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1∶50 000 DLG数据符号化方法及实现

2019-09-10牛宵

河南科技 2019年25期
关键词:符号化制图符号

牛宵

摘 要:地图符号是地图语言的重要组成部分,是可视化表达空间地理信息的基础工具。本文主要研究了山东省1∶50 000 DLG数据地图符号库的设计、制作及自动符号化的实现方法,并以ArcMap为平台,通过ArcOjects组件二次开发的方式,建立1∶50 000标准地形图制图系统。系统可以实现快速自动制图及输出,有效提高了数据的规范化管理和社会化信息共享服务,具有极其重要的应用推广价值。

关键词:1∶50 000数字线划图(DLG)数据;地图符号库;自动符号化;ArcObjects

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2019)25-0022-03

Realization of the Method of Automated Symbolization

for 1∶50 000 DLG Data

NIU Xiao

(Shandong Provincial Institute of Land Surveying and Mapping,Jinan Shandong 250013)

Abstract: Map symbol is an important part of map language and is also a basic tool for visualization of spatial geographic information. This paper studied the design and implementation method of map symbols database and automated symbolization based on 1∶50 000 DLG data of Shandong Province. And we successfully established a standard topographic mapping system which runs on ArcMap platform through secondary development of the ArcObjects component. This system can realize rapidly and automated mapping and output which can effectively improve the standardized management for data and sharing service for information of socialization, and it has the value of popularization.

Keywords: 1∶50 000 DLG data;map symbols database;automated symbolization;ArcObjects

數字线划图数据(Digital Line Graphic,DLG)是基础测绘数据中一种重要的产品形式,应用领域十分广泛。目前,全国最新的1∶50 000 DLG数据采用建库的点、线、面形式进行存储,对于非专业人士或需要地形图成果的用户则不适用。建立1∶50 000 DLG数据自动符号化系统,可以极大提高制图效率,缩短制图周期,不仅能满足为社会各行业提供新的数据表达形式,而且能快速为应急突发事件提供地图成果。

随着计算机技术和全球信息网络技术的飞速发展,计算机制图技术日新月异,ArcGIS作为一个成熟的、功能强大的、稳定性高的GIS软件,对外开放了几乎全部底层GIS功能的组件集ArcObjects,为GIS开发提供了前所未有的灵活性。目前,采用ArcObjects进行二次开发构建系统的技术已经十分成熟,同时对ArcGIS制图的研究资料也不计其数。例如,顾华奇和江文琴[1]研究了基于ArcSDE建库的1∶1万DLG数据库自动符号化技术;王战举和范玉茹[2]阐述了ArcEngine环境下供水管网地理信息系统地图符号库设计与制作的实现方法;张鹏程和陈夏宫[3]探索了一条ArcGIS平台符号化DLG数据的新途径。这些研究及应用大部分是基于ArcEngine平台实现的,而通过ArcMap桌面开发实现系统功能的研究及应用较少。依托于ArcMap平台建立系统可以节约构建系统功能界面以及开发ArcGIS Desktop已有功能的时间,特别是对1∶50 000 DLG数据自动符号化后的成果进行后期精编时,可以直接使用数据处理、制图表达等功能,实现更好的制图效果。

1 系统设计

1.1 软件环境

系统软件包括ARCGIS Desktop 9.3,Font Creator5.6,Arcobject,VS.net2008。

1.2 实现流程

系统的功能主要分为四个方面:①符号库的制作;②1∶50 000 DLG数据的自动符号化;③图外整饰添加;④地图输出。实现流程具体可以细分为以下几个步骤:数据预处理、打开制图工程、添加DLG数据并固定显示比例尺、自动符号化、添加图外整饰和制图输出。

1.3 符号库设计

地图符号由形状不同、大小不一、色彩有别的图形或文字组成,不仅能表示地理事物的空间位置、形状、质量和数量等特征,而且可以表达各事物之间的相互联系及区域总体特征[4]。地图符号库的设计及建立在地理制图及GIS中具有重要地位。

ArcMap拥有完整的符号管理系统,符号库为Style文件,一个Style文件包括了22个符号子库。

本系统中Style文件中只需要用到Marker Symbols、Line Symbols、Fill Symbols、Text Symbols四个符号子库。其中,前三个字库中存放几何要素对应的图形表达符号,Text Symbols中存放注记字体的信息,包括字体的大小、颜色和字形等。

2 系统实现

2.1 平台搭建

ArcGIS提供了强大的开发工具。本系统以ArcMap为平台,使用C#.net语言通过ArcOject组件的二次开发,生成dll文件,实现ArcGIS桌面扩展。

2.2 符号库制作

ArcGIS中,符号库通过符号管理器(Style Manager)来管理,可以进行符号库的添加、删除、新建等。

Style文件中的各类符号制作可以通过四种方式:①基于ArcMap中已有符号制作;②基于TrueType字体制作;③基于图片制作;④多种方式组合制作。本文中地图符号主要通过前两种方法以及这两种方法的组合制作。

