不同制圖軟件線狀要素編繪和線狀符號庫建立對比分析

朱卓娃+++鄧世軍+++邢煒光

作者簡介：朱卓娃（1975～），女，畢業(yè)于東華理工大學(xué)，主要研究領(lǐng)域為工程測量、城市規(guī)劃管理。

摘 要：本文以CorelDRAW和Adobe Illustrator為研究對象，分析了二者在線狀要素編繪、數(shù)據(jù)處理和符號庫建立等方面差異，研究認(rèn)為，AI相對于CD的突出優(yōu)勢主要包括：便捷的線條拼接功能；更為精確、完善的線條平滑方式；支持對象多層描邊；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(yōu)勢與地圖編制的關(guān)聯(lián)性更密切，更有利于地圖的線狀要素編繪和數(shù)據(jù)處理。

關(guān)鍵詞：地圖制圖 線狀要素 CorelDRAW Adobe Illustrator

中圖分類號：P28 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（a）-0000-00

引言

作為空間信息的載體，地圖是空間信息的圖形化表達(dá)；作為地圖的語言，地圖符號是表達(dá)地圖內(nèi)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(dá)地理事物的空間位置、形狀、數(shù)量、質(zhì)量、各事物間的相互聯(lián)系以及區(qū)域總體特征等信息。地圖符號表示方法的選擇、設(shè)計和制作是地圖制作的重要部分，直接影響地圖質(zhì)量、讀圖效果。地圖符號的內(nèi)容千變?nèi)f化，表示方法千差萬別，圖形結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，根據(jù)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(guān)研究人員以上海市交通圖作為試驗，經(jīng)過仔細(xì)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(jié)果如下表格1。

表1 城市交通地圖符號分類

符號類別 地圖要素

點狀符號 政府駐地、區(qū)政府駐地、街道辦事處、居民點、可貨公司及商廈、賓館飯店、娛樂場所影劇院、醫(yī)院、地鐵站、火車站、高架道路出入口方向箭頭、地鐵及地鐵站、高架道路出入口等；

線狀符號 道路邊線、高速道路邊線、高架路出入U引線、建成區(qū)與非建成區(qū)分界線、鐵路、地鐵、河流邊線、公交線路、圖格網(wǎng)、圖廊線、江輪渡線，過江險道線、局部區(qū)域放大范圍線、高架道路及立交橋、境界線等；

面狀符號 建成區(qū)、非建成區(qū)、公園綠化、體育場、主要道路、次要道路、河流、高速公路及高架道路、飛機場等；

1 地圖線狀要素的表達(dá)

線狀要素是形成地圖圖面的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)骨架，通常情況下，在地圖各類要素中占有相當(dāng)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(shè)計主要包括源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、繪制、編輯、樣式整飾等方面，既存在較嚴(yán)格的俗成規(guī)范，也有隨技術(shù)支持的發(fā)展而出現(xiàn)的創(chuàng)新表達(dá)，不同軟件環(huán)境下的實現(xiàn)路徑和方法也不斷完善。對于CorelDRAW（以下簡稱CD）和Adobe Illustrator（以下簡稱AI），由于自身架構(gòu)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(xiàn)另一款軟件難以達(dá)成的效果；加之制圖部門的習(xí)慣傾向、設(shè)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(shù)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(nèi)容中往往占據(jù)了相當(dāng)大的比例，因此線狀要素的繪制是數(shù)字化的主要任務(wù)之一。地圖線狀要素本質(zhì)上主要體現(xiàn)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(jié)點的接續(xù)、增刪、屬性變更、拆分和結(jié)合等是關(guān)鍵。

