基于ArcGIS的地圖制圖表達(dá)實(shí)踐研究

張民安

摘要：以信息技術(shù)為支撐，計(jì)算機(jī)地圖制圖已經(jīng)基本取代了傳統(tǒng)的地圖繪制，不僅大大提高了制圖效率，也保證了地圖中數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。ArcGIS軟件本身具備了完善的自動(dòng)化地圖制圖功能，能夠滿足各種地圖制圖的個(gè)性化需求。論文結(jié)合ArcGIS制圖表達(dá)的概念及規(guī)則，結(jié)合實(shí)際案例，對(duì)ArcGIS制圖表達(dá)在地圖制圖中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了分析和討論。

關(guān)鍵詞：地圖制圖，ArcGIS，制圖表達(dá)

傳統(tǒng)的地圖制圖工作需要建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用圖形圖像軟件比如PS、AI、CAD軟件，將數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)化為地圖符號(hào)，通過(guò)制圖編輯器生成地圖。這種地圖制圖方法由于數(shù)據(jù)庫(kù)和制圖數(shù)據(jù)沒(méi)有同時(shí)進(jìn)行，在實(shí)際工作中，很容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失和破壞，如果數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，則需要同時(shí)修改圖形軟件中的數(shù)據(jù)信息，如果數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)變化，則可能需要重新生成地圖，一定程度上增加了制圖工作量。因此，實(shí)現(xiàn)建立數(shù)據(jù)庫(kù)和制圖一體化是當(dāng)前地理信息技術(shù)的一大熱點(diǎn)。Archaisi制圖表達(dá)功能將要素制圖符合存儲(chǔ)在要素字段中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)與制圖數(shù)據(jù)一體化管理，極大的提高了地圖制圖的工作效率。

一、ArcGIS圖表達(dá)概述

ArcGIS屬于一種可伸縮、全面的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，Representation制圖表達(dá)是其中一個(gè)非常重要的功能，基本上，所有的地圖制圖都可以通過(guò)ArcGIS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理分析，甚至可以直接在ArcGIS中完成全部制圖過(guò)程。尤其是在ArcGIS9.2中，推出了制圖表達(dá)的規(guī)則與覆蓋功能后，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、規(guī)格化與個(gè)性化的統(tǒng)一，幫助解決了彼此之間的沖突，也因此促進(jìn)了地圖生產(chǎn)效率的提高。制圖表達(dá)是一種新的制圖符號(hào)化理念，也是建立在規(guī)則之上的智能化制圖方法，其不僅擁有豐富表現(xiàn)力的符號(hào)，而且能夠在制圖編輯過(guò)程中依照制圖要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)符號(hào)的動(dòng)態(tài)編輯修改。制圖表達(dá)屬于要素類(lèi)的一部分，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，可以運(yùn)用要素形式進(jìn)行管理，其本身不是新的圖層或者數(shù)據(jù)類(lèi)型。為了能夠滿足不同地圖對(duì)于表達(dá)方式的不同要求，制圖類(lèi)中的一個(gè)要素類(lèi)通常都會(huì)支持多種制圖表達(dá)。在實(shí)際應(yīng)用中，制圖表達(dá)能夠?qū)⒎?hào)信息與要素幾何位置共同存儲(chǔ)在要素類(lèi)中，用戶能夠根據(jù)自身需求，對(duì)要素的符號(hào)表達(dá)進(jìn)行重新定義，從而促進(jìn)地圖制圖質(zhì)量及效益的提高^[1]。

