ArcGIS軟件平臺下基礎地理信息數據庫地圖符號化

楊騫

ArcGIS軟件平臺下基礎地理信息數據庫地圖符號化

楊騫

（甘肅煤炭地質勘查院，甘肅蘭州730000）

ArcGIS專題圖制作是將各種專題數據圖形化，在地圖上直觀、快捷、方便地顯示出來，也就是利用屬性表中一列或多列數據編制專題地圖的方法。專題地圖的制作是將各種專題屬性數據圖形化在地圖上快捷、直觀、詳實地表示出來?；贏rcGIS的專題地圖制作方法可概括為編輯準備、底圖數據采集與輸入、制圖數據的編輯處理、地圖標注、地圖整飾、地圖輸出五個階段。本論述介紹了地理信息數據庫的相關內容，借助ArcGIS軟件對ArcMap進行了二次開發，實現了對基礎地理信息的矢量數據庫的地圖符號化表達。

ArcGIS；基礎地理信息數據庫；ArcMap；符號化表達

0　引言

目前，伴隨著科技發展，地理信息系統（GIS）技術在諸多領域得到了廣泛的應用［1］，比如在礦產資源勘查、環境資源、生態資源、災害預警等領域。GIS技術的應用顛覆了傳統地圖制圖學的相關理念［2］，改變了生產實踐的方式，極大地促進了相關產業鏈的發展，可以為企業和國家帶來巨大的經濟利益。因此，對于GIS技術的研究越來越受到企業和國家相關部門的重視［3］。

1　地理信息數據庫在地圖上的表達

所謂的基礎地理信息是對于地球表層的形態和相關的自然或者人文地理特征總的稱呼，它具有通用性很強、需求量最大的特點。因此，需要用到地理信息的相關產業都需要用到基礎地理信息。與基礎地理信息對應的便是基礎地理信息系統，此種系統是指依靠計算機技術的支持，將特定區域內的基礎地理信息依照各自的空間分布特點，按照特定的格式進行儲存、檢索、更新、制圖以及綜合分析的計算機應用系統。建立該系統的關鍵在于建立基礎地理信息的數據庫。

1.2地理信息的符號化

地理信息的符號化是一項十分復雜而繁瑣的工作，這是因為不僅僅符號的制定是極其復雜的工作，而且由于地理要素的多樣化，描述起來相當困難。一般而言，人們利用點、線、面來作為描述各類地理要素的基本單元。而且，如果要想完整地描述各類地理要素，還需要借助一些視覺方面的變量，比如尺寸、形狀、圖案以及色彩。綜合以上分析，ArcGIS軟件中針對所有地圖上的不同的點、線、面要素給出了各類符號。借助軟件提供的符號庫，用戶能夠將一種或者多種符號疊加在一起，從而實現對地理信息的符號化。地理信息符號化的具體步驟如下。

1.2.1用點符號描繪點

如圖1所示，在對符號的數據庫進行設計時，可以參考圖中的幾類符號，選擇適當的參考點來表示地圖上各個點的特征。

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（1）所謂的字符標記符號，是指依照現有的典型字體得到的簡單字符（或者圖示符），一般要求這些符號用同一種顏色繪制。

（2）所謂的簡單標記符號，是指軟件中預定義的基本圖形，如矩形或圓形等簡單圖案的符號。

（3）所謂的箭頭標記符號，是指依據軟件中預定義的典型字體描繪的簡單符號，其目的是在曲線的末端位置繪制出箭頭。

（4）所謂的圖片標記符號，也就是軟件中的位圖或者增強型圖的元文件。這里所說的位圖是指以.bmp作為文件擴展名的標準的柵格狀圖像，而增強型圖的元文件是指以.emf為文件擴展名的標準矢量圖。對于增強型圖的元文件，一般能夠包含多種多樣的顏色，相應的圖形圖案也有不同的大小，同時對其進行基本的處理時，圖像不會發生任何形式的視覺退化。

（5）所謂的多層標記符號就是結合了其他各種點狀符號特點的復合型的符號。此種標記符號適于描繪形狀和文本結合而構成的復雜符號。

圖1　點狀符號的示意圖

1.2.2用線符號描繪線性特征

對圖2中的地理信息包含線性特征的要素，這里就可以借助線符號進行描繪。

圖2　線狀符號的示意圖

1.2.3用面符號描繪某個區域

對圖3中的地理信息中的區域特征，這里就能夠借助面符號加以描繪。

圖3　面狀符號的示意圖

1.3GIS基礎地理信息數據庫的地圖制圖

借助基礎的地理信息數據庫建立的數字地形圖來進行制圖的過程包含以下五個基本的步驟：數據庫的設計，數據的存儲，地理信息的符號化，地圖的創建、編輯、修改和檢查，地圖的出版。由于技術的制約，對于像地理位置信息的獲取、地圖的繪制、內容的編輯與修改等方面需要借助人機交互來完成。

2　地圖符號化的具體實現

地圖的符號化實際上有兩個層面的含義。第一是指將地圖中各個地理要素實現符號化；第二是指在地圖繪制的整個過程中而非某一階段實現地圖的符號化，并且能夠實現對地理信息要素采集和修改等的符號化的基本要求。此種符號化是指軟件所顯示的所有符號的大小、形狀以及顏色與最終出版的符號保持高度一致，也就是常說的“所見即所得”。在數據庫設計過程中，所設計的空間數據信息一般不包含地圖中各個符號的形狀、尺寸、顏色等地理信息，只包含各地理要素中的編碼、坐標等。目前，地圖的生產過程也就是將收集的空間數據信息同設計出的特定符號系統進行相互匹配的過程，也就是對地圖進行符號化的過程。

