尺寸、文字、定位點等要素，具有形象生動、明確直觀的特點，能夠形象的傳達地理事物的空間位置、形狀、數量、質量、各事物間的相互聯系以及區域總體特征等信息。地圖符號表示方法的選擇、設計和制作是地圖制作的重要部分，直接影響地圖質量、讀圖效果。地圖符號的內容千變萬化，表示方法千差萬別，圖形結構復雜多樣，根據地圖符號幾何特征和分布特征可以將其劃分為三類：點狀符號、線狀符號和面狀符號。相關研究人員以上海市交通圖作為試驗，經過仔細分類，將交通圖地圖要素按照點、線、面的方式進行分類，分類結果如表1所示。

線狀要素是形成地圖圖面的基礎結構骨架，通常情況下，在地圖各類要素中占有相當大的比例。線狀符號除了表示道路、河流等線狀地理要素外，也常用來表示行政邊界、湖泊水岸等面狀要素的輪廓線，還可用于表示流線、鋒面等專題對象。地圖編繪中線狀符號設計主要包括源數據轉換、繪制、編輯、樣式整飾等方面，既存在較嚴格的俗成規范，也有隨技術支持的發展而出現的創新表達，不同軟件環境下的實現路徑和方法也不斷完善。對于CorelDRAW（以下簡稱CD）和Adobe IllustratorCD（以下簡稱AI），由于自身架構體系的不同，即使面對相同的線型效果，具體的操作過程和技巧也存在差異；同時，各自特有的功能又可實現另一款軟件難以達成的效果；加之制圖部門的習慣傾向、設計人員的個體偏好和熟悉程度，都可能造成軟件的選擇并非最佳方案，制圖效率受到影響。

地圖編制的很多原始資料只能通過掃描成柵格圖像進入計算機，這些資料不可以直接用于地圖的制作，需要進行矢量化處理，即地圖數字化。諸如道路、河流、境界線之類的線狀符號是地圖的骨架，在地圖內容中往往占據了相當大的比例，因此線狀要素的繪制是數字化的主要任務之一。地圖線狀要素本質上主要體現為封閉或不封閉的折線段、平滑曲線或其組合線條等類型，CD和AI中分別使用“貝塞爾曲線”和“鋼筆”工具，基本可滿足線狀要素的編繪需求。其中，線條節點的接續、增刪、屬性變更、拆分和結合等是關鍵。

2 線狀要素繪制

2.1 結束當前線條繪制

貝塞爾工具和鋼筆工具都是連續單擊左鍵繪制線條的工具，繪制過程中，無法通過雙擊或單擊右鍵結束當前線條的繪制，然而地圖數字化過程中，通常要連續繪制多條線條，此時結束當前線條繪制開始新線條的繪制是一項極其頻繁的操作。針對此情況，CD和AI都可以通過切換工具來實現，即繪制完一條曲線時，選擇其它任一種工具，然后重新選擇貝塞爾工具/鋼筆工具開始另一線條的繪制，此方法操作簡單，但數字化線條很多的情況下，來回切換工具極其浪費時間，對此，兩平面軟件各有其解決之道。CD中，繪制完線條最后一個節點，按回車鍵可結束該線條的繪制，接下來可直接開始繪制另一線條；而在AI中，在按住Ctrl鍵的前提下可直接開始另一線條的繪制。

2.2 分次繪制同一線條

地圖顯示要素比較多時，往往不能一次數字化完畢，需要分次作業完成；有時甚至單一的線條也需分次繪制；此外，基礎數據的更新等原因，也可能導致對某些線狀要素進一步的補充，如延長、曲線閉合等。針對分次繪制同一線條的情況，在CD中，用“選擇工具”選中相應的線條，然后切換至貝塞爾曲線等工具才能從該線條的某一端點開始進行進一步的繪制，處理線條比較多的時候，此方法需要在貝塞爾曲線工具和選擇工具間來回切換，耗費時間；而在AI中，則相對簡單，在選中鋼筆工具的條件下，當鋼筆符號“筆尖”移至待處理線條的某一個端點時，鋼筆工具符號右下角的形狀由“X”變為“＼”，點擊該端點即可開始該線條的進一步繪制。雖然AI中鋼筆工具對于非閉合線條的端點具有無差別自動感應功能，但是若兩個端點距離非常近甚至完全重合時，則難將其區分開，此時可雙擊待處理線條將其隔離編輯，也可以采用其他方式來選擇目標端點。

2.3 節點撤銷操作

線條點繪不能保證每一節點都符合要求，常需對之前的操作進行撤銷。定義線條節點順序為起點P0至終點Pi（i=0，l，2，...，n），CD和AI的撤銷機制（快捷鍵Ctrl+Z）均從Pn開始，逐次直至整條線條被撤銷。AI中，此規則適用于所有節點。CD中，此規則僅適用于節點Pn？P2，若撤銷P1，P0連同被撤銷；如果線條只繪制了 P0，則通過按回車鍵或選擇其他工具來撤銷該節點。

