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ArcGIS和Adobe Illustrator在影像地图制作中的应用

2013-09-28陈盛银

地理空间信息 2013年1期
关键词:图例制图符号

陈盛银

(1.福建省基础地理信息中心,福建 福州 350003)

影像地图作为一种新的产品模式,能更直观地展示地面信息,突破线划地图信息负载量和表现方法的局限[1-3],被广泛应用于现代国防军事、农业可持续发展、精细农业、防灾减灾、城乡建设与环境保护、重大基本建设工程、林业防护、交通指挥、土地规划利用、国土资源勘查等领域[4]。ArcGIS是一套完整的影像地图制作平台,包括数据的处理、符号化、注记的制作和输出等[5],但ArcGIS的制图效果还不够好,特别是锯齿(aliasing)问题。由于ArcGIS使用GDI技术,锯齿问题使得在ArcGIS下制作的地图与平面设计软件的制图效果存在差距。Adobe Illustrator是功能强大的绘图软件,能够完美地解决锯齿问题[6],而且制图效果良好,能制作出表达形式多样的影像地图,但是它不支持空间坐标,且数据套合比较麻烦,特别是在数据投影不一致的情况下。Adobe Illustrator对空间数据的处理能力也很弱,制图数据一般要在其他GIS软件下处理分析,然后导入Adobe Illustrator,制图过程比较复杂。将ArcGIS与Adobe Illustrator结合,使用ArcGIS完成数据的分析处理、符号化和注记的制作等工作,然后将影像地图导出成ai格式,在Adobe Illustrator中完成效果的调整等,发挥这2个软件的优点,更快捷高效地制作影像地图。本文将以某地区影像地图的制作为例,介绍ArcGIS与Adobe Illustrator相结合的影像地图制作过程。根据用户要求,某地区影像图幅为500 cm×225 cm,比例尺为1∶5 000。

1 数据准备

某地区影像主要为DOM,分辨率为0.5 m。某地区的矢量数据主要为1∶10 000基础地理数据和兴趣点数据。基础地理数据主要为道路、境界等,兴趣点数据主要为地名数据、企事业单位注记等。

2 影像地图制作方法

2.1 影像地图制作流程

影像地图的制作流程如图1所示。首先收集相关的资料和数据,提取可用于制作影像地图的数据并进行整理,再根据影像图的需要,制作相应的符号库,并在ArcGIS中完成数据的符号化,包括添加图例、图框、图名等,然后导出成ai格式,在Adobe Illustrator中完成整饰后,打印成图。

2.2 数据的处理

2.2.1 影像数据处理

首先需要对影像数据进行正射校正,正射校正后的影像转成大小不超过2 GB的TIFF + TFW格式,然后利用Photoshop等图像处理软件,对影像进行整体或局部的拉伸、调色等处理,使影像亮度和对比度适中,色彩和色调均匀,保证影像的连续、无缝和视觉一致性。将经过调色处理后的影像在遥感影像处理软件中进行镶嵌,并添加投影信息。根据制图的需要还要对影像进行投影转换,使得空间参考符合制图要求。

2.2.2 矢量数据处理

1)格式转换。在一般的影像地图制作中,矢量数据可能来源于多个部门,数据采用不同的GIS软件生产,使用ArcGIS制图时,需要将这些数据转成ArcGIS自有的格式,如shapefile、mdb、gdb等。所以,数据格式的转换是ArcGIS制图不可缺少的一步。ArcGIS提供多种工具进行数据格式的转换,包括Conversion Tools和 Data Interoperability Tools。Conversion Tools支持OGC规范数据格式和常见数据格式的转换,Data Interoperability Tools则支持100多种数据格式读取和70多种数据格式的转出。

2)投影变换。格式转换后的数据需要添加投影信息。根据制图要求,需要对矢量数据进行投影转换。某地区影像地图采用西安80坐标系,中央经线为东经120°,东移500 km,无带号。某地区兴趣点数据采用WGS84坐标系,为了保证坐标系一致,需要在ArcGIS中采用Bursa七参数法将兴趣点投影到西安80坐标系。

3)数据编辑。它主要是指对矢量数据的几何图形和属性进行编辑,包括数据的更新、制图综合等。首先要根据收集到的资料对数据进行更新,特别是道路、居民地等容易变化的要素的更新,保持数据的现势性。根据成图比例尺和目的,对几何图形进行制图综合,ArcGIS提供的制图综合工具主要有Aggregate Polygon、Collapse Dual Lines To Centerline、Simplify Building、Simplify Polygon、Simplify Line、Smooth Line和Smooth Polygon等,可以根据数据情况选择合适的工具进行处理。除了对几何图形进行编辑外,还要根据资料等对属性数据进行编辑。

4)拓扑处理。将经过前面3个步骤处理的数据进行拓扑检查,并处理其中的错误,使数据层内部没有拓扑错误,数据层之间逻辑关系合理。ArcGIS提供了丰富的拓扑规则和拓扑编辑工具。在进行拓扑检查之前,需要将数据导入要素数据集,然后才能创建拓扑关系。

2.3 符号库制作与符号化

符号库制作之前首先要对符号进行设计,包括对点、线、面符号以及注记等的设计[7]。ArcGIS提供了很强的符号库制作工具,可以用来制作点、线、面、注记等符号和样式。打开Tool菜单下的Style Manager,创建一个用于制作某地区影像地图的符号库文件,格式为*.style。在该符号库相应文件夹下,可以制作相应的符号,例如在Marker Symbols文件夹中创建点符号(见图2)。

