MAPGIS圖層應(yīng)用技術(shù)分析

吳綠川

【摘 要】MAPGIS中的圖層概念同計算機圖形學(xué)中圖層概念有其一定相似之處，它是指在一個矢量文件中創(chuàng)建一些分離的要素對象，強調(diào)的是矢量數(shù)據(jù)，而不是圖像分層。MAPGIS功能強大，它共分為輸入、編輯、庫管理、空間分析、輸出及實用6大部分，共計16個子系統(tǒng)。圖層操作功能是MAPGIS所有功能中較為重要的功能之一，可實現(xiàn)復(fù)雜數(shù)據(jù)的分層管理，便于數(shù)據(jù)處理。文中結(jié)合MAPGIS介紹了圖層的概念、圖層操作，并重點闡述了如何劃分圖層及圖層劃分意義。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)；MAPGIS；圖層

1.圖層概念

國內(nèi)外一些著名的CAD和GIS軟件都具有層的操作功能，AutoCAD中通過正確使用層、顏色和線型命令會使圖形層次分明，表達(dá)得更加清楚，更易于使人理解和接受，ARC/INFO中的Coverage信息存儲層是最基本的存儲單元，它是簡單地圖中一個專題要素的數(shù)字形式，一般只描述一種類型的地圖要素（有時也能包含幾種地圖要素）。一個Coverage包含指定區(qū)域內(nèi)地圖要素的位置數(shù)據(jù)及專題屬性，一個Coverage可以包含多個不同的文件，為“一對多”關(guān)系。而MAPGIS的圖層與文件的關(guān)系為“多對一”的關(guān)系，即一個文件包含多個圖層。所以層的概念根據(jù)使用目的不同，應(yīng)用環(huán)境不同，有大層小層、復(fù)雜層簡單層、綜合層概括層、復(fù)合層分離層之分。

2.圖層操作

在MAPGIS圖層主菜單下，用鼠標(biāo)點擊下拉主菜單下對應(yīng)的子菜單，通過移動光條到帶黑三角的子菜單，分別彈出點、線、區(qū)3種情況的側(cè)菜單。圖層菜單主要提供圖形分層編輯功能。它能打開、關(guān)閉任一層，更換當(dāng)前圖層，顯示工作區(qū)現(xiàn)有圖層。還能從多個文件中分離出指定的圖層。

2.1修改層名

即編輯層名，對地圖進(jìn)行分層，為了方便記憶，每一層需要定義一個名稱，名稱的定義必須尊重科學(xué)、簡單適用、符合習(xí)慣用法、便于人們記憶，所有的圖層名稱的集合稱作圖層字典。用戶可以根據(jù)自己的需要，通過“修改層名”菜單，修改圖層字典中已定義的圖層名為你所需要的新的圖層名稱。新圖層名的排列順序必須與常規(guī)專業(yè)屬性內(nèi)容的排列次序一致，如地形圖，其圖層排列次序為：（1）水系，（2）居民地，（3）道路，（4）境界，（5）等高線。

2.2改當(dāng)前層

當(dāng)前圖層是系統(tǒng)對編輯者當(dāng)前用數(shù)字化儀、矢量化、鍵盤或鼠標(biāo)器輸入的圖形所存放的圖層。系統(tǒng)隱含是0號層。在數(shù)據(jù)輸入過程中必須按圖層有順序地輸入。如地形圖輸入，通過“改當(dāng)前層”菜單，把當(dāng)前層改為水系，輸完水系后保存文件，再把當(dāng)前層改為居民地，輸入居民地后保存文件，依此類推，輸入道路、境界、等高線等。層不同，但保存的是同一文件。

2.3改層開關(guān)

改層開關(guān)就是實現(xiàn)將需要編輯的圖層打開，不需要編輯的圖層關(guān)閉。當(dāng)圖層狀態(tài)為ON時，該圖層的圖形可以在屏幕上顯示，當(dāng)圖層狀態(tài)為OFF時，該圖層的圖形不能在屏幕上顯示。利用這一特征可以在編輯某一圖層時，將該圖層狀態(tài)置為ON，而將與之無關(guān)的圖層狀態(tài)設(shè)置為OFF。這樣做一方面可以提高顯示速度，另一方面可以減少其它圖層背景對編輯者視線形成的干擾和誤操作。例如一個文件有水系、航空和境界3個圖層，圖3a表示關(guān)閉航空線層，打開境界線層和水系層；圖3b表示水系層、航空線層和境界線層所有3層數(shù)據(jù)全部打開。0層為自由層，缺省狀態(tài)下輸入的數(shù)據(jù)均被放在0層。

2.4開、關(guān)所有層

開所有層將當(dāng)前編輯文件中所有圖層狀態(tài)置為ON，使其編輯時能在屏幕上顯示。關(guān)所有層將當(dāng)前編輯文件中所有圖層狀態(tài)置為OFF，使其不能在屏幕上顯示。

2.5存、刪當(dāng)前層

存當(dāng)前層是將當(dāng)前層的內(nèi)容從工作區(qū)或文件中分離出來，存入磁盤上的一個文件中，這個功能可完成將一個文件的圖層分離出來成為其它文件。刪當(dāng)前層是將當(dāng)前層的內(nèi)容從文件或工作區(qū)中刪除。