2 線狀要素繪制

2.1 結(jié)束當(dāng)前線條繪制

貝塞爾工具和鋼筆工具都是連續(xù)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(jié)束當(dāng)前線條的繪制，然而地圖數(shù)字化過程中，通常要連續(xù)繪制多條線條，此時結(jié)束當(dāng)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(xiàn)，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(shù)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(jié)點，按回車鍵可結(jié)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(shù)字化完畢，需要分次作業(yè)完成；有時甚至單一的線條也需分次繪制；此外，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的更新等原因，也可能導(dǎo)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(yīng)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(dāng)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?yōu)椤埃堋?，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(yīng)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(qū)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(biāo)端點。

2.3 節(jié)點撤銷操作

線條點繪不能保證每一節(jié)點都符合要求，常需對之前的操作進行撤銷。定義線條節(jié)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(guī)則適用于所有節(jié)點。

CD中，此規(guī)則僅適用于節(jié)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(jié)點。

3 線狀要素編輯

矢量繪圖軟件中完成的數(shù)字化草圖需要做進一步的調(diào)整以提高準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)質(zhì)量；后期根據(jù)專題圖的編制需要，也往往需要作進一步處理以達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。地圖編制中，線狀要素的編輯主要包括節(jié)點增減、線條連接中斷、曲線弧度調(diào)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(guān)命令相結(jié)合的方式來完成，但是在具體實現(xiàn)方法上，兩者存在較大的差異（詳見表格2）。

表2 CD和AI線條編輯操作比較

對比項 CorelDRAW （X5 版本） Illustrator（CS5 版本）

選擇節(jié)點或線段（曲線） 用“形狀工具”單擊選中目標(biāo)節(jié)點或線段（曲線） 用“直接選擇工具”單擊選中目標(biāo)節(jié)點或線段 （曲線）

調(diào)整節(jié)點或線段（曲線）位置 用“形狀工具”拖拽目標(biāo)節(jié)點或線段（曲線） ，至目標(biāo)位置 用“直接選擇工具”拖拽目標(biāo)節(jié)點或線段（曲線）至目標(biāo)位置

增加節(jié)點 用“形狀工具”雙擊線條的任意非節(jié)點位置 用“添加錨點工具”單擊線條的任意非節(jié)點位置

刪除節(jié)點 用“形狀工具”雙擊待刪除節(jié)點 用“刪除錨點工具”單擊需要刪除節(jié)點

裁斷線條 用“形狀工具”單擊線條需斷開位置，執(zhí)行“斷開曲線”命令后，再執(zhí)行“排列>拆分曲線”（Ctrl+K）命令斷開線條 使用“剪刀工具”線條單擊需要斷開的位置即可；也可選中需要斷開節(jié)點，執(zhí)行“在所選錨點處剪切路徑”命令

調(diào)整曲線 選中目標(biāo)線條，用“形狀工具”調(diào)整控制柄； 選中目標(biāo)線條用“形狀工具”調(diào)整控制柄，也可使用“轉(zhuǎn)換錨點工具”來調(diào)整控制柄，但涉及節(jié)點會轉(zhuǎn)化為尖突節(jié)點

4外源矢量線要素數(shù)據(jù)的處理

在矢量繪圖軟件中，基礎(chǔ)地理要素對象既可由該軟件繪制而得，也可以導(dǎo)入外源專業(yè)地圖制圖軟件生產(chǎn)的地理數(shù)據(jù)。軟件格式的兼容性差異導(dǎo)致外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入到矢量繪圖軟件后，可能存在線條打斷、曲線不平滑等現(xiàn)象，難以直接使用，而應(yīng)作進一步處理。針對從ArcGIS導(dǎo)出的矢量線要素數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)導(dǎo)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(dāng)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(dǎo)致完整道路出現(xiàn)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(biāo)將各段合并成一條線，但此時的線條只完成數(shù)量上的邏輯整合，并未實現(xiàn)各中斷處相鄰節(jié)點的接合，沒有成為嚴(yán)格意義上的一個對象。

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(jié)點為尖突的不可導(dǎo)性質(zhì)，而所謂曲線路徑只是通過使節(jié)點的數(shù)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(guān)系、滿足數(shù)據(jù)查詢、分析等GIS操作，但只是連續(xù)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(dāng)平滑。

