基于Coreldraw vba的GIS空間線數據自動光滑綜合研究

李正祥

摘 要：地圖制圖出版對地圖版面效果有著很高的要求，其符號、曲線、注記的配置與美觀程度直接影響讀圖者的心里感受。Coreldraw軟件因其強大的文字、曲線和效果編輯功能，深受地圖制圖者的喜愛。文章基于vba 二次開發，研究了GIS地理空間線數據在Coreldraw制圖中的轉化、光滑和自動綜合等方法，極大減小了地理空間線數據在Coreldraw制圖中的工作量，提高了制圖質量、增強了圖面效果。

關鍵詞：Coreldraw vba制圖；GIS空間線轉化；自動光滑；線綜合處理

中圖分類號：P283.7 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）34-0016-02

1 GIS地理空間線數據與Coreldraw制圖曲線比較與轉化思路

1.1 GIS空間線數據圖形特點

GIS地理空間數據庫本質特征是基于圖形的屬性數據存儲與查詢，其空間線圖形是以節點位置為單元的存儲方式，按節點順序以折線方式表達來符合地理空間線、面特征。其節點為直線型節點，節點無調節作用，僅限定直線段通過。空間特征表現越精確，圖形節點數量越多，折線段量則越大。最大構成單個圖元節點數量可高達十萬個，文件大小至千兆字節。

1.2 Coreldraw制圖曲線數據特點

Coreldraw制圖線數據是一種非屬性的圖元結構。受地圖圖面表達美觀、簡潔的視覺要求限制，圖形一般以節點控制的光滑曲線來表達，特別是中小比例尺地圖制圖，還必須對線、面等部分細微特征進行制圖綜合，保留優化后的宏觀特征。其節點類型可分為尖突節點、平滑節點和對稱節點3類， 受制圖軟件限制，Coreldraw文件大小一般為幾百兆字節以內。

1.3 折線數據轉化為制圖曲線思路

由折線與曲線的特點和控制節點性質可知，折線轉化為曲線，同時對節點類型轉換，可實現曲線光滑處理。綜合拉直按成圖比例尺大小，根據地理空間線要素空間分布特點，刪除不必要的細微特征控制節點，保留宏觀特征節點，就可實行地圖制圖的曲線要素自動綜合。

2 vba程序設計

GIS地理空間線數據在生產過程中，需按實際線狀要素特點，使用折線近似平滑描繪真實空間走向，因此在Coreldraw軟件中則要將折線轉化為最廣泛使用的貝賽爾光滑曲線，并對曲線中冗余節點進行刪減，控制曲線特征節點手柄方向和曲率來表現真實地物的基本特征。

2.1 曲線轉化及節點減少

經過空間處理的GIS線數據導入Coreldraw制圖軟件時為直線節點控制的折線段，必須進行曲線轉化和節點處理，減少數據量（龐大的數據量對計算機性能要求很高，容易造成Coreldraw軟件卡死），方便于地圖制圖。為便于制圖者對每個線要素的關注和操作，保守的做法是采用先選取再處理的程式。具體實現主要代碼如下：

For Each seg In ActiveShape.Curve.Segments

‘枚舉選中的每一條線要素

If seg.Type = cdrLineSegment Then sgr.Add seg‘將每條直線并入組集合

Next seg

sgr.SetType cdrCurveSegment

‘直線組集合轉化為曲線

sgr.NodeRange.SetType cdrSmoothNode

‘設置組集合節點為光滑節點

………

‘設置光滑節點系數K，以達到折線數據擬合為貝賽爾曲線，代碼如下：

For Each s In ActiveSelectionRange.Shapes

‘枚舉所選圖形

If s.Type = cdrCurveShape Then

s.Curve.Nodes.All.Smoothen K

‘按光滑系數K進行貝賽爾擬合

End If

Next s

………

‘曲線節點數減少可設置減少系數M調節，主要代碼如下：

Dim M As Double

M = TextBox2.Value

If CheckBox3.Value = True Then

ActiveShape.Curve.Nodes.All.AutoReduce M

‘按M系數對曲線上所有節點自動減少

End If

K值的不同，擬合的曲線有不同的效果，M不同，節點優化量不一。

2.2 中小比例尺曲線綜合拉直

真實世界中地形地物千差萬別，作為表現其特征的地圖不可能有統一表示，地圖創作的差別各源泉也主要反映在制圖綜合方面。本程序綜合拉直功能算法從兩方面進行考慮：一是根據依次遞歸控制曲線特征的3個節點Nodes（1）、Nodes（2）和Nodes（3），取Nodes（2）距Nodes（1）、Nodes（3）連線間距離與Nodes（1）和Nodes（3）間線段長度比值（與曲率相關）作為控制Nodes（2）特征是否保留的依據。二是順序判斷相鄰節點間弧線長度，小于預設值則舍棄節點，可對彎折較多的特征點進行適度的綜合拉直處理，如圖所示。主要代碼如下：

n = sp（1）.Nodes.count‘曲線上節點數

For i= 2 To n - 1

‘獲得3個節點的坐標

ax = sp（1）.Nodes（i - 1）.PositionX

ay = sp（1）.Nodes（i - 1）.PositionY

bx = sp（1）.Nodes（i）.PositionXendprint

by = sp（1）.Nodes（i）.PositionY

cx = sp（1）.Nodes（i + 1）.PositionX

cy = sp（1）.Nodes（i + 1）.PositionY4

‘獲得相間兩節點弧線長度

nr = sp（1）.Nodes（i - 1）.GetDistanceFrom（sp（1）.Nodes（i + 1））

‘面積法計算中間點與相間隔節點間直線距離dis

A = Math.Sqr（（cx - ax） * （cx - ax） + （cy - ay） * （cy - ay））

B = Math.Sqr（（bx - ax） * （bx - ax） + （by - ay） * （by - ay））

C = Math.Sqr（（cx - bx） * （cx - bx） + （cy - by） * （cy - by））

p = （A + B + C） / 2D = Math.Sqr（p * （p - A） * （p - B） * （p - C））

dis = 2 * D / A

‘相間節點間距離小于0.2，則舍棄中間I 節點

If nr < 0.2 Then

sp（1）.Nodes（i）.Delete

‘點與線段間距離dis與線段長度比值小于M則舍棄節點i

Else： If dis / A < M Then sp（1）.Nodes（i）.Delete

End If

Next i

3 結束語

在實際數據庫線數據制圖自動光滑綜合過程中發現，本二次開發對于折線轉曲線并減少節點光滑綜合效果和特征點保留很好，可很好地應用于相近比例尺的制圖和縮編。然而，對于比例尺跨度較大，如1：10000縮編至1：100000以下時，綜合拉直在一些特殊地方，如連續轉角過多地方還需進行人工編輯和調整。

參考文獻：

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