基于計(jì)算機(jī)技術(shù)智能生成地質(zhì)圖圖例的方法研究

李如山，杜 雷，高孝敏，垢元培，于孝民，王佳宏

（1.河北省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)，河北 唐山 063000）

（2.唐山中地地質(zhì)工程公司，河北 唐山 063000）

0 引言

長(zhǎng)期以來(lái)，不管是老舊地質(zhì)圖的電子化還是新成果地質(zhì)圖的編繪，圖例的修編工作是地質(zhì)圖一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié)；現(xiàn)階段，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，圖例的修編制作手段逐漸采用計(jì)算機(jī)輔助人工識(shí)別編繪，使用的繪圖軟件Surfer、MapGIS、AutoCAD 等手工繪圖功能強(qiáng)大，但圖例制作工作要求細(xì)致且繁瑣，易出現(xiàn)人為遺漏或錯(cuò)誤。近年部分研究者對(duì)MapGIS、AutoCAD、ArcGIS 等軟件進(jìn)行了圖例制作功能的二次開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，其繪制圖例也較為繁瑣，而基于MapGIS軟件進(jìn)行的二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了圖例自動(dòng)制作的功能，但軟件二次開(kāi)發(fā)的平臺(tái)環(huán)境也局限了其圖例圖元屬性開(kāi)發(fā)，因此，從計(jì)算機(jī)底層數(shù)據(jù)層面實(shí)現(xiàn)制作圖例是解決此類(lèi)問(wèn)題的一個(gè)解決方案。筆者梳理了地質(zhì)圖圖例編繪要點(diǎn)，在windows 10 操作系統(tǒng)環(huán)境下，基于Access 數(shù)據(jù)庫(kù)，建設(shè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)，使用visual studio 2017 編程平臺(tái)，采用C#編程語(yǔ)言編寫(xiě)了相應(yīng)代碼，通過(guò)圖元屬性數(shù)字歸一化，可實(shí)現(xiàn)一鍵智能生成圖例。本次筆者從地質(zhì)圖圖例制作層面，首先簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，而后介紹一鍵生成圖例的制作流程及主要工作思路。

1 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

數(shù)據(jù)庫(kù)采用Access 數(shù)據(jù)庫(kù)。在參照現(xiàn)行國(guó)家、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及經(jīng)驗(yàn)下，編制地層、顏色等字典，建立類(lèi)型表、地體表、顏色表等，形成共用數(shù)據(jù)庫(kù)；分析地質(zhì)體-內(nèi)在關(guān)系-圖元數(shù)據(jù)之間的空間轉(zhuǎn)換紐帶聯(lián)系，按不同的地質(zhì)信息類(lèi)別建立點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)表，將項(xiàng)目地表地質(zhì)界線、鉆孔、礦體等空間和地質(zhì)屬性數(shù)據(jù)分別輸入數(shù)據(jù)庫(kù)，建立項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)。基于建立的共用數(shù)據(jù)庫(kù)和項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的聯(lián)合使用模式，從而將項(xiàng)目地質(zhì)信息轉(zhuǎn)化保存到數(shù)據(jù)庫(kù)文件。

2 智能生成圖例

在按照相關(guān)規(guī)程建設(shè)底層數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，編寫(xiě)程序讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的地質(zhì)信息，通過(guò)檢索篩選空間屬性信息，經(jīng)計(jì)算確定圖例區(qū)配置位置；對(duì)圖元信息進(jìn)行去重，按照制定的圖例排序原則排序并存儲(chǔ)；根據(jù)獲取的圖例區(qū)位置配置信息和圖例存儲(chǔ)信息，程序?qū)崿F(xiàn)生成圖例可視化（見(jiàn)圖1）。

圖1 圖例編繪流程

2.1 提取圖元信息

讀取數(shù)據(jù)庫(kù)圖形圖元中的顏色、點(diǎn)、線等字段數(shù)據(jù)存儲(chǔ)內(nèi)存中。讀取和存儲(chǔ)代碼簡(jiǎn)述如下：