途徑一：減少節(jié)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(jié)點（節(jié)點尖突程度應(yīng)滿足一定閾值），通過調(diào)整屬性欄“減少節(jié)點”滑塊的數(shù)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(zhuǎn)換為圓角，從而使曲折的線條變?yōu)槠交那€。CD中在“形狀工具”節(jié)點編輯狀態(tài)下，選擇尖突屬性的節(jié)點進行“平滑節(jié)點”操作，并通過貝塞爾曲線控制柄來調(diào)整曲率。在AI中則通過執(zhí)行“效果>風(fēng)格化>圓角”命令，在“圓角”對話框中調(diào)整半徑值達(dá)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(fù)調(diào)整半徑值以達(dá)到最佳效果。

5 線狀符號樣式庫建立與應(yīng)用

地圖符號種類繁多，常需要保證同系列地圖風(fēng)格的統(tǒng)一及地圖符號的后續(xù)重用性，為推動專題地圖設(shè)計出版的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，GIS制圖軟件中多配置“符號庫”功能在CD中可通過“符號管理器”建立點符號庫；AI，能通過“符號面板”或“圖形樣式面板”建立點符號庫和面符號庫。但是直至CD的X5版本，除了實線、虛線、符號適合路徑編輯法繪制線型可入庫外，其他線型都不可以，無法建立具有可用意義的線符號庫（盡管通過藝術(shù)筆觸可以嘗試制作，但后期更改麻煩）；而在AI中可以利用“畫筆面板”或“圖形樣式面板”建立線符號樣式庫。

AI中選定己設(shè)定好樣式的線符號，在“畫筆”面板中新建“圖案畫筆”，確定符號的起始部分、拐角部分及結(jié)尾部分等各部分，即可完成線狀符號的設(shè)計制作；也可以通過單擊“圖形樣式”面板右下方的“新建圖形樣式”圖標(biāo)或拖拽入面板的方式，可將選定的線狀符號樣式存儲至當(dāng)前文檔的圖形樣式庫之中，面板中也會增加相應(yīng)的略縮圖，可對其重命名?！端山瓍^(qū)飲用水水源保護區(qū)范圍圖》（后簡稱《水源圖》）線符號庫制作示例如下。

《水源圖》由一幅1：3.8萬全區(qū)范圍圖及三幅1：1.5萬一級保護區(qū)范圍圖組成。雖然各圖分開完成，但是內(nèi)部要素的類型（線要素組要包括行政區(qū)劃界線及暈線、道路、河道、保護區(qū)范圍界線）及其符號樣式基本相同，為了全圖風(fēng)格的統(tǒng)一，制作過程中利用AI的“圖形樣式”功能。①將全區(qū)范圍圖中設(shè)計好的線狀要素的符號樣式全部存儲到圖形樣式面板之中，并按實際地物重命名（圖1）；②刪除非相關(guān)符號樣式后點擊面板左下方“圖形樣式庫菜單”選擇“保存圖形樣式”，在彈出的“將圖形樣式存儲為庫”對話框中，對庫命名為“水源地”并選擇存儲路徑（推薦默認(rèn)路徑，以便軟件啟動時自動載入）；③打開各個一級保護區(qū)范圍圖文檔，依次選擇“圖形樣式庫菜單>用戶定義>水源地”，即可選擇該樣式庫中任意符號樣式應(yīng)用在對應(yīng)要素上。

圖1 圖形樣式庫

6 結(jié)束語

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(xiàn)，且大多數(shù)情況下實現(xiàn)的途徑更多、操作更簡單，反之則不然。雖然能實現(xiàn)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(yōu)勢。CD相對于AI所具有的地圖制圖相關(guān)突出優(yōu)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(yōu)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(yōu)勢與地圖編制的關(guān)聯(lián)性更密切，更有利于地圖的線狀要素編繪和數(shù)據(jù)處理。

參考文獻

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