3 線狀要素編輯

矢量繪圖軟件中完成的數字化草圖需要做進一步的調整以提高準確性和數據質量；后期根據專題圖的編制需要，也往往需要作進一步處理以達到使用標準。地圖編制中，線狀要素的編輯主要包括節點增減、線條連接中斷、曲線弧度調整等操作，整體來說，在CD和AI中都可通過單獨運用某種工具或工具與相關命令相結合的方式來完成，但是在具體實現方法上，兩者存在較大的差異（詳見表2）。

4 外源矢量線要素數據的處理

在矢量繪圖軟件中，基礎地理要素對象既可由該軟件繪制而得，也可以導入外源專業地圖制圖軟件生產的地理數據。軟件格式的兼容性差異導致外部數據導入到矢量繪圖軟件后，可能存在線條打斷、曲線不平滑等現象，難以直接使用，而應作進一步處理。針對從ArcGIS導出的矢量線要素數據中存在的兩個主要問題，分析討論CD和AI的處理方式。

4.1 中斷線條的拼接

將ArcGIS矢量數據導入到矢量繪圖軟件中存在的一大問題為完整線條自動斷開呈多段，當中斷線條符號樣式為平頭、寬度較大的時候，斷裂處會比較突出，從而導致完整道路出現破碎感，為此，需要將同一道路的各段拼合成一條完整的線條。

在CD中，可以綜合利用“選擇工具”和Shift鍵依次選中各段，點擊“合并”圖標將各段合并成一條線，但此時的線條只完成數量上的邏輯整合，并未實現各中斷處相鄰節點的接合，沒有成為嚴格意義上的一個對象。如果合并的為湖泊之類面狀要素的邊界，此時不可以填充顏色，需要使用“形狀工具”依次將各斷點處端點移動融合成一個節點，數據量比較大的情況下效率較低。相比之下，AI對中斷線條的拼接只需要針對選定的分段線條，執行“對象>路徑>連接”（Ctrl+J）命令，即可比較便捷的將各段線條合并成完整的一條，且中斷處兩端點自動融合。

4.2 曲線平滑化

ArcGIS中的線狀要素通常由“折線工具”或“多邊形工具繪制”而成，線條節點為尖突的不可導性質，而所謂曲線路徑只是通過使節點的數目足夠多來增強視覺上的平滑感。此方法繪制的線狀要素盡管仍能反映空間對象關系、滿足數據查詢、分析等GIS操作，但只是連續曲線離散化的解決方式，不能真實反映某些自然曲線要素（如河流），且輸出后的視覺效果還需改善。在CD和AI中均可在保持線條整體形狀和幾何特征不變的情況下對其進行適當平滑。

途徑一：減少節點。CD和AI都具有此功能。在CD中，用“形狀工具”選中一條線條中需要平滑的節點（節點尖突程度應滿足一定閾值），通過調整屬性欄“減少節點”滑塊的數值（0～100），即可對選定部分的曲線進行一定平滑處理。

在AI中，一方面，平滑處理對象可以是一條或多條線條中的部分或全部；另一方面，“簡化”對話框中，在基本的“簡化路徑”選項之上，增加了“角度閾值”（0°～180°）的控制項，制圖者可利用此選項控制最小平滑角度，綜合利用上述兩控制項，可以靈活得到不同層次的平滑效果。

途徑二：折角圓角化，即將折角轉換為圓角，從而使曲折的線條變為平滑的曲線。CD中在“形狀工具”節點編輯狀態下，選擇尖突屬性的節點進行“平滑節點”操作，并通過貝塞爾曲線控制柄來調整曲率。在AI中則通過執行“效果>風格化>圓角”命令，在“圓角”對話框中調整半徑值達到最佳效果點擊“確定”即可，未將線條的圓角效果擴展的情況下，可以在“外觀面板”中反復調整半徑值以達到最佳效果。

5 結語

CD和AI都能很好的配合制圖人員制作視覺良好的地圖。運用CD所能完成的地圖效果，在AI中往往也能實現，且大多數情況下實現的途徑更多、操作更簡單，反之則不然。雖然能實現相近的效果，但兩軟件仍舊存在一定的差異，具有各自特定的優勢（如圖1所示）。CD相對于AI所具有的地圖制圖相關突出優勢主要包括文字打散、最近使用字體選擇、面狀符號圖案填充方法等方面，而AI相對于CD的突出優勢則更多，主要包括：①便捷的線條拼接功能；②更為精確、完善的線條平滑方式；③支持對象多層描邊；④可建立線狀符號樣式庫等方面。對比可知，AI所具有的突出優勢與地圖編制的關聯性更密切，更有利于地圖的線狀要素制圖。

參考文獻

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