OleDbDataReader rs = cmd.ExecuteReader();//讀數(shù)據(jù)庫(kù)

zdG_LX.Add(lx.Cls, lx)//將數(shù)據(jù)加入到字典中

2.2 檢索圖形范圍

檢索內(nèi)存中存儲(chǔ)的圖形圖元信息，篩選出空間屬性信息，將圖形四角坐標(biāo)信息（見(jiàn)圖2）標(biāo)記并存儲(chǔ)于min（x，y）、max（x，y）中，作為圖例位置計(jì)算的依據(jù)。計(jì)算圖形范圍坐標(biāo)代碼簡(jiǎn)述如下：

圖2 圖形信息結(jié)構(gòu)圖

double Xmin = NExmin * scale;

double Xmax = NExmax * scale;

double Ymin = Can_wide - scale * NNymin;

double Ymax = Can_wide - scale * NNymax;

2.3 檢索圖例與排序

通過(guò)不同的關(guān)鍵字段對(duì)各類(lèi)圖元信息進(jìn)行檢索，去除相同的圖元類(lèi)信息，得到加載圖形圖元種類(lèi)及數(shù)量，即圖例的數(shù)量；按照?qǐng)D例順序結(jié)構(gòu)（見(jiàn)表1），對(duì)去重后的圖例信息進(jìn)行排序存儲(chǔ)。去重和排序代碼簡(jiǎn)述如下：

List dxhR = dxh.Distinct().ToList();//去重

dxhR.Sort();//排序

表1 圖例順序結(jié)構(gòu)表

2.4 配置圖例繪圖區(qū)

根據(jù)圖形占用位置范圍（min（x，y）、max（x，y））和圖例數(shù)量，計(jì)算圖例區(qū)與圖形區(qū)邊界距離并分配圖例的排列位置，等距放置圖例，使之排列整齊美觀。代碼簡(jiǎn)述如下：

//TL_row 為圖例行數(shù)

int TL_row = (int)(Ymin - Ymax - 260) / 220;

//TL_total 為圖例中的總個(gè)數(shù)

int TL_total = dmhR_number + dxhR_number +CZ_number + zkhR_number + pmxhR_number + xdhR_number;

//TL_colum 為圖例中的列數(shù)

int TL_colum = TL_total / TL_row + 1;

2.5 生成圖例

根據(jù)圖例類(lèi)型及存儲(chǔ)信息，提取圖例類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)相應(yīng)顏色、符號(hào)、線型、線寬等信息，按圖例框尺寸及文字規(guī)格顯示生成在圖例區(qū)，保持圖例框內(nèi)顏色、文字（礦種、探礦工程文字、產(chǎn)狀等）等要素與加載范圍圖形信息一致，生成圖例如圖3。生成圖例代碼簡(jiǎn)述如下：

DL_ReadData.zdG_LX.TryGetValue();

GeoPoint.Kjing(canvas,Point,30);

textBlockTL2.Text = g_LXB.Name;

圖3 生成圖例示例

選擇圖例文字輸出控件時(shí)，比選了Textbox 和Textblock（見(jiàn)表2），根據(jù)兩種控件功能特點(diǎn)，選用Textbox 控件用于圖例框右側(cè)的文字說(shuō)明，Textblock控件主要用于顯示圖例框內(nèi)文字。

表2 Textbox 與Textblock 控件需求功能對(duì)比分析

3 結(jié)束語(yǔ)

地質(zhì)圖是地質(zhì)工作總結(jié)及成果組成的重要部分，而圖例是認(rèn)識(shí)地質(zhì)圖內(nèi)容必不可好的輔助工具，幫助讀懂地質(zhì)圖涵蓋的地質(zhì)信息。為提高工作效率，減少人為誤差，不受繪圖軟件二次開(kāi)發(fā)環(huán)境的局限性，基于底層開(kāi)發(fā)技術(shù)開(kāi)發(fā)了該程序，并采用虛擬地質(zhì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試模塊，實(shí)現(xiàn)一鍵智能生成圖例，得到較好效果。該項(xiàng)模塊主要特點(diǎn)：（1）不受繪圖軟件二次開(kāi)發(fā)環(huán)境的局限；（2）一鍵生成圖例，操作簡(jiǎn)單，避免多步手動(dòng)操作出現(xiàn)人為錯(cuò)誤，提高制作圖例的準(zhǔn)確性；（3）根據(jù)加載圖形信息準(zhǔn)確配置圖例區(qū)；（4）檢索加載的圖形區(qū)信息，圖例各項(xiàng)顯示信息可與之保持一致。