2.1地圖符號庫的設計

把繪制地圖過程中常用的符號經過分門別類并整理之后，存儲到計算機數據庫之中的過程被稱為地圖符號庫的設計。建立地圖符號庫的目的是方便對符號數據庫的管理，利于以后對于各類符號的檢索、儲存、編輯、重新定義以及符號的重組工作。所以，符號的數據庫設計是實現GIS制圖的一個重要的先決條件。

為了把比例尺為萬分之一地圖上的地理信息直觀而形象地展現出來，以便用戶觀看地圖并獲取相關的信息，本論述依據相關標準，在Arc/Info的軟件平臺下，建立了與國家標準一致的符號數據庫。

2.2規則符號制作的具體過程

2.2.1點狀符號的制作

在ArcMap軟件中的StyleManager給出了四種點狀符號的選項，它們依次是簡單符號標記（Simple markersymbol）、特征符號標記（Charactermarkersymbol）、箭頭符號標記（Arrowmarkersymbol）和圖像符號標記（Picturemarkersymbol）。普通的點狀符號可以選用以上四種中的一種；某些復雜的點狀符號就需要先借助CorelDraw模塊進行創建，然后添加到相應的字體模板中，以備后續調用。在符號屬性的編輯器（Symbol PropertyEditor）中用戶可以根據自己需要，對點狀符號的顏色、大小、偏移量等特性加以修改。

2.2.2線狀符號的制作

線狀符號的基本類型有制圖線符號（Cartographic LineSymbol）、散列線符號（HashLineSymbol）等線符號。對于單一、簡化的線狀符號的創建，只需要從基本線符號中選取一個，然后利用軟件的符號屬性編輯器修改其特性即可。對于復雜的符號，需要將各個單一的線狀符號相互疊加，彼此之間通過點狀的符號組合在一起。線狀符號在疊加時需要考慮各個符號的上下順序、偏移量、比例關系等。通常，一種特定的符號能夠經過多種基本符號的不同組合而形成，在符號制作的時候，應當選擇簡單的方式制作符號。

這里需要提醒的是，如果在Template的標簽下面改變符號的比例關系，它的Interval值表示一個小的方格長度，其單位為point。方格的長度乘以方格數，就可以算出線狀符號單個單元的實部或者虛部的總長度。通常，軟件中以黑方格表示實部，以白方格表示虛部。若地圖上符號單位和point不統一，應當換算。

2.2.3面狀符號的制作

對于地圖中的面狀要素，工程上基本上是利用面域填充來完成，按照地理要素的不同類別，可選用的填充方法主要有以下三種類型：陰影線填充，主要針對于居民地、突出的房屋等；點符號填充，主要用于植被、淤泥灘和沙礫地等；顏色的填充，主要適用于水系等地理要素。事實上，任何一種填充方法對應的符號基本上都是點、線、顏色、旋轉角度等基本要素疊加而成。

2.3部分特殊符號的制作

利用ArcObjects組件庫，用戶基本上能夠很好地管理地圖中的空間、屬性等數據，完成GIS賦予的主要功能。但是，在某些特定場合下，ArcGIS軟件存在著不足。因此，有必要借助ArcObjects組件庫對整個軟件進行適當的二次開發，以便擴展相應的功能。

軟件中的StyleManager模塊適于表達幾何特征較為簡單或者周期性地重復出現的規則地圖符號，不適于繪制某些能夠隨機變化的符號。對于此類符號，如果借助手工數字化進行處理，不僅容易導致生產效率低下，難以實現制圖的自動化，而且難以有效保障所繪地圖的精度。為了適應實際制圖的需要，本論述在ArcMap平臺下，借助命令條的制定工作，對相關組件進行了二次開發工作，繪制出了幾種特殊的地圖符號。

特殊符號制作的一般步驟：

（1）創建編輯空間

把相關的圖層依次加載到地圖之中，評估含有特征的各個類的圖層，借助特征類來確定出整個工作空間。

（2）記錄要素的屬性值

借助IEnumFeature接口逐次列出已經選中的各個要素，遍歷這些要素，讀取并記錄被編輯的要素相對應的字段屬性值的大小。

（3）繪制出特殊的符號

借助ArcGIS軟件中，矢量圖形既能夠視為若干頂點構成，又能夠看成若干線段構成。因此，相應地就有了兩種接口，即IPointCollection接口和ISegmentCol lection接口。

3　結束語

伴隨著礦產資源勘查的發展、環境保護形式的日益嚴峻、自然災害的頻發，傳統的地圖繪制越來越難以滿足當前的需要，新興的基礎地理信息數據庫的出現使得地圖繪制產業發生了巨大的變革。利用GIS建立的數據庫中，用戶可以及時地、便捷地更新地圖相關的數據信息，有效地縮短了成圖的周期、大大降低了成本。

［1］曾思育，傅國偉.地理信息系統技術及其在環境工程領域中的應用［J］.遙感信息，2014（4）：7-10.

［2］高強國，王宴會，王純潔.淺談GIS空間數據與地圖制圖融合技術［J］.建筑工程技術與設計，2016（6）.

［3］閆志偉.加快我國國產GIS軟件產業市場化研究［D］.北京：［4］張樹基.ArcGIS下的符號庫設計與實現［D］.阜新：遼寧工程技術大學，2008.

首都經濟貿易大學，2008.

［5］王富強.空間知識地圖構建理論和方法研究［D］.鄭州：解放軍信息工程大學，2013.

［6］李靖.基于ArcGISServer的經濟數據專題圖Web發布研究［D］.成都：電子科技大學，2013.

P208

A

10.3969/j.issn.1672-6375.2016.09.007

2016-6-1

楊騫（1982-），男，漢族，甘肅蘭州人，碩士，工程師，主要從事煤田地質勘探工作。