基于ArcGIS的數(shù)字地圖制圖研究

陳珊娜

摘 要：可以用于地圖制圖的軟件很多，較為廣泛采用的如CorelDraw和AutoCAD，但這兩個并不是專業(yè)的地圖制圖軟件，或者說其開發(fā)之初并未考慮可以用于地圖制圖，所以在地圖符號的表達方面有所欠缺，該文探討了ArcGIS在制圖表達方面的優(yōu)勢。論文首先分析了ArcGIS的制圖表達，進而結(jié)合某交通地圖的設(shè)計為研究背景，詳細闡述了基于ArcMap的地圖制圖過程。

關(guān)鍵詞：ArcGIS 地圖制圖 交通地圖 符號

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（c）-0015-02

由于傳統(tǒng)GIS軟件弱于復雜符號表達、難以滿足地圖制圖規(guī)范的要求，不少人采用AutoCAD等圖形軟件獲得更加豐富多樣的圖形化表現(xiàn)效果以及更加靈活自由的操作方式。但是，這種不連續(xù)的工作有很多缺點，例如地圖數(shù)據(jù)需要在不同的軟件中導入導出，在兩個環(huán)境中重復修改和更新還會降低工作效率，必須維護多個版本的制圖數(shù)據(jù)等。因此，這要求單一的GIS軟件系統(tǒng)可以支持從采集到生產(chǎn)全過程、支持多地圖制圖表達和可擴展制圖綜合等，而ArcGIS制圖規(guī)則與覆蓋方法的結(jié)合正是為復雜對象符號化、多用途制圖與空間數(shù)據(jù)分析的無縫集成提供了可行的方法。

1 制圖表達

1.1 表達機制

幾乎所有的地圖生產(chǎn)都通過ArcGIS進行數(shù)據(jù)的處理分析，其中很多人直接在ArcGIS中完成全部的制圖過程。制圖人經(jīng)常面對的一個困難就是如何處理制圖的自動化和規(guī)則化與個性化的沖突。至ArcGIS 9.2 推出制圖表達的規(guī)則與覆蓋功能之后，自動化、規(guī)則化與個性化統(tǒng)一起來，解決了問題，大大提高了地圖生產(chǎn)的效率。

與一般的Symbology符號渲染相比，制圖表達可以動態(tài)繪制符號而不影響源數(shù)據(jù)，面向?qū)ο瘢哂行袨?，其?yōu)勢和特點對比見表1。

在制圖過程中，通常有一套數(shù)據(jù)要用在不同的應用場景，將要素的屬性通過地圖表現(xiàn)出來，使交匯的道路，橋，隧道等得到體現(xiàn)。在ArcGIS下使用制圖表達從事地圖生產(chǎn)工作的基本步驟一般是創(chuàng)建地里數(shù)據(jù)庫、設(shè)計數(shù)據(jù)集、定義要素類、分類編碼、定于制圖規(guī)則、創(chuàng)建符號庫、創(chuàng)建制圖表達、加載數(shù)據(jù)。這里以某校交通服務地圖的生產(chǎn)為例，根據(jù)相關(guān)制圖規(guī)則來設(shè)計要素分類和符號，用ArcMap創(chuàng)建制圖表達規(guī)則，配合使用自由表達實現(xiàn)地圖的編制。ArcGIS10提供一套靈活的制圖表達機制，靈活地結(jié)合規(guī)則和覆蓋功能對數(shù)據(jù)進行符號化，這些結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)一同存儲在地理數(shù)據(jù)庫中，成為要素類的屬性，存儲在要素類字段RuleID（規(guī)則）和Override（重載）中。

1.2 規(guī)則與覆蓋

制圖表達分為規(guī)則表達和自由表達。規(guī)則表達是指要素的符號化形式，由預先制定的符號化規(guī)則來實現(xiàn)，要素修改后其符號化形式將進行自動更新； 自由制圖表達則可以根據(jù)制圖要求，對符號的表現(xiàn)進行編制，但要素與其符號化的表現(xiàn)之間不再有關(guān)聯(lián)。制圖規(guī)則是最靈活的符號表達方式，每個要素均有屬于自己的Rule即表達規(guī)則。當符號與符號之間產(chǎn)生沖突時，則需將要素從規(guī)則表達轉(zhuǎn)為自由表達，此時要素符號進行了Override（覆蓋），也說重載，而不改變制圖表的規(guī)則。覆蓋字段記錄了要素符號信息，因此對符號數(shù)據(jù)進行移位、刪除、壓蓋等編輯并不影響建庫數(shù)據(jù)的真實位置，如進行自動標注，人工編制符號等自由表達。

