基于MapObjects和DLL的自定義地圖面符號(hào)庫的實(shí)現(xiàn)＊

劉 金，李 鋼，陳國(guó)良

（1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院，江蘇 徐州221116；2.徐州市國(guó)土資源局，江蘇 徐州221116）

0 引 言

一般來說，地圖符號(hào)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法分為兩種：一是在已有軟件的基礎(chǔ)上利用其二次開發(fā)語言及自身的圖形編輯功能進(jìn)行自定義符號(hào)，如ArcInfo，AutoCAD，MapInfo，ArcView以及Corel－Draw等［1－3］；二是利用程序語言自己開發(fā)符號(hào)設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)符號(hào)，目前，最流行的就是OOP和COM技術(shù)等［4－10］。地圖符號(hào)庫主要是針對(duì)計(jì)算機(jī)而不是專門針對(duì)地理信息可視化，而我國(guó)的各種比例尺地圖中的地理信息內(nèi)容十分豐富，要素表述非常詳盡，現(xiàn)無法擴(kuò)展復(fù)雜和特殊的符號(hào)。

為了克服組件MapObjects自帶缺省符號(hào)的缺乏無法滿足工程的需要，主要研究一種在地理信息工程中可以根據(jù)地圖符號(hào)規(guī)范來制作地圖面符號(hào)庫，具有良好的擴(kuò)充作用，滿足相應(yīng)工程需要，應(yīng)用于實(shí)際工程，同時(shí)對(duì)制作點(diǎn)線符號(hào)庫也有很大的參考價(jià)值。

1 面符號(hào)庫的設(shè)計(jì)

面狀符號(hào)是指地圖上用來表示呈面狀分布的物體或地理現(xiàn)象的符號(hào)，它在二維圖的各方向上都能按比例表示，如按比例表示的耕地、果園、水域等符號(hào)。

1.1 面狀符號(hào)的特點(diǎn)

面狀符號(hào)除了擁有地圖符號(hào)的一般特點(diǎn)外，面狀符號(hào)還有如下特點(diǎn)：

1）面狀符號(hào)一般有一個(gè)封閉輪廓邊界線，這個(gè)邊界線可以是有形的也可以是無形的。

2）面狀符號(hào)的面積和范圍都是依比例表示的，其大小隨地圖比例尺變化而變化。

3）為區(qū)別邊界線范圍內(nèi)的對(duì)象，不同的面狀符號(hào)在邊界線范圍內(nèi)填充不同的點(diǎn)符號(hào)、線符號(hào)、位圖或顏色來區(qū)分。

1.2 面符號(hào)的制作

面狀符號(hào)實(shí)際上是一種組合符號(hào)，一般都是由填充組合而成。一般面狀符號(hào)的填充方式有三種：點(diǎn)狀符號(hào)填充、暈線填充、簡(jiǎn)單填充。

三種填充方式各有特點(diǎn)，通過查閱大量文獻(xiàn)比較和比較各種符號(hào)制作軟件，設(shè)計(jì)出一種比較好的制作方式。在CorelDRAW中設(shè)置版面，按照地形圖圖式規(guī)范進(jìn)行繪制，可以準(zhǔn)確設(shè)置符號(hào)大小和位移間隔。需要注意的是頁面設(shè)置大小能符合循環(huán)，圖1示出了用CorelDRAW繪制菜地的實(shí)例。為了在應(yīng)用工程調(diào)用比較好的效果，再輸出bmp格式根據(jù)需要調(diào)整大小。

圖1 菜地制作與規(guī)范

位圖繪制比較方便，繪制位圖地圖符號(hào)基本可以滿足點(diǎn)狀地物及復(fù)雜點(diǎn)狀地物。在GIS中，利用位圖表示面狀地物有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)［11］：

1）對(duì)客觀世界中的目標(biāo)地物抽象時(shí)丟失的許多直觀信息可以通過該地物的實(shí)際圖片或象形圖片展示，能直接了解地物信息。

2）對(duì)空間信息的可視化有重要的幫助，由于位圖的設(shè)計(jì)可以很方便地融合藝術(shù)的手段，這些在矢量圖形編程中有時(shí)并不容易做到。通過位圖提供的豐富的符號(hào)，可以通過這種方式應(yīng)用到系統(tǒng)中，增強(qiáng)信息的表達(dá)能力和視覺美觀。