二、ArcGIS制圖表達(dá)方式

（一）符號(hào)化圖層

在繪制要素時(shí)，需在ArcGIS軟件中選擇相應(yīng)的制圖工具，在繪制要素類(lèi)時(shí)，將具體操作默認(rèn)為制圖表達(dá)方式，在不斷調(diào)整和改進(jìn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步修改要素的外觀。符號(hào)圖層為制圖表達(dá)規(guī)則的基本結(jié)構(gòu)，由線、填充和標(biāo)記三部分組成。在每個(gè)制圖表達(dá)規(guī)則中，有大于1個(gè)的符號(hào)圖層在繪制多層結(jié)構(gòu)時(shí)，需要運(yùn)用多個(gè)符號(hào)圖層來(lái)完成，在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的幾何效果，并不是主要的組成。在實(shí)際開(kāi)展工作中，如果幾何效果對(duì)于圖層的空間關(guān)系及要素形狀的影響不大，在處理一些復(fù)雜的圖層時(shí)，就可以借助于動(dòng)態(tài)的方式來(lái)進(jìn)行修改，從而取得較好的處理效果。

（二）屬性變化及復(fù)雜地物的動(dòng)態(tài)表達(dá)和特殊表達(dá)

對(duì)于繪制的地圖，使用ArcGIS軟件來(lái)進(jìn)行處理時(shí)，可以促使地圖符號(hào)更加規(guī)范化，在針對(duì)地圖上的不同區(qū)域進(jìn)行表達(dá)時(shí)，可以在等級(jí)屬性的作用下來(lái)完成，在完成制度表達(dá)的創(chuàng)建工作之后，可采取動(dòng)態(tài)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖的表達(dá)，它是指當(dāng)對(duì)屬性值進(jìn)行修改時(shí)，依據(jù)屬性值的變化情況，數(shù)據(jù)庫(kù)中的表達(dá)規(guī)則會(huì)發(fā)生一定的變化，最終促使繪制規(guī)則的屬性也發(fā)生相應(yīng)的改變，并且可以將相應(yīng)的效果顯示出來(lái)。針對(duì)那些較為復(fù)雜的地物制度對(duì)應(yīng)的表達(dá)規(guī)則，如果其不符合相應(yīng)的制度要求，就需通過(guò)結(jié)合的方式，來(lái)進(jìn)行自由表達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)狀態(tài)的充分模擬，并且采取更加規(guī)范的方式，來(lái)梳理那些關(guān)鍵性的字段。在對(duì)那些復(fù)雜地物采取特殊表達(dá)時(shí)，如果在位置上存在沖突和不合理的地方，就需對(duì)其采取旋轉(zhuǎn)或者移動(dòng)的方式進(jìn)行調(diào)整，在制度表達(dá)規(guī)則和覆蓋的作用下，來(lái)對(duì)特殊的空間位置進(jìn)行調(diào)整，并使原始要素不發(fā)生變化，從而確保對(duì)于復(fù)雜地物的位置調(diào)整，滿足原始數(shù)據(jù)的要求，還可以促使制度表達(dá)更加規(guī)范、更富有個(gè)性。

三、ArcGIS制圖表達(dá)中地圖制圖的實(shí)踐應(yīng)用

（一）符號(hào)系統(tǒng)共享

制圖表達(dá)規(guī)則通常存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)于需要?jiǎng)?chuàng)建制圖表達(dá)的要素圖層，同樣需要存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，才能最正常轉(zhuǎn)換為制圖表達(dá)。這樣的存儲(chǔ)方式改變了原本將符號(hào)化信息存放在ArcMap或者.lyr等客戶端文件中的模式，能夠?qū)崿F(xiàn)符號(hào)系統(tǒng)的共享。對(duì)于同一套數(shù)據(jù)而言，創(chuàng)建不同應(yīng)用目的的制圖表達(dá)符號(hào)，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用在相應(yīng)需求的地圖中。以該案例為例，一共需要將四個(gè)要素類(lèi)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的制圖表達(dá)規(guī)則，因此在符號(hào)化過(guò)程中，必須選擇對(duì)應(yīng)規(guī)則來(lái)對(duì)符號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行分享，分別對(duì)道路線、教學(xué)樓等建筑面以及生活服務(wù)方式等進(jìn)行表達(dá)。