2.6修改、替換層號

某一圖層中少量的要素分層錯誤可以通過“修改層號”，將屏幕上指定錯誤的要素從原來的某一圖層改變到正確的新圖層，如果是某一圖層全部要素需要改變成另一圖層或移到另一圖層中，用“修改層號”菜單就不適合了，必須用“替換層號”完成批量處理。

3.圖層劃分

分層是在數(shù)字化或矢量化之前完成，首先必須認(rèn)真讀圖，對整個圖形主要結(jié)構(gòu)有一個了解，然后根據(jù)一定的目的和分類指標(biāo)對底圖上專題要素進(jìn)行分類，按類設(shè)層，每類作為一個圖層，對每一個圖層賦予一個圖層名。分類可以從性質(zhì)、用途、形狀、尺度、色彩等5個方面考慮。例如，把在地下管網(wǎng)系統(tǒng)中不同性質(zhì)的地下管線（供水、排水、污水、電力、通訊、煤氣、熱力等）合在同一圖層，當(dāng)需要單獨查詢，顯示其中一種管線時，只能根據(jù)管線的屬性來區(qū)分，這比單獨用一層存放一種管線要花費更多的處理時間。除了按專題內(nèi)容進(jìn)行分層外，還可以依據(jù)時間和垂直高度進(jìn)行分層。按時間序列分層則可以不同時間或時期進(jìn)行劃分，時間分層便于對數(shù)據(jù)的動態(tài)管理，特別對歷史數(shù)據(jù)的管理。按垂直高度劃分是以地面不同高程來分層，這種分層從2維轉(zhuǎn)化為3維，便于分析空間數(shù)據(jù)的垂向變化，從立體角度去認(rèn)識事物構(gòu)成。具體分層時還應(yīng)注意考慮以下幾方面問題：（1）數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，如哪些數(shù)據(jù)有公共邊，哪些數(shù)據(jù)間有隸屬關(guān)系。（2）用戶視圖的多樣性。（3）數(shù)據(jù)與功能關(guān)系，如哪些數(shù)據(jù)經(jīng)常在一起使用，哪些功能是起主導(dǎo)作用的功能等，同一層應(yīng)有同樣的使用目的和方式。（4）數(shù)據(jù)更新問題，因為更新一般以層為單位進(jìn)行處理，所以應(yīng)考慮將變更頻繁的數(shù)據(jù)分離出來。（5）顧及數(shù)據(jù)量大小，各層數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量最好比較均衡。（6）盡量減少數(shù)據(jù)冗余，但數(shù)據(jù)庫中需要不同級安全處理的數(shù)據(jù)也應(yīng)單獨分層。

4.分層意義

對地圖進(jìn)行分層，有助于圖形編輯，當(dāng)對地圖編輯時可以調(diào)入相應(yīng)的圖層，鎖定某些無關(guān)圖層，這樣進(jìn)入工作區(qū)的圖形數(shù)據(jù)就可大大減少，從而提高屏幕顯示速度，增強屏幕視覺效果，清楚地顯示所需要部分，避免了無關(guān)圖形干擾編輯者視線。如區(qū)分地理要素和地質(zhì)要素就是如此，一條線狀要素是表示等高線，還是表示地質(zhì)界線，是不好判斷的，或者容易出錯，如果分成不同的圖層，問題就變簡單了，編輯地質(zhì)界線時，通過改層開關(guān)，打開地質(zhì)界線，關(guān)閉等高線圖層，將地質(zhì)界線圖層調(diào)入工作區(qū)，就可以免于等高線干擾，同樣編輯等高線時只要將等高線圖層調(diào)入工作區(qū)，就可以免于地質(zhì)界線干擾。在編圖過程中，底圖內(nèi)容是相對穩(wěn)定的，基本上只是取舍變換。而在微機上對底圖的取舍變換是否簡捷和迅速取決于數(shù)字化或矢量化過程中對數(shù)據(jù)的組織和管理。對地圖進(jìn)行分層管理，是計算機對圖形管理的重要內(nèi)容，對較小或同類不同級別的底圖內(nèi)容取舍變換，或當(dāng)一張圖上表達(dá)內(nèi)容太多時，以層的管理形式效率最高。分層便于數(shù)據(jù)的二次開發(fā)與綜合利用，實現(xiàn)資源共享，也是滿足多用戶不同需要的有效手段，各用戶可以根據(jù)自己需要將不同內(nèi)容的圖層進(jìn)行分離、組合和疊加形成自己需要的專題圖件，甚至派生出滿足各種專題圖幅要求的不同底圖。例如某一地區(qū)的地形圖按照要素的特性分成公路層、水系層、地貌層等等。由于某種需要，要制作此地區(qū)水系分布圖，那么就可以容易地把水系層及有關(guān)的要素提取出來，保存為一個文件，這樣大大節(jié)省了時間及費用，并提高了工作效率。對于共用的要素，可以單獨作為一個圖層數(shù)字化，然后將其添加到要編輯的任何文件中去，制作不同的專題圖，這樣就可以避免重復(fù)的數(shù)字化工作。例如，地理底圖是地質(zhì)圖和礦產(chǎn)圖共用的要素，可以看作一個圖層，只要數(shù)字化一次即可。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃國云，謝明德.MAPGIS在地質(zhì)制圖中的應(yīng)用[J].礦山測量，2011，（05）.