1∶50 000 DLG數(shù)據(jù)符號化方法及實現(xiàn)

牛宵

摘 要：地圖符號是地圖語言的重要組成部分，是可視化表達空間地理信息的基礎(chǔ)工具。本文主要研究了山東省1∶50 000 DLG數(shù)據(jù)地圖符號庫的設(shè)計、制作及自動符號化的實現(xiàn)方法，并以ArcMap為平臺，通過ArcOjects組件二次開發(fā)的方式，建立1∶50 000標準地形圖制圖系統(tǒng)。系統(tǒng)可以實現(xiàn)快速自動制圖及輸出，有效提高了數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理和社會化信息共享服務，具有極其重要的應用推廣價值。

關(guān)鍵詞：1∶50 000數(shù)字線劃圖（DLG）數(shù)據(jù);地圖符號庫;自動符號化;ArcObjects

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）25-0022-03

Realization of the Method of Automated Symbolization

for 1∶50 000 DLG Data

NIU Xiao

（Shandong Provincial Institute of Land Surveying and Mapping，Jinan Shandong 250013）

Abstract： Map symbol is an important part of map language and is also a basic tool for visualization of spatial geographic information. This paper studied the design and implementation method of map symbols database and automated symbolization based on 1∶50 000 DLG data of Shandong Province. And we successfully established a standard topographic mapping system which runs on ArcMap platform through secondary development of the ArcObjects component. This system can realize rapidly and automated mapping and output which can effectively improve the standardized management for data and sharing service for information of socialization， and it has the value of popularization.

Keywords： 1∶50 000 DLG data;map symbols database;automated symbolization;ArcObjects

數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)（Digital Line Graphic，DLG）是基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)中一種重要的產(chǎn)品形式，應用領(lǐng)域十分廣泛。目前，全國最新的1∶50 000 DLG數(shù)據(jù)采用建庫的點、線、面形式進行存儲，對于非專業(yè)人士或需要地形圖成果的用戶則不適用。建立1∶50 000 DLG數(shù)據(jù)自動符號化系統(tǒng)，可以極大提高制圖效率，縮短制圖周期，不僅能滿足為社會各行業(yè)提供新的數(shù)據(jù)表達形式，而且能快速為應急突發(fā)事件提供地圖成果。

隨著計算機技術(shù)和全球信息網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機制圖技術(shù)日新月異，ArcGIS作為一個成熟的、功能強大的、穩(wěn)定性高的GIS軟件，對外開放了幾乎全部底層GIS功能的組件集ArcObjects，為GIS開發(fā)提供了前所未有的靈活性。目前，采用ArcObjects進行二次開發(fā)構(gòu)建系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)十分成熟，同時對ArcGIS制圖的研究資料也不計其數(shù)。例如，顧華奇和江文琴[1]研究了基于ArcSDE建庫的1∶1萬DLG數(shù)據(jù)庫自動符號化技術(shù);王戰(zhàn)舉和范玉茹[2]闡述了ArcEngine環(huán)境下供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)地圖符號庫設(shè)計與制作的實現(xiàn)方法;張鵬程和陳夏宮[3]探索了一條ArcGIS平臺符號化DLG數(shù)據(jù)的新途徑。這些研究及應用大部分是基于ArcEngine平臺實現(xiàn)的，而通過ArcMap桌面開發(fā)實現(xiàn)系統(tǒng)功能的研究及應用較少。依托于ArcMap平臺建立系統(tǒng)可以節(jié)約構(gòu)建系統(tǒng)功能界面以及開發(fā)ArcGIS Desktop已有功能的時間，特別是對1∶50 000 DLG數(shù)據(jù)自動符號化后的成果進行后期精編時，可以直接使用數(shù)據(jù)處理、制圖表達等功能，實現(xiàn)更好的制圖效果。

