基于ArcGIS土地利用現狀圖符號庫的設計與實現

摘 要：全國第二次城鎮土地調查已經取得豐碩的成果，筆者在2011年期間在河北省地理科學研究所參與了全國第二次城鎮土地調查數據庫預檢工作。由于中國的國情和圖例符號使用習慣等原因，二調建庫并未采用全球最流行的ArcGIS軟件，因此在土地利用現狀圖制圖方面習慣ArcGIS軟件的用戶會有不適應，為此筆者認為制作一套基于ArcGIS平臺的土地利用現狀圖符號庫是很有必要的。

關鍵詞：ArcGIS 土地利用現狀圖 符號庫 設計與實現

中圖分類號：P62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（c）-0036-02

美國環境系統研究所公司（Environmental Systems Research Institute，Inc.簡稱ESRI公司）是世界最大的地理信息系統技術提供商。其最主要產品ArcGIS是目前世界上最流行功能最完善的GIS軟件，ArcGIS的一個重要模塊ArcMap也具有強大的數據處理、編輯、查詢和制圖等功能。但是作為一款國外的軟件ArcGIS所自帶的符號庫并不能適合中國人的習慣，因此本文將結合全國第二次城鎮土地調查的實際需要，設計一套基于ArcGIS軟件平臺的土地利用現狀圖符號庫。

1 土地利用現狀圖符號庫符號分類

地圖上用來表示各種空間地物的圖形記號叫做地圖符號，而按照比例尺的尺度，即地圖符號所指代的概念在地圖上可以被抽象定位為幾何上的點、線、面時地圖符號可以分為點狀符號，線狀符號，面狀符號。一般來說，日常使用和制作的地圖符號用點狀地物、線狀地物和面狀地物三種表示即可。

由于地圖的比例尺不同，地圖對對地物的詳細表達程度也會不同，因此對地圖符號庫要進行不同程度的取舍綜合。不同比例尺的地圖圖例中符號種類，大小和個數也會存在差異，所以對于不同比例尺的地圖也需要采用不同的符號庫。筆者主要研究的是縣級城鎮土地利用現狀圖，因此下文的符號庫主要針對這個范圍的符號設計。

2 土地利用現狀圖符號庫制作方法

在當前看來，制作土地利用現狀圖圖例的方法有很多，但主要是一下四種：（1）利用系統本身的圖形編輯功能設計定義符號。（2）二次開發。采用系統提供的二次開發語言編程實現。（3）使用系統提供的符號設計器。（4）借助第三方軟件制作基礎字體，通過GIS系統調用設計符號。經過反復比較研究，筆者認為基于ArcGIS軟件平臺制作土地利用現狀圖符號庫的方法主要依靠ArcMap自帶的樣式管理器同時可以借助第三方軟件制作的字體或者直接從其他系統拷貝可供利用的字體庫。原因如下：利用圖形編輯功能設計定義符號工作量巨大難以短時間完成且受圖形編輯功能限制難以編輯令人滿意的符號系統；二次開發的方法因所需函數庫龐大，開發者及用戶難以段時間掌握；ArcGIS自帶樣式管理器的操作和設計都比較簡單，易于上手和用戶使用；全國第二次土地調查土地利用現狀圖所需字體庫可以多個軟件平臺間公用，因此直接拷貝借鑒是可以實現的。因此下文主要介紹此種方法。

在ArcGIS軟件平臺中符號庫是在樣式管理器（又叫符號管理器，英文：Style Manager）中進行符號庫的添加、刪除、新建等工作，具有可視性能好，簡便易用等優點，因此就可以充分利用ArcMap的優勢，可以對我所需要的符號進行設計并進行組合編輯，改變和設計自定義顏色、大小、角度、等符號參數。打開樣式管理器的方法如下：啟動ArcMap，點擊工具欄里的自定義按鈕，選擇下拉菜單里的樣式管理器，如圖1。

因為國家已經對第二次全國土地調查土地分類圖式、圖例、色標等作出了詳盡的要求，因此在設計土地利用現狀圖符號庫時不能主觀臆想，要嚴格按照國家的規定去設計。國家第二次土地調查土地分類圖式中提供了一百多種圖例符號，在設計時我們可以分為點狀符號、線狀符號、面狀符號和圖例等方面來設計。

制作土地利用現狀圖符號庫的第一步是在ArcGIS中創建符號庫。打開樣式管理器單擊界面右邊的樣式按鈕，在彈出的樣式引用頁面中點擊創建新樣式，然后設定我們將要設計的土地利用現狀圖符號庫的路徑和名稱，接下來我們所有的任務就要基于這個符號庫進行。具體分析如下。

