地理信息圖示表達機制研究與實踐

康志龍

新疆地質礦產勘查開發局測繪大隊

地理信息圖示表達機制研究與實踐

康志龍

新疆地質礦產勘查開發局測繪大隊

圖示表達是使用符合國家圖示標準的地圖符號表示地理現象，并形成地圖，達到有效傳遞地理信息的手段。為了保證空間數據集中的地理要素有相同的理解，就需要對要素進行統一規范的描述。實現圖示表達的規范化，所謂規范化，即對地理要素的描述規范沒有歧義。

圖示表達，空間數據，可視化，符號化

1 符號庫的創建

目前國內外GIS相關軟件符號設計的途徑主要有4種：一是文本編輯器設計方法，建立符號的文本描述，其特點是設計速度慢，不能實時觀察所涉及的符號；二是采用系統提供的二次開發語言編程實現，該方法主要應用于特殊符號的繪制；三是利用系統本身的圖形編輯功能將符號當做普通的圖形塊設計制作，追加符號碼等描述項后存儲到符號庫中；四是提供符號設計界面，用戶可將系統本身提供的基本符號與自定義的簡單符號(如點狀符號)進行某種組合、位移、放縮后得到制圖輸出所需要的復雜符號(如復雜線型和面狀填充符號)，這是目前較為流行的符號設計方式。

1.1 點狀符號的制作

ArcMAP下的Style Manager提供了Simple marker symbol、Character marker symbol、Arrow marker symbol和Picture marker symbol四種制作點狀符號的方法。單一、規則的點狀符號從四種類型中選擇其一即可；對于有些復雜的點狀符號，需要利用CorelDraw創建，并添加到字體模板中，以備Style Manager 調用。點狀符號的顏色、大小、旋轉角度、偏移量等屬性可以在符號屬性編輯器中編輯。

1.2 線狀符號的制作

創建單一簡化的線狀符號，只需選擇Type下的 Cartographic Line Simbol、Hash Line Symbol 等線型中的任意一種，再通過符號屬性編輯器確定顏色，寬度等基本屬性就可以了；如要創建復雜的、多元化的符號，則需利用上述單一線狀符號進行層疊加，必要時需要調用點狀符號來組合才能達到效果。層疊加時要考慮疊置順序、在基線上布局的偏移量、符號單元的比例關系等，一種符號可以通過多種基本符號采用不同組合方式生成，在設計時應力求簡單。

需要注意的是，當在 Template 標簽下對線狀符號單元的比例關系進行調整時，其中 Interval 的值代表一個小方格的長度，它的單位是point。Interval 的值與方格數的乘積即為線狀符號每單元實部或虛部的長度，黑方格代表實部，白方格代表虛部。地圖符號的單位與point不一致時要進行換算。

1.3 面狀符號的制作

根據地形圖圖示，地形圖中的面狀符號填充可以大致分為四類：一是在輪廓線范圍內僅僅填充不同的顏色(即實面填充)；二是在輪廓線范圍內輪廓線范圍內繪制不同傾角、不同間距的實、虛線(也可以是交叉的)；三是在輪廓線范圍內按照一定的規則配置不同的點狀符號；四是在輪廓線范圍內無規律的配置符號，這類符號往往是比較復雜的，雖然可以制作出相應的點狀符號，但是在配置的時候傾角、間距、大小等參數不能很好的控制(如新各種形狀的沙丘地貌填充等)。

與制作線狀符號類似，簡單的面狀符號可以用已經制作好的點狀符號或者線狀符號組合配置而成，而復雜的面狀符號也可以看作是為簡單面狀符號組成。

2 編碼對照表文件的建立

編碼對照表文件是建立空間實體的用戶標識UID(地物編碼)與符號庫中的符號標識SID(符號)之間一一對應關系的文件，它是符號化功能模塊用以對空間實體進行符號化的依據，當用戶要改變制圖范圍內某種地物的顯示符號時，只需修改文件中該地物的用戶標識與符號標識之間的對應關系。建立這種空間實體與符號之間的聯系方法可以在需要的情況下隨時改變地物的顯示符號，而且多種地物可以選擇同一符號輸出，不必重復設計相同的符號。編碼對照表文件中可與符號庫中作為一個文件保存，也可單獨作為一個文件保存(一般以文本文件(*.txt)的形式存在)，為了便于修改以及符號化功能模塊對文件信息的讀取。

3 符號化的過程

符號化是用地圖語言(地圖符號)去展現數據的過程。制圖表達與一般的普通符號的區別如下表所示。數據符號化是可視化的一個重要方面，利用GIS工具軟件的符號設計功能把地理數據符號化，并配以相應的圖例說明，便可以使地理數據達到可視的效果。(圖1)

圖1 地圖符號化的基本過程

4 應用實例

應用ArcGIS軟件，對榆林1：500地形圖數據進行符號化。(見圖2、圖3)

圖2 符號化前的圖

5 現存的一些主要問題

圖3 符號化后的圖

圖示表達實現了基于地圖符號的地理要素的表達，較圖形表達進了一步，但仍然存在以下不足：(1)缺乏足夠的保證地圖質量或自由設計地圖產品的工具；(2)不能自動處理符號之間存在的明顯的諸如重疊等問題；(3)對于復雜的線與面符號，如不規則斜坡、階梯等GIS難以實現。

由于GIS數據庫側重于空間統計分析功能，比例尺的概念已經弱化，而當前的基礎地理信息數據都是按基本比例尺采集并分別建庫的，制圖輸出也側重于相同比例尺的地圖輸出。如何基于單一比例尺的數據實現自動的綜合并實現數據多尺度表達，使之適應不同比例尺的制圖輸出，仍然是一個難題。

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