地圖快速符號(hào)化的理論與實(shí)踐

石全悅

（安徽省第一測繪院， 安徽合肥 230031）

0 引言

使用地圖模板瀏覽或處理地理信息數(shù)據(jù)，省去了重新配圖的時(shí)間，但是常常無差別的符號(hào)化設(shè)置形成一種錯(cuò)誤的作業(yè)方法或思維習(xí)慣：流動(dòng)水面和靜止水面被錯(cuò)誤地設(shè)置為相同的藍(lán)色。隨時(shí)隨地設(shè)置地理要素的符號(hào)，甚至一鍵實(shí)現(xiàn)符號(hào)與屬性匹配，是地圖用戶的需求。

1 屬性字段自動(dòng)匹配符號(hào)

屬性值自動(dòng)匹配符號(hào)庫中的符號(hào)，可以節(jié)約大量的配圖時(shí)間，也可以據(jù)此發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的問題。要實(shí)現(xiàn)此功能，需要：有精心設(shè)計(jì)的符號(hào)庫[1]，符號(hào)美觀，名稱與屬性項(xiàng)強(qiáng)關(guān)聯(lián)；通過關(guān)聯(lián)或增加屬性字段的方式，確保某屬性項(xiàng)的值與符號(hào)庫中的符號(hào)名完全一致。

1.1 制作符號(hào)從統(tǒng)計(jì)GB值開始

符號(hào)是數(shù)據(jù)的圖形顯示。數(shù)據(jù)是千差萬別的，但都有其國標(biāo)代碼GB，每一代碼都要有專門的符號(hào)，需要多少種符號(hào)[2]，都可以通過統(tǒng)計(jì)得到。統(tǒng)計(jì)方法如下：

def statistics_fd(fcsfilefolder，fieldname)：

arcpy.env.workspace=fcsfilefolder

fcs=arcpy.ListFeatureClasses()

gblist=[]

for fc in fcs：

fieldList=[]

fields=arcpy.ListFields(fc)

for field in fields：

fieldList.append(field.name)

if fieldname in fieldList：

for row in arcpy.da.SearchCursor(fc，["SHAPE@"，fieldname])：

if fc+" "+str(row[1])not in gblist：

gblist.append(fc+" "+str(row[1]))

else：

pass

return gblist

函數(shù)的返回值就是所要的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，安徽不到600個(gè)地形要素國標(biāo)分類碼，制作符號(hào)庫的工作不是從0開始，利用已有的符號(hào)，嚴(yán)格定義其名稱如“810301稻田”。

1.2 通過“橋”字段匹配符號(hào)

圖1中，符號(hào)的Value值，是國標(biāo)碼與中文名稱的組合，這樣有利于使用。但規(guī)范的數(shù)據(jù)是不含此類組合值的，這種橋梁作用的字段需要搭建——通過新建字段并賦值的方式或建立與設(shè)計(jì)的表連接的方式。新建字段方法，將會(huì)破壞原數(shù)據(jù)的屬性結(jié)構(gòu)，不可取；建立表連接方法是理想的選擇。不需手動(dòng)建立表連接，使用如下的語句，這種連接只瞬間存在，應(yīng)在地圖文檔打開時(shí)，運(yùn)行如下語句，并保存地圖文檔，才能存儲(chǔ)這種關(guān)聯(lián)關(guān)系。這樣的好處是不改變原數(shù)據(jù)，僅在地圖文檔中添加關(guān)聯(lián)關(guān)系。

biao=r"XXXXXSheet1$"

fc=r"XXXXVEGA"

AddJoin(fc，"GB"，biao，"GB")

表中有GB字段和GBNAME組合字段，要素含有GB字段，以GB為橋構(gòu)建要素與表的連接，再用GBNAME值匹配符號(hào)庫中的符號(hào)。僅打開地圖文檔，才出現(xiàn)這種連接，也才時(shí)時(shí)保持屬性與符號(hào)的匹配。移除關(guān)聯(lián)，符號(hào)化效果消失。

圖1 用屬性值匹配符號(hào)庫中的符號(hào)Figure 1.Match symbols in the symbol library with attribute values

1.3 符號(hào)應(yīng)該體現(xiàn)使用者的需求

圖2 是檢查員的特色用圖設(shè)置：①夸大道路端點(diǎn)目的是為檢查員掌握道路的相交打斷情況；②道路相交打斷錯(cuò)誤；③河流中心線，箭頭表示流向；④水田符號(hào)及品字排列形式。不同的使用者需求有差異[3]，符號(hào)化應(yīng)有不同的版本：普通用戶使用國標(biāo)版，特殊用戶使用符號(hào)化版。