3）利用位圖符號(hào)可以直接作為專題圖的圖例用，可以直接創(chuàng)建諸如點(diǎn)要素分布的專題地圖。

2 MapObject中的地圖符號(hào)

MapObjects是由美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）開發(fā)的一組供應(yīng)用開發(fā)人員使用的制圖與GIS功能組件。它由一個(gè)ActiveX控件和一系列可編程OLE（對(duì)象鏈接與嵌入）對(duì)象組成［12］。

MapObjects的CMoSymbol對(duì)象為用戶提供了有限的缺省的符號(hào)樣（SymbolStyle）。MO默認(rèn)缺省面狀符號(hào)11種，符號(hào)類型和值分別通過Style，SymbolType屬性設(shè)置。這種方式符號(hào)數(shù)目少，樣式單一，不具有專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用前景，不能滿足實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)符號(hào)表現(xiàn)多樣化的要求。

MapObjects雖然本身不帶有豐富的符號(hào)庫，但它能提供自定義符號(hào)的接口函數(shù)，使得符號(hào)的設(shè)計(jì)和擴(kuò)展成為可能［13］。提供的接口自定義符號(hào)，可以建立一套自己需要的符號(hào)庫系統(tǒng)。使用ICustomMarker用來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)狀符號(hào)的接口。對(duì)于MapObjects中實(shí)現(xiàn)自定義符號(hào)繪制的自動(dòng)化對(duì)象，至少要實(shí)現(xiàn)3個(gè)基本函數(shù)［14］，分別為

1）SetupDC：該函數(shù)用來建立繪制符號(hào)的設(shè)備上下文（Device Context）和設(shè)置一些繪制所需要的參數(shù)，如符號(hào)大小、旋轉(zhuǎn)角度等。

2）ReleaseDC：該函數(shù)清除當(dāng)前設(shè)備上下文并恢復(fù)原始的設(shè)備上下文，用來為下一次繪制提供一個(gè)初始設(shè)備上下文。

3）Draw：這個(gè)函數(shù)是自定義符號(hào)中最重要的一個(gè)函數(shù)，它實(shí)現(xiàn)了自定義符號(hào)的繪制。

通過利用Windows GDI函數(shù)，能靈活地繪制各種符號(hào)，包括圖元、幾何圖形以及三維實(shí)體，通過這些符號(hào)能非常形象逼真地顯示客觀世界中的對(duì)象。

3 MapObjects中實(shí)現(xiàn)自定義面符號(hào)

用CorelDRAW軟件制作好的相應(yīng)比例尺地圖面符號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)在工程中的調(diào)用，主要流程如圖2所示。

圖2 自定義面符號(hào)實(shí)現(xiàn)流程

3.1 ATL開發(fā)自定義面符號(hào)DLL

ATL是ActiveX Template Library的縮寫，它是一套C＋＋模板庫。MapObjects已經(jīng)提供的自定義接口，利用ATL很容易生成DLL，所以使用ATL是一種簡(jiǎn)單快捷的方法。

創(chuàng)建自定義面狀符號(hào)，選擇接口ICustomFill，以保證能夠執(zhí)行面符接口。三個(gè)基本函數(shù)Setup－DC、ResetDC和Draw，注意面中的points是封閉的點(diǎn)串：

開發(fā)地理信息工程人員，可能對(duì)于Windows GDI繪制符號(hào)不精通，可以用位圖顯示來顯示復(fù)雜地圖符號(hào)，很好地解決符號(hào)編程的困難。為每一個(gè)符號(hào)創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)化對(duì)象是不切實(shí)際的，需將面符號(hào)對(duì)象建成一個(gè)對(duì)象庫，并且具有很好的擴(kuò)展性。

主要用到加載位圖和多邊形填充方法來實(shí)現(xiàn)面狀符號(hào)的調(diào)用和填充。關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)代碼如下：

編譯生成dll。已經(jīng)生成了一個(gè)自定義面狀狀符號(hào)，它放在一個(gè)名CustomFillSymbol.dll的動(dòng)態(tài)庫文件中，并且可以在MapObjects環(huán)境中調(diào)用它。