（二）數(shù)據(jù)采集與錄入

將與森林公園相關(guān)的紙質(zhì)地形圖掃描后存儲(chǔ)到軟件數(shù)據(jù)庫(kù)中，生成TEEF格式的電子版，然后在工具欄中添加地理配準(zhǔn)工具圖對(duì)地形圖文件進(jìn)行結(jié)合配準(zhǔn)，每一張地形圖上選取一定數(shù)量的公里網(wǎng)交叉點(diǎn)作為控制點(diǎn)，達(dá)到校正地形圖的目的。此次從地形圖中選擇6-10個(gè)交叉點(diǎn)作為控制點(diǎn)，根據(jù)交叉點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)值校正。然后利用ArcToobox模塊中的格柵投影工具對(duì)柵格化的地形圖進(jìn)行投影定義，得到森林公園的底圖。將底圖上的地理要素、要素類(lèi)輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)庫(kù)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)指行政界線、高速公路、鐵路、國(guó)道、省道、縣道、居民地等高線，是制作森林公園地圖的基礎(chǔ)。專題數(shù)據(jù)主要指森林林地落界庫(kù)。

（三）地圖制作與輸出

根據(jù)ArcGIS軟件確定的幾何圖形拓?fù)潢P(guān)系，需要對(duì)森林地圖內(nèi)容要求對(duì)各個(gè)要素進(jìn)行符號(hào)化以及著色，植物景觀、不同景區(qū)、功能分區(qū)必須使用不同的色彩進(jìn)行填充。在著色的時(shí)候，必須確保整個(gè)畫(huà)面的和諧統(tǒng)一，不能盲目使用各種顏色。然后打開(kāi)ArcMap窗口，點(diǎn)擊屬性欄，找到選項(xiàng)卡并勾選標(biāo)注圖層要素，根據(jù)地圖的要素選擇合適的標(biāo)注方法、標(biāo)注顏色、標(biāo)注字體和大小以及標(biāo)注樣式。在制圖過(guò)程中，如果制圖表達(dá)規(guī)則無(wú)法滿足制圖要求，需要對(duì)原有的規(guī)則制圖表達(dá)規(guī)則轉(zhuǎn)化為自由制圖表達(dá)方式，模擬顯示狀態(tài)，將一條線路分割為幾段，實(shí)現(xiàn)符號(hào)化處理。比如該項(xiàng)目的道路和河流相交的地方，需要設(shè)置橋的符號(hào)，這個(gè)時(shí)候需要使用Create Overpass工具，將制圖層表達(dá)規(guī)則轉(zhuǎn)化為橋的符號(hào)，并結(jié)合制圖表達(dá)工具，調(diào)整符號(hào)的大小、顏色和方向。鐵路、公路交匯的隧道、建筑澤東與道路的方向排列，并分別采用制圖表達(dá)規(guī)則和覆蓋方式解決符號(hào)地理位置沖突問(wèn)題，防止原始數(shù)據(jù)、地物空間位置和幾何特征的改變，實(shí)現(xiàn)ArcGIS制圖表達(dá)規(guī)則的個(gè)性化表達(dá)。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在地圖制圖中，大量使用ArcGIS制圖表達(dá)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的高效處理，對(duì)制圖過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行處理，可以極大地降低地圖制圖工作量，提高地圖制圖效率和質(zhì)量。不過(guò)，在運(yùn)用制圖表達(dá)后，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)圖形顯示效果降低的情況，重新繪制能力會(huì)有效下降，而且無(wú)法方便地對(duì)制圖編輯工具進(jìn)行使用。基于此，相關(guān)技術(shù)人員在地圖制圖過(guò)程中，應(yīng)該做好ArcGIS制圖表達(dá)的應(yīng)用研究，促進(jìn)生產(chǎn)銷(xiāo)量的進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]王佩，余樹(shù)影，董文君，等.ArcGIS制圖表達(dá)在地形圖生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)化，2013（2）：46-48.

[2]劉志，郝克俊.基于ArcGISPython的安全射界圖自動(dòng)化制作[J].氣象科技，2016，44（5）：816-821.

作者身份證號(hào)：370983199006146938