圖2 數(shù)據(jù)、符號(hào)、遙感影像Figure 2.Data，symbols and remote sensing images

1.4 符號(hào)化必不可少的文件

字體文件“Public_V2.0.ttf”及符號(hào)庫“YWSymbol.style”，是地圖文檔符號(hào)化不可缺少的文件，連同存放它們的路徑要記錄到地圖文檔的description屬性內(nèi)。

mxd=arcpy.mapping.MapDocument("CURRENT")

mxd.description="E：Symbol_FontPublic_V2.0.ttfE：Symbol_FontYWSymbol.style"

可以手動(dòng)拷貝，最好使用上述語句。以后使用者遇到一些問題，也容易找到答案。使用方法是，將Public_V2.0.ttf復(fù)制到Windows下font內(nèi)，YWSymbol.style拷貝到用戶方便的地方，再將軟件的符號(hào)庫路徑指向此處；更安全的策略是，將原設(shè)備的字體文件拷貝到他處，地圖任務(wù)結(jié)束后，還原以前的設(shè)置。這些動(dòng)作可以通過創(chuàng)建相應(yīng)的工具來實(shí)現(xiàn)。

2 地圖文檔自動(dòng)生成

如果不采用自動(dòng)生成地圖文檔方法，日常需要這樣處理：將地圖文檔*.mxd指向的數(shù)據(jù)源改名，打開文檔時(shí)，路徑不正確，不顯示數(shù)據(jù)及符號(hào)，需重新定位數(shù)據(jù)的路徑，修改顯示范圍，另存地圖文檔，這樣生成的地圖文檔基本可以使用，有時(shí)也會(huì)遇到較難解決的問題：比如若干個(gè)數(shù)據(jù)源，不能一次解決，需要多次修改數(shù)據(jù)源的路徑，投影參數(shù)與數(shù)據(jù)源的揭示參數(shù)不一致，需要判斷投影帶的中央經(jīng)線重新設(shè)置投影參數(shù)。

自動(dòng)生成地圖文檔，也會(huì)遇到這些問題，只不過是通過程序的方式來解決，重要的是也可以解決空圖層數(shù)據(jù)的加載問題，因?yàn)榭請D層總會(huì)破壞整圖顯示的愿望。

自動(dòng)生成地圖文檔的思路是：準(zhǔn)備字體、符號(hào)庫文件，使用自動(dòng)匹配等方法創(chuàng)建通用的地圖文檔，設(shè)計(jì)好圖層組、圖層，圖層與數(shù)據(jù)層按同名方式命名。mxd模板的路徑、mxd模板的名稱、數(shù)據(jù)源文件的路徑、新層文件的路徑、新mxd的名稱均按編程要求存放，shp、mdb、gdb格式的數(shù)據(jù)源方法幾乎相同：導(dǎo)入地圖文檔文件、導(dǎo)入數(shù)據(jù)源中非空數(shù)據(jù)對應(yīng)的圖層組和圖層，計(jì)算數(shù)據(jù)源中數(shù)據(jù)的范圍，得到整個(gè)地圖的范圍值，并計(jì)算對應(yīng)投影參數(shù)獲取對應(yīng)的引用文件，指定圖層的數(shù)據(jù)源。

def create_mxd(self，template，templatefolder，sour-cefolder，newmxdlyrfolder)：

L0=int(gkp.L2L0(L，3)[0])##計(jì)算投影帶的中央經(jīng)線

MapDocument(os.path.join(templatefolder，"%s.mxd"%L0))

df=arcpy.mapping.ListDataFrames(mxd，"Layers")[0]

df.extent=newExtent

result=GetCount_management(fc)

count=int(result.getOutput(0))

GroupLayer=ListLayers(mxd，"%s"%fc[：3]，df)[0]

addLayer=Layer(fc)

AddLayerToGroup(df，targetGroupLayer，addLayer，"AUTO_ARRANGE")

replaceDataSource(os.path.join(mdb_folder，mdbname)，"ACCESS_WORKSPACE")

findAndReplaceWorkspacePaths(template，os.path.join(mdbfolder，mdbname))

mxd.saveACopy(os.path.join(newmxdlyrfolder，"%s.mxd"%newtuming))

