地圖線狀要素編輯處理軟件對比分析

邢輝

摘 要：該文以CorelDRAW和Adobe Illustrator為研究對象，分析了二者在線狀要素編繪、數據處理和符號庫建立等方面差異，研究認為，AI相對于CD的突出優勢主要包括：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所具有的突出優勢與地圖編制的關聯性更密切，更有利于地圖的線狀要素編繪和數據處理。

關鍵詞：地圖制圖 線狀要素 CorelDRAW Adobe Illustrator

中圖分類號：P283 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0062-02

作為空間信息的載體，地圖是空間信息的圖形化表達；作為地圖的語言，地圖符號是表達地圖內容的重要手段。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，能夠形象的傳達地理事物的空間位置、形狀、數量、質量、各事物間的相互聯系以及區域總體特征等信息。地圖符號表示方法的選擇、設計和制作是地圖制作的重要部分，直接影響地圖質量、讀圖效果。地圖符號的內容千變萬化，表示方法千差萬別，圖形結構復雜多樣，根據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。相關研究人員以上海市交通圖作為試驗，經過仔細分類，將交通圖地圖要素按照點、線、面的方式進行分類，分類結果如表1。

1 地圖線狀要素的表達

線狀要素是形成地圖圖面的基礎結構骨架，通常情況下，在地圖各類要素中占有相當大的比例。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計主要包括源數據轉換、繪制、編輯、樣式整飾等方面，既存在較嚴格的俗成規范，也有隨技術支持的發展而出現的創新表達，不同軟件環境下的實現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另一款軟件難以達成的效果；加之制圖部門的習慣傾向、設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，在地圖內容中往往占據了相當大的比例，因此線狀要素的繪制是數字化的主要任務之一。地圖線狀要素本質上主要體現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，線條節點的接續、增刪、屬性變更、拆分和結合等是關鍵。

2 線狀要素繪制

2.1 結束當前線條繪制

貝塞爾工具和鋼筆工具都是連續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束當前線條的繪制，然而地圖數字化過程中，通常要連續繪制多條線條，此時結束當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，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點，按回車鍵可結束該線條的繪制，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，往往不能一次數字化完畢，需要分次作業完成；有時甚至單一的線條也需分次繪制；此外，基礎數據的更新等原因，也可能導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”變為“＼”，點擊該端點即可開始該線條的進一步繪制。

2.3 節點撤銷操作

線條點繪不能保證每一節點都符合要求，常需對之前的操作進行撤銷。定義線條節點順序為起點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，此規則適用于所有節點。CD中，此規則僅適用于節點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點。

3 線狀要素編輯

矢量繪圖軟件中完成的數字化草圖需要做進一步的調整以提高準確性和數據質量；后期根據專題圖的編制需要，也往往需要作進一步處理以達到使用標準。地圖編制中，線狀要素的編輯主要包括節點增減、線條連接中斷、曲線弧度調整等操作，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命令相結合的方式來完成，但是在具體實現方法上，兩者存在較大的差異（詳見表2）。

4 外源矢量線要素數據的處理

在矢量繪圖軟件中，基礎地理要素對象既可由該軟件繪制而得，也可以導入外源專業地圖制圖軟件生產的地理數據。軟件格式的兼容性差異導致外部數據導入到矢量繪圖軟件后，可能存在線條打斷、曲線不平滑等現象，難以直接使用，而應作進一步處理。針對從ArcGIS導出的矢量線要素數據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矢量數據導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，從而導致完整道路出現破碎感，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”圖標將各段合并成一條線，但此時的線條只完成數量上的邏輯整合，并未實現各中斷處相鄰節點的接合，沒有成為嚴格意義上的一個對象。如果合并的為湖泊之類面狀要素的邊界，此時不可以填充顏色，需要使用“形狀工具”依次將各斷點處端點移動融合成一個節點，數據量比較大的情況下效率較低。相比之下，AI對中斷線條的拼接只需要針對選定的分段線條，執行“對象>路徑>連接”（Ctrl+J）命令，即可比較便捷的將各段線條合并成完整的一條，且中斷處兩端點自動融合。

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，線條節點為尖突的不可導性質，而所謂曲線路徑只是通過使節點的數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系、滿足數據查詢、分析等GIS操作，但只是連續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平滑。

途徑一：減少節點。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點（節點尖突程度應滿足一定閾值），通過調整屬性欄“減少節點”滑塊的數值（0～100），即可對選定部分的曲線進行一定平滑處理。途徑二：折角圓角化，即將折角轉換為圓角，從而使曲折的線條變為平滑的曲線。CD中在“形狀工具”節點編輯狀態下，選擇尖突屬性的節點進行“平滑節點”操作，并通過貝塞爾曲線控制柄來調整曲率。在AI中則通過執行“效果>風格化>圓角”命令，在“圓角”對話框中調整半徑值達到最佳效果點擊“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”中反復調整半徑值以達到最佳效果。

5 線狀符號樣式庫建立與應用

地圖符號種類繁多，常需要保證同系列地圖風格的統一及地圖符號的后續重用性，為推動專題地圖設計出版的標準化和規范化，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、拐角部分及結尾部分等各部分，即可完成線狀符號的設計制作；也可以通過單擊“圖形樣式”面板右下方的“新建圖形樣式”圖標或拖拽入面板的方式，可將選定的線狀符號樣式存儲至當前文檔的圖形樣式庫之中，面板中也會增加相應的略縮圖，可對其重命名。此后，在該文檔中單擊此略縮圖即可將相應符號樣式應用在選中的線狀要素之上。若要將存儲的線狀符號樣式運用于其他文檔中的線要素，則需要將符號樣式存儲為“樣式庫”文件（保存時文檔全局所有物件樣式同步入庫，對于不想保留的樣式需再自行刪除），在新文檔中載入應用（但文檔頁面內線狀符號與圖形樣式庫中符號樣式相互獨立，即線狀符號樣式不會隨樣式庫內容的更新而同步更新）。《水源圖》由一幅1：3.8萬全區范圍圖及三幅1：1.5萬一級保護區范圍圖組成。雖然各圖分開完成，但是內部要素的類型（線要素組要包括行政區劃界線及暈線、道路、河道、保護區范圍界線）及其符號樣式基本相同，為了全圖風格的統一，制作過程中利用AI的“圖形樣式”功能。（1）將全區范圍圖中設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（推薦默認路徑，以便軟件啟動時自動載入）；（3）打開各個一級保護區范圍圖文檔，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用在對應要素上。

6 結語

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，且大多數情況下實現的途徑更多、操作更簡單，反之則不然。雖然能實現相近的效果，但兩軟件仍舊存在一定的差異，具有各自特定的優勢。CD相對于AI所具有的地圖制圖相關突出優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所具有的突出優勢與地圖編制的關聯性更密切，更有利于地圖的線狀要素編繪和數據處理。

參考文獻

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