1 系統(tǒng)設(shè)計

1.1 軟件環(huán)境

系統(tǒng)軟件包括ARCGIS Desktop 9.3，F(xiàn)ont Creator5.6，Arcobject，VS.net2008。

1.2 實現(xiàn)流程

系統(tǒng)的功能主要分為四個方面：①符號庫的制作;②1∶50 000 DLG數(shù)據(jù)的自動符號化;③圖外整飾添加;④地圖輸出。實現(xiàn)流程具體可以細分為以下幾個步驟：數(shù)據(jù)預處理、打開制圖工程、添加DLG數(shù)據(jù)并固定顯示比例尺、自動符號化、添加圖外整飾和制圖輸出。

1.3 符號庫設(shè)計

地圖符號由形狀不同、大小不一、色彩有別的圖形或文字組成，不僅能表示地理事物的空間位置、形狀、質(zhì)量和數(shù)量等特征，而且可以表達各事物之間的相互聯(lián)系及區(qū)域總體特征[4]。地圖符號庫的設(shè)計及建立在地理制圖及GIS中具有重要地位。

ArcMap擁有完整的符號管理系統(tǒng)，符號庫為Style文件，一個Style文件包括了22個符號子庫。

本系統(tǒng)中Style文件中只需要用到Marker Symbols、Line Symbols、Fill Symbols、Text Symbols四個符號子庫。其中，前三個字庫中存放幾何要素對應的圖形表達符號，Text Symbols中存放注記字體的信息，包括字體的大小、顏色和字形等。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 平臺搭建

ArcGIS提供了強大的開發(fā)工具。本系統(tǒng)以ArcMap為平臺，使用C#.net語言通過ArcOject組件的二次開發(fā)，生成dll文件，實現(xiàn)ArcGIS桌面擴展。

2.2 符號庫制作

ArcGIS中，符號庫通過符號管理器（Style Manager）來管理，可以進行符號庫的添加、刪除、新建等。

Style文件中的各類符號制作可以通過四種方式：①基于ArcMap中已有符號制作;②基于TrueType字體制作;③基于圖片制作;④多種方式組合制作。本文中地圖符號主要通過前兩種方法以及這兩種方法的組合制作。

TrueType字體制作采用字體符號編輯工具Font Creator 5.6進行繪制，制作完成后保存文件為50000symbols.ttf。將字體庫文件安裝到Windows系統(tǒng)中的字體文件中（c：＼Windows＼Fonts），打開新建的50000symbols.style樣式庫，將編輯好的字體添加為符號;點、線、面符號都可以在style中編輯，最終形成1∶50 000標準地形圖符號庫文件。

符號庫中各符號的編碼是該符號的唯一標識碼，采用國家地形圖圖式標準中的地理要素分類及編碼，便于和1∶50 000 DLG數(shù)據(jù)的地物屬性碼進行匹配[5]。圖1和圖2分別是制作的1∶50 000標準地形圖符號字體庫和符號庫。

2.3 數(shù)據(jù)預處理

2.3.1 數(shù)據(jù)情況。1∶50 000 DLG數(shù)據(jù)采用2000國家大地經(jīng)緯度坐標;數(shù)據(jù)要素代碼采用中華人民共和國國家標準《國土基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類與代碼》（GB/T 13923—1992），并根據(jù)需要進行一些擴充;數(shù)據(jù)以ArcGIS 9.3的Personal Geodatabase格式存儲，也即mdb數(shù)據(jù)格式。

2.3.2 坐標轉(zhuǎn)換。由于現(xiàn)有1∶50 000 DLG數(shù)據(jù)坐標為2000國家大地經(jīng)緯度坐標，必須轉(zhuǎn)換為平面直角坐標才能保證地圖顯示出圖的科學性，所以數(shù)據(jù)預處理功能主要是對1∶50 000 DLG數(shù)據(jù)的坐標進行轉(zhuǎn)換。該功能通過ArcGIS Desktop 9.3平臺中ArcToolBox中Project功能的Geoprocessing調(diào)用來實現(xiàn)。