新生成的地圖文檔、數(shù)據(jù)源和工作空間，都經(jīng)過程序的設(shè)置，確保用戶打開文件時(shí)圖形顯示正常、工作空間正常。

3 應(yīng)急態(tài)勢圖

屬性能自動(dòng)匹配符號(hào)、自動(dòng)生成地圖文檔，制作應(yīng)急圖就有了基礎(chǔ)。比如這次新冠疫情，美國的數(shù)據(jù)，每日都在更新，可以制作即時(shí)更新的疫情圖。因?yàn)槲覈臄?shù)據(jù)涉及地圖審查的原因，會(huì)給出版帶來額外的工作，所以才使用美國的數(shù)據(jù)。基本步驟是：準(zhǔn)備基礎(chǔ)地圖要素?cái)?shù)據(jù)，制作地圖文檔，抓取網(wǎng)頁數(shù)據(jù)，寫數(shù)據(jù)到電子表格，關(guān)聯(lián)表。

基 礎(chǔ) 數(shù) 據(jù) 包 括 ：states、usabln、neighcountry、landbnds、us_lakes、intrstat、counties、cities、us_rivers。應(yīng)急內(nèi)容主要涉及states屬性數(shù)據(jù)。

選擇可靠的網(wǎng)址

https：//news.ifeng.com/c/special/7uLyp1412jw?code=USA&needpage=1&webkit=1

本文沒有使用因發(fā)布疫情數(shù)據(jù)又火了一把的約翰斯·霍普金斯大學(xué)的數(shù)據(jù)，而是鳳凰網(wǎng)的數(shù)據(jù)。主要語句如下：

wangzhi="https：//news.ifeng.com/c/special/7uLyp 1412jw?code=USA&needpage=1&webkit=1"

response=urllib.request.urlopen(wangzhi)

txtfile=response.read().decode("utf-8")

可以將數(shù)據(jù)寫入磁盤，也可以直接分析挖掘。數(shù)據(jù)格式如下：

str1={"siwang"："5426"，"sys_ "："2020-03-05 10：49：03"，"name3"："新澤西州"，"zhongzheng_xianyou"：""，"quezhen_xianyou"：""，"quezhen_add"："待公布"，"quezhen"："100025"，"id"：""，"name2"："美國"，"name1"："國外"，"quezhen_jingwaishuru"：""，"yisi"：""，"sys_orderBy"：""，"quezhen_wzz"：""，"zhiyu"：""，"sys_publisher"："王寧1"}

使用正則表達(dá)式提取數(shù)據(jù)：matchObj=re.match('''{"siwang"： (.*?)， "sys_publishDateTime"： (.*?)，"name3"：(.*?)，"zhongzheng_xianyou"：(.*?)，"quezhen_xianyou"：(.*?)，"quezhen_add"：(.*?)，"quezhen"：(.*?)，"id"：(.*?)，"name2"：(.*?)，"name1"：(.*？)，"quezhen_jingwaishuru"：(.*?)，"yisi"：(.*?)，"sys_orderBy"：(.*?)，"quezhen_wzz"：(.*?)，"zhiyu"：(.*?)，"sys_publisher"：(.*?)}'''，str1，re.M|re.I)

所有的(.*?)均代表一個(gè)變量，共有16組數(shù)據(jù)：

siwang=matchObj.group(1)，，，

sys_publisher=matchObj.group(16)

圖3 快速符號(hào)化生成的2020年04月23日美國疫情圖Figure 3.A rapidly symbolized map of the epidemic outbreak in the United States on April 23，2020

將獲取的數(shù)據(jù)寫入電子表格，再將表格與屬性連接，橋字段為州名稱，屬性變化后符號(hào)化立即生效，就得到剛剛從網(wǎng)上爬取數(shù)據(jù)的疫情圖（圖3）。作者無意于趕潮，重點(diǎn)在于說明，通過屬性與符號(hào)匹配技術(shù)、地圖文檔自動(dòng)生成方法，可以與公布的數(shù)據(jù)同步生成應(yīng)急圖。

4 結(jié)語

屬性與符號(hào)自動(dòng)匹配實(shí)現(xiàn)地圖符號(hào)化，為使用者節(jié)約了大量的時(shí)間。有差別的符號(hào)設(shè)置，使得在生產(chǎn)階段嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)成為可能[4]。自動(dòng)地圖文檔生成的功能，為第三方使用者帶來便利。獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、使用地圖快速符號(hào)理論，可以同步更新移動(dòng)端地圖顯示。