图2 Style Manager创建符号库文件对话框

ArcGIS自身带有符号制作工具,也支持使用ttf、bmp、emf等格式的文件。ttf格式的文件,即常见的字体库文件,可以使用FontCreator的字体库编辑软件制作,但字体库文件用于制作的符号只能使用一种颜色,不够丰富。bmp和emf格式的文件,即常见的图片文件,可以使用平面设计软件制作,如Coreldraw、Illustrator、Photoshop等软件,都可以用来绘制符号需要的图片。需要强调的是,emf格式的图片允许背景透明,而且使用emf格式的图片制作的符号放大时不会出现失真,是一种比较理想的制作符号的图片格式。

制作完符号库后,就可以使用符号库中的符号完成相应数据的符号化,并添加注记。ArcGIS支持的注记有2种,一种是标注(label),标注由ArcGIS自动生成,不能手动调整位置;另一种是注记(annotation),它存储在数据库中。采用注记有很多好处:它允许手工编辑,可以在每个字之间加入空格,然后使用注记编辑工具将注记转成Convert to Multiple Parts,此时,注记中的每个字都可以单独移动。制图时根据需要选择不同的注记生成方法。

符号化完成后,需要根据用户需要的数据范围、比例尺等设计图幅的大小和方向。由于某地区影像图幅高为500 cm,宽为225 cm,用户需要横向展示,所以制图时使用Data Frame Tools旋转-90°,此时指北针向右。此外,还需要为影像地图添加图框、图例、比例尺、指北针和图名等。根据要求,图框应具有渐变色效果,比例尺和指北针也都有明确的规定。渐变色图框在ArcGIS中可以根据图幅的大小和图框宽度,使用Draw工具绘制一大一小2个矩形,使用Graphic Operations下的Remove Overlap,形成一个环形的框,将这个环形的框填充成渐变色效果即可,也可以在Illustrator中整饰时制作渐变色图框。图例可以使用ArcGIS自动生成,如果自动生成的效果不满意,可以使用Convert to Graphics命令将图例转成图片,再使用Ungroup命令将图例全部打散,以便于对图例中的每个符号、字体进行设置。

在影像地图的中间产品完成之后,使用Export Map将影像地图中所有矢量图层导出为一个ai格式的文件,导出分辨率设置为3 000 dpi,将影像数据导出成另一个ai文件,导出分辨率设置为300 dpi。

2.4 Illustrator中整饰

1)图层组织。使用Illustrator打开矢量图层导出的ai文件,其中的图层仍然按照ArcMap中的图层进行组织,然后打开影像数据导出的ai文件,将影像图层与矢量图层合并到一个文档中,并调整影像层的位置,将影像和矢量数据完全套合。

2)整饰。它包括注记的分布,图例、矢量要素等表现形式的调整等,主要是为了弥补ArcGIS符号化等过程中的不足,使图面层次分明、清晰易读。

3)拼接线制作。由于图幅达到了500 cm×225 cm,而目前主流打印机最大幅宽为152 cm,需要分幅输出,然后再拼接。为了更容易拼接,在Illustrator中制作拼接线用于拼接时参考。

2.5 打印输出

经过Illustrator整饰之后的成果可以在Illustrator中直接打印输出,也可以使用Photoshop将ai文件导出成tif、jpg等格式的图片文件再打印。

3 需注意的问题及解决办法

3.1 画板大小

Adobe Illustrator支持的最大幅面为577.95 cm×577.95 cm,这已经满足日常的制图需要,如果需要制作更大幅面的影像地图,可以先将影像地图设置成较小的幅面,然后放大到需要的幅面。

3.2 分辨率

矢量数据从ArcGIS中导出时,最好不要低于2 000 dpi,栅格数据导出300 dpi即可满足影像地图的打印输出。矢量数据导出时分辨率如果太低,会导致符号显示效果较差,如出现字体与描边不能套合、圆形符号放大后不是圆等问题。栅格数据分辨率设置太高,会导致数据量太大,Adobe Illustrator无法打开。

3.3 字体

有一些字体Adobe Illustrator无法识别,这些字体在ArcGIS制图时尽量不要使用,如果一定要使用,可以使用FontCreator等字体库编辑软件,将字体库的名字修改为英文或者拼音,再重新安装字体,在ArcGIS中使用修改过名字的字体库。此外,带有“上”字的注记,在Adobe Illustrator中无法显示,需要在Adobe Illustrator中重新输入“上”字。目前只发现“上”字在使用ArcGIS导出成ai格式后,在Adobe Illustrator中无法显示,原因未知。

4 结 语

ArcGIS与Adobe Illustrator相结合,发挥2个软件的优点,大大缩短了影像地图制作的时间,而且制作出的地图将比使用单一GIS软件更加美观,表达效果更加丰富。在符号库完备,技术流程固定之后,使用ArcGIS和Adobe Illustrator制作影像地图将非常方便。本文虽然以影像地图制作为例,但是其中的很多方法同样适用于线划图的制作。

[1]邓术军,魏斌.影像地图编制中图幅的自动拼接与裁切——以《苏州市影像地图集》的编制为例[J].测绘科学,2008,33(4):109-112

[2]陈军,陈利军,廖安平,等.汶川地震灾区应急影像地图制作技术[J].遥感学报,2009,13(1):162-168

[3]王家耀,王光霞.《苏州市影像地图集》的设计与研制[J].测绘通报,2007(2):65-69

[4]屠亮.影像地图技术发展[J].遥感信息,2000(4):86-90

[5]汤国安,杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程[M].北京:科学出版社,2006

[6]高晖,张法鹏,陈林江.Illustrator在西部测图项目制图数据生产中的应用[J].测绘技术装备,2008,10(4):19-21

[7]刘广社,於建峰,郭永惠,等.影像地图集中色彩与符号设计的研究与实践[J].测绘科学技术学报,2009,26(3):220-223

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