2.4 自動符號化

數(shù)據(jù)自動符號化是通過程序把添加后的圖層要素按照特定的屬性值與符號庫中的符號進行自動匹配的過程。系統(tǒng)自動符號化的流程分兩大部分。

2.4.1 讀入并解析style文件。以獲取50000symbols.style中名稱為260700（對應具體地物類型為泉）的符號過程為例：首先構(gòu)建一個StyleGallery對象，其次使用IStyleGalleryStorage接口的AddFile方法加載Style文件，遍歷StyleGallery中的Class，如果為Marker Symbols，則使用IStyleGallery的Get_Items方法返回一個可枚舉的包含一系列StyleGalleryItem的EnumStyleGalleryItem的對象，最后遍歷EnumStyleGalleryItme枚舉對象中的StylegalleryItme。如果名稱是260700，則獲取符號庫中名稱為260700的StylegalleryItme，然后通過IStyleGalleryItem的Item屬性轉(zhuǎn)換為ISymbol。

2.4.2 進行唯一值符號化。讀取圖層中相關(guān)屬性信息，之后讀取符號庫中每一個符號的名稱，根據(jù)圖層屬性字段和符號庫中符號名稱進行一一匹配，將匹配符號后的圖層列表及地圖進行刷新顯示，即完成地圖符號的自動匹配和顯示。唯一值符號化過程不僅包括數(shù)據(jù)各要素的符號匹配，還包括注記信息的顯示。通過唯一值符號匹配的方法獲取Text Symbols中的注記符號，然后通過ArcObject中的IAnnotationLayerPropertiesCollection、ILabelEngineLayerProperties等接口的方法、屬性實現(xiàn)注記信息的標注顯示。

2.5 圖外整飾添加及制圖輸出

圖外整飾信息包括方便使用而附加的說明性文字和工具性資料，如外圖廓、圖名、圖號、鄰接表信息、坡度尺、比例尺和輔助信息等。

制圖輸出后即為可向用戶提供的1∶50 000標準紙質(zhì)地形圖。

2.6 系統(tǒng)特點

系統(tǒng)依托于ArcMap平臺，通過dll文件擴展桌面功能，可以直接使用ArcMap界面及ArcGIS Desktop中的所有功能，大大節(jié)省了系統(tǒng)建立的時間。

3 結(jié)語

本文依據(jù)1∶50 000 DLG數(shù)據(jù)的特點，按照標準地形圖制圖的標準及規(guī)范，建立集DLG數(shù)據(jù)坐標轉(zhuǎn)換和1∶50 000標準地形圖制圖為一體的系統(tǒng)，可以為基礎(chǔ)測繪用戶提供1∶50 000紙質(zhì)地形圖產(chǎn)品，也可以為應急事件提供地圖保障，縮短了1∶50 000地形圖的制作周期，具有良好的應用價值。

由于ArcGIS制圖對數(shù)據(jù)的依賴性很強，而數(shù)據(jù)采集過程中不可避免地會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不規(guī)范的情況，這樣依據(jù)數(shù)據(jù)進行符號化顯示則必然會出現(xiàn)可視表達不合理、不正確的現(xiàn)象。對于數(shù)據(jù)存在的一些共性問題，可以向數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位反饋，便于查找原因，完善數(shù)據(jù)采集標準。而對于某些不可避免的問題，可以通過在數(shù)據(jù)預處理時盡可能對數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，以達到更好的制圖效果，減少后期人為干預工作，這是下一步需要完善的地方。

參考文獻：

[1]顧華奇，江文琴.基于ArcSDE建庫的1︰1萬DLG數(shù)據(jù)庫自動符號化研究[J].中國科技博覽，2011（35）：601.

[2]王戰(zhàn)舉，范玉茹.基于ArcEngine的供水管網(wǎng)GIS符號庫的設(shè)計與實現(xiàn)[J].地理空間信息，2012（1）：112-115.

[3]張鵬程，陳夏宮.ArcGIS平臺中DLG要素的動態(tài)符號化方法及實現(xiàn)[J].工程勘察，2010（7）：61-64.

[4]邱洪鋼，張青蓮，陸紹強.ArcGISEngine開發(fā)-從入門到精通[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[5]牛苓濤，盛業(yè)華.基于ArcGIS的地圖符號庫的設(shè)計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代測繪，2013（6）：114-116.