TrueType字體制作采用字体符号编辑工具Font Creator 5.6进行绘制,制作完成后保存文件为50000symbols.ttf。将字体库文件安装到Windows系统中的字体文件中(c:\Windows\Fonts),打开新建的50000symbols.style样式库,将编辑好的字体添加为符号;点、线、面符号都可以在style中编辑,最终形成1∶50 000标准地形图符号库文件。

符号库中各符号的编码是该符号的唯一标识码,采用国家地形图图式标准中的地理要素分类及编码,便于和1∶50 000 DLG数据的地物属性码进行匹配[5]。图1和图2分别是制作的1∶50 000标准地形图符号字体库和符号库。

2.3 数据预处理

2.3.1 数据情况。1∶50 000 DLG数据采用2000国家大地经纬度坐标;数据要素代码采用中华人民共和国国家标准《国土基础信息数据分类与代码》(GB/T 13923—1992),并根据需要进行一些扩充;数据以ArcGIS 9.3的Personal Geodatabase格式存储,也即mdb数据格式。

2.3.2 坐标转换。由于现有1∶50 000 DLG数据坐标为2000国家大地经纬度坐标,必须转换为平面直角坐标才能保证地图显示出图的科学性,所以数据预处理功能主要是对1∶50 000 DLG数据的坐标进行转换。该功能通过ArcGIS Desktop 9.3平台中ArcToolBox中Project功能的Geoprocessing调用来实现。

2.4 自动符号化

数据自动符号化是通过程序把添加后的图层要素按照特定的属性值与符号库中的符号进行自动匹配的过程。系统自动符号化的流程分两大部分。

2.4.1 读入并解析style文件。以获取50000symbols.style中名称为260700(对应具体地物类型为泉)的符号过程为例:首先构建一个StyleGallery对象,其次使用IStyleGalleryStorage接口的AddFile方法加载Style文件,遍历StyleGallery中的Class,如果为Marker Symbols,则使用IStyleGallery的Get_Items方法返回一个可枚举的包含一系列StyleGalleryItem的EnumStyleGalleryItem的对象,最后遍历EnumStyleGalleryItme枚举对象中的StylegalleryItme。如果名称是260700,则获取符号库中名称为260700的StylegalleryItme,然后通过IStyleGalleryItem的Item属性转换为ISymbol。

2.4.2 进行唯一值符号化。读取图层中相关属性信息,之后读取符号库中每一个符号的名称,根据图层属性字段和符号库中符号名称进行一一匹配,将匹配符号后的图层列表及地图进行刷新显示,即完成地图符号的自动匹配和显示。唯一值符号化过程不仅包括数据各要素的符号匹配,还包括注记信息的显示。通过唯一值符号匹配的方法获取Text Symbols中的注记符号,然后通过ArcObject中的IAnnotationLayerPropertiesCollection、ILabelEngineLayerProperties等接口的方法、属性实现注记信息的标注显示。

2.5 图外整饰添加及制图输出

图外整饰信息包括方便使用而附加的说明性文字和工具性资料,如外图廓、图名、图号、邻接表信息、坡度尺、比例尺和辅助信息等。

制图输出后即为可向用户提供的1∶50 000标准纸质地形图。

2.6 系统特点

系统依托于ArcMap平台,通过dll文件扩展桌面功能,可以直接使用ArcMap界面及ArcGIS Desktop中的所有功能,大大节省了系统建立的时间。

3 结语

本文依据1∶50 000 DLG数据的特点,按照标准地形图制图的标准及规范,建立集DLG数据坐标转换和1∶50 000标准地形图制图为一体的系统,可以为基础测绘用户提供1∶50 000纸质地形图产品,也可以为应急事件提供地图保障,缩短了1∶50 000地形图的制作周期,具有良好的应用价值。

由于ArcGIS制图对数据的依赖性很强,而数据采集过程中不可避免地会出现数据不规范的情况,这样依据数据进行符号化显示则必然会出现可视表达不合理、不正确的现象。对于数据存在的一些共性问题,可以向数据生产单位反馈,便于查找原因,完善数据采集标准。而对于某些不可避免的问题,可以通过在数据预处理时尽可能对数据进行优化,以达到更好的制图效果,减少后期人为干预工作,这是下一步需要完善的地方。

参考文献:

[1]顾华奇,江文琴.基于ArcSDE建库的1︰1万DLG数据库自动符号化研究[J].中国科技博览,2011(35):601.

[2]王战举,范玉茹.基于ArcEngine的供水管网GIS符号库的设计与实现[J].地理空间信息,2012(1):112-115.

[3]张鹏程,陈夏宫.ArcGIS平台中DLG要素的动态符号化方法及实现[J].工程勘察,2010(7):61-64.

[4]邱洪钢,张青莲,陆绍强.ArcGISEngine开发-从入门到精通[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[5]牛苓涛,盛业华.基于ArcGIS的地图符号库的设计与实现[J].现代测绘,2013(6):114-116.

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