2.1 基于ArcGIS軟件平臺的點狀符號設計

點狀符號一般是指不以比例尺變化而變化的小面積地物或點狀地物，顯著的例子如第二次全國土地調查分類圖式中地貌要素中的高程點、三角點、埋石點、權屬拐點（界址點）等。此類點狀符號大都圖形比較規則，有確定的方位點和方向性，位置和圖形都比較固定，在土地規劃現狀圖上有確切的表示，也是公認意義上的點狀符號。

但是，基于ArcGIS的土地利用現狀圖符號設計也有其特殊性，因為土地利用現狀圖主要研究土地類型分布及其面積，因此真正意義上具有單一指示功能的點狀符號較少（基本上只存在第二次全國土地調查分類圖式中地貌要素中）。這樣會造成土地利用現狀圖符號庫中點狀符號子庫過小。又因為在ArcGIS中設計較為面狀符號或線狀符號時一般都采用點狀符號或線狀符號與面狀符號疊加，點狀符號與線狀符號疊加的方法來完成。因此可將土地類型符號中較為復雜的面狀符號和線狀符號中的點狀符號部分，單獨在土地利用現狀圖符號庫點狀符號子庫中設計。此種方法一方面可以解決土地利用現狀圖符號庫點狀符號子庫過小的問題；另一方面可以是較為復雜的面狀符號的疊加組合更為簡潔明朗。

2.2 基于ArcGIS軟件平臺的線狀符號設計

線狀符號是指寬度不依比例尺表示的符號，而長度依比例尺表示的線性符號，可以用來表示線狀或者細條帶狀延伸的地理事物，可以用于表示或繪制線狀分布的空間要素，如線狀道路、河流、邊界、林帶和邊界等，而在第二次全國土地調查分類圖式中可以用來表示林帶（有林地）、鐵路用地（線狀）、公路用地（線狀高速公路、國道、縣鄉以上公路）、管道運輸用地、田坎等八種及長城（無地類編碼），界線等。線狀符號還可以表示面狀符號、點狀符號、注記符號的外輪廓邊界。線狀符號在表示較為復雜地理事物和表示面狀符號、點狀符號、注記符號等的外輪廓邊界或一些簡單地理事物時，線狀符號的自身復雜程度也是不同的，因此，在研究線狀符號庫設計是可以把問題分為兩類：（1）簡單線狀符號設計與實現。（2）復雜線狀符號設計和實現。

基于ArcGIS軟件平臺的線狀符號庫設計也有其自身的特點，ArcGIS的樣式管理器中的線形符號編輯器一共提供了六種線形類型：3D簡單線符號、3D紋理線符號、標記線狀符號、混列線符號、簡單線符號、圖片線狀符號、制圖線符號。其中簡單線符號和3D簡單線符號適用于簡單線符號設計，其余的線形類型都可以在簡單線符號設計的基礎上提供點狀符號疊加顯示，線狀符號疊加顯示能較為復雜的符號設計。

土地利用現狀圖符號庫中的線狀符號標準分類具體到第二次全國土地調查分類圖式中標準中可以得出：簡單線狀符號主要有：031林帶（有林地）、102公路用地（線狀高速公路、國道、縣鄉以上公路）、104農村道路（線狀）等線狀地類符號和土地權屬界、地類界等界線和首曲線、計曲線等地貌要素；復雜線狀符號主要有107管道運輸用地（線狀）、117溝渠（線狀）、118水工建設用地、123田坎土地類型圖例和國界、未定國界、省、自治區等界線。

2.3 基于ArcGIS軟件平臺的面狀符號設計

面狀符號是指在二維平面上各個方向都依比例尺變化，通常帶有一條封閉的輪廓線，用來表示面狀地理事物或者地理現象。面狀符號主要依靠在輪廓線范圍內配置不同的點狀符號、線狀符號、繪制陰影或者涂色等方法完成。面狀符號的自身繪制也有幾種方法，包括單色填充、漸變色填充、制圖線填充、點狀符號填充和圖片填充等方法。

基于ArcGIS的面狀符號填充有其獨特的設計實現方法。在ArcMap的樣式管理器中ArcGIS軟件平臺對于符號填充提供了3D紋理填充、標記填充、簡單填充、漸變填充、圖片填充、線填充等6種填充方案。這六種填充方案可以很好完成對于各種地圖的面狀符號填充。通過對第二次全國土地調查分類圖式、圖例、色標標準的分析，可以得到在進行土地利用現狀圖符號庫面狀符號子庫設計時需要的填充方法主要有標記填充、簡單填充和線填充三種。因此在進行基于ArcGIS軟件平臺土地利用現狀圖符號庫面狀符號子庫設計時可以將設計思路分為面狀符號簡單填充設計、面狀符號標記填充設計和面狀符號線填充設計三種。

綜上所述，本文主要論述基于ArcGIS 10軟件平臺設計土地利用現狀圖符號庫的設計思路和實現方法，探討了基于新的軟件平臺實現對圖例的符號化的途徑。