對(duì)于將同類面符建成同一符號(hào)庫，可以通過ATL簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)，方法與前面相同，可以繼續(xù)添加如Fill2，F(xiàn)ill3等，使用DLL，可以方便在后臺(tái)維護(hù)，也方便對(duì)符號(hào)庫的管理。這樣就建立一個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)表如表1所示，供用戶需要來選擇。

表1 DLL中符號(hào)對(duì)應(yīng)表

3.2 VC工程實(shí)現(xiàn)符號(hào)庫調(diào)用

在VC＋＋6.0環(huán)境中編寫一個(gè)小的應(yīng)用工程來實(shí)現(xiàn)如何調(diào)用剛才生成的自定義面符號(hào)。

在應(yīng)用工程中包含下面的語句，主要作用是調(diào)用DLL：

利用ICustomFillPtr來定義指針了，為了方便用戶的使用，利用對(duì)話框來實(shí)現(xiàn)交互。具體關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)代碼：

在應(yīng)用工程下實(shí)現(xiàn)面狀符號(hào)DLL的調(diào)用（以菜地為例），如圖3所示。

圖3 菜地符號(hào)調(diào)用效果

一般MapObjects默認(rèn)是整個(gè)圖層，但是在實(shí)際工程中往往需要對(duì)不用圖層實(shí)現(xiàn)不同的屬性，所以CMoValueMapRenderer對(duì)象的唯一屬性值符號(hào)化地圖。假設(shè)當(dāng)前有一個(gè)土地使用圖層，它是由不同使用方式的土地組成：一些住宅區(qū)，一些是公園，一些是工業(yè)區(qū)，還有一些是耕地等?，F(xiàn)在要做的工作是，從記錄字段中提取屬性按土地使用圖層進(jìn)行分類分級(jí)顯示，原理與上述一樣，就是用屬性字段的每一個(gè)值顯示一種符號(hào)，以Symbol（i）設(shè)置具體的符號(hào)特性。對(duì)MapObjects自帶的“STATES”面圖層中的“AREA”屬性進(jìn)行分級(jí)，其中部分屬性用自定義的面符號(hào)來顯示。具體實(shí)現(xiàn)效果如圖4所示。

圖4 面符號(hào)符號(hào)化效果

4 結(jié) 論

主要給出了通過CorelDraw軟件繪制地圖面符號(hào)，制作出高精度又可以根據(jù)不同比例尺的地圖符號(hào)，同時(shí)很好利用MapObjects提供的面符號(hào)接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)符號(hào)庫的制作和擴(kuò)充。

地圖符號(hào)在GIS中占有非常重要的地位，地圖符號(hào)隨著GIS的發(fā)展而改進(jìn)，目前在GIS中對(duì)地圖符號(hào)的研究還屬于初級(jí)階段，有許多地方還不夠完善，未來還有很多的工作需要去進(jìn)一步的研究和解決：

1）尚未涉及到點(diǎn)線符號(hào)制作和調(diào)用，尚未解決線狀符號(hào)的快速實(shí)現(xiàn)，在用到純函數(shù)繪制時(shí)，由于知識(shí)受限，無法繪制復(fù)雜線狀符號(hào)，通過在CorelDRAW軟件繪制好符號(hào)，在系統(tǒng)中加載位圖或者與ARCGIS中的制作線符號(hào)實(shí)現(xiàn)，在后期學(xué)習(xí)中應(yīng)進(jìn)一步研究實(shí)現(xiàn)。

2）地圖符號(hào)庫包括地圖符號(hào)編輯器，利用制作軟件來繪制地圖符號(hào)，但不是專門制作GIS地圖符號(hào)的軟件，開發(fā)一個(gè)脫平臺(tái)的地圖符號(hào)編輯器也是后期研究的重點(diǎn)。最好能夠設(shè)計(jì)接口在不同平臺(tái)實(shí)現(xiàn)調(diào)用。

3）主要研究的是二維的地圖符號(hào)，而地圖符號(hào)已經(jīng)開始向多方向發(fā)展：從靜態(tài)符號(hào)到動(dòng)態(tài)符號(hào)發(fā)展；從二維符號(hào)向三維符號(hào)發(fā)展以及多媒體地圖符號(hào)的發(fā)展。

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