1.3 制圖表達規(guī)則創(chuàng)建與編輯

制圖表達規(guī)則的創(chuàng)建和編輯有三種方式： 第一種是ArcMap 中將符號化方案轉(zhuǎn)化為 Representation（制圖表達），這是最簡單的一種方式。之后再使用要素類屬性Properties，在Symbology 選項下的Representation編輯制圖表達的符號，便于符號的重用和共享的實現(xiàn)。第二種是在ArcCatalog中的Featureclass（要素類）的屬性中創(chuàng)建新規(guī)則，但這只針對簡單要素類，即沒有制圖表達屬性的要素。這個在沒有數(shù)據(jù)可用的情況下，制定新規(guī)則，建立方案和制圖規(guī)范是非常有用。第三種是添加制圖表達地理處理工具創(chuàng)建制圖表達。

2 制圖表達的實例研究

為了方便學校師生等來校參觀訪問人士快速熟悉校園環(huán)境，確定以“交通服務”為主題設(shè)計地圖XXX校園交通服務地圖。數(shù)據(jù)庫中包含點狀的服務設(shè)施與重要標志，現(xiàn)狀的道路與河流，面狀的建筑與綠地，和注記等要素類。先將數(shù)據(jù)加載到ArcMap中根據(jù)制圖要求設(shè)計符號，然后轉(zhuǎn)化為制圖表達進行符號規(guī)范化和個性化表達，復雜地物的表達等。整個過程以道路為導向的原則進行整體骨架編繪，分三級道路： 校外主干道，校內(nèi)主干道和校內(nèi)次要道路，于是符號在寬度和樣式上有不同的表達； 其次是校園教學樓、辦公樓、宿舍等重要建筑的符號化； 最后是綠地渲染和服務點的標注。該例中制圖表達規(guī)則的應用有如下三點。

2.1 實現(xiàn)符號系統(tǒng)的共享

制圖表達規(guī)則存儲在地理數(shù)據(jù)庫中，而且對于要創(chuàng)建制圖表達的要素圖層也必須存放在數(shù)據(jù)庫中才能轉(zhuǎn)換成制圖表達。正是這種存儲在服務器端的方式，改變了以前將符號化信息存放 ArcMap的。

mxd或.lyr等客戶端文件中的方式，實現(xiàn)了符號系統(tǒng)的共享應用。對于同一套數(shù)據(jù)，通過創(chuàng)建不同應用目的的制圖表達符號，就能應用在相應需求的地圖中。在該例中，共將四個要素類轉(zhuǎn)化為一套或多套制圖表達規(guī)則，符號化時根據(jù)需要選擇對應的規(guī)則，以此來分享符號系統(tǒng)，分別是道路線、教學樓等建筑面、生活服務設(shè)施點和綠地面。

2.2 屬性變化的動態(tài)表達

在某校交通符號的設(shè)計中，以道路的等級屬性來體現(xiàn)不同道路，并創(chuàng)建制圖表達之后，實現(xiàn)了道路等級的動態(tài)表達。當修改該屬性時，數(shù)據(jù)庫中的表達規(guī)則根據(jù)變化的屬性值可以繪制規(guī)則屬性對應的顯示效果。

2.3 復雜地物的規(guī)范化和個性化處理

制圖表達規(guī)則可以由預先制定的符號規(guī)則來顯示符號，符號的顯示效果可以根據(jù)地圖制圖需求靈活設(shè)置。在制圖規(guī)則設(shè)置中不但可以設(shè)置符號的大小、顏色、形狀等基本信息，還可以設(shè)置符號的顯示方式，主要有三種方式： 壓蓋方式設(shè)置，如道路交叉口的自動處理，可在街區(qū)道路符號中做一個覆蓋，實現(xiàn)道路交叉口的自動處理； 線狀尾部實交，在尾部顯示實線線型，保證線狀要素尾部的實交； 有向點角度自動旋轉(zhuǎn)，如泉、房屋可設(shè)置成以角度屬性項自動旋轉(zhuǎn)。

3 結(jié)語

充分利用制圖表達，在地圖制圖方面的問題就迎刃而解了，減少了生產(chǎn)工作量，有效地提高了空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)效率，同時提高了出圖的效率。在以后的地圖生產(chǎn)中，ArcGIS的制圖表達將發(fā)揮其規(guī)則的優(yōu)勢，吸引更多的地圖需求者使用，實現(xiàn)圖庫數(shù)據(jù)的一體化生產(chǎn)和管理，提高生產(chǎn)效率，最終實現(xiàn)廣泛應用。

參考文獻

[1] 余應剛，陳朝暉，包世秦，等.基于規(guī)則與覆蓋的GIS制圖表達[J].現(xiàn)代計算機，2009，8（313）：50-53.

[2] 錢敏.基于ArcGIS數(shù)據(jù)庫的地圖制圖方法初探[J].現(xiàn)代測繪，2003（S1）：174-176.