ArcGIS软件平台下基础地理信息数据库地图符号化

杨骞

ArcGIS软件平台下基础地理信息数据库地图符号化

杨骞

（甘肃煤炭地质勘查院，甘肃兰州730000）

ArcGIS专题图制作是将各种专题数据图形化，在地图上直观、快捷、方便地显示出来，也就是利用属性表中一列或多列数据编制专题地图的方法。专题地图的制作是将各种专题属性数据图形化在地图上快捷、直观、详实地表示出来。基于ArcGIS的专题地图制作方法可概括为编辑准备、底图数据采集与输入、制图数据的编辑处理、地图标注、地图整饰、地图输出五个阶段。本论述介绍了地理信息数据库的相关内容，借助ArcGIS软件对ArcMap进行了二次开发，实现了对基础地理信息的矢量数据库的地图符号化表达。

ArcGIS；基础地理信息数据库；ArcMap；符号化表达

0　引言

目前，伴随着科技发展，地理信息系统（GIS）技术在诸多领域得到了广泛的应用［1］，比如在矿产资源勘查、环境资源、生态资源、灾害预警等领域。GIS技术的应用颠覆了传统地图制图学的相关理念［2］，改变了生产实践的方式，极大地促进了相关产业链的发展，可以为企业和国家带来巨大的经济利益。因此，对于GIS技术的研究越来越受到企业和国家相关部门的重视［3］。

1　地理信息数据库在地图上的表达

所谓的基础地理信息是对于地球表层的形态和相关的自然或者人文地理特征总的称呼，它具有通用性很强、需求量最大的特点。因此，需要用到地理信息的相关产业都需要用到基础地理信息。与基础地理信息对应的便是基础地理信息系统，此种系统是指依靠计算机技术的支持，将特定区域内的基础地理信息依照各自的空间分布特点，按照特定的格式进行储存、检索、更新、制图以及综合分析的计算机应用系统。建立该系统的关键在于建立基础地理信息的数据库。

1.2地理信息的符号化

地理信息的符号化是一项十分复杂而繁琐的工作，这是因为不仅仅符号的制定是极其复杂的工作，而且由于地理要素的多样化，描述起来相当困难。一般而言，人们利用点、线、面来作为描述各类地理要素的基本单元。而且，如果要想完整地描述各类地理要素，还需要借助一些视觉方面的变量，比如尺寸、形状、图案以及色彩。综合以上分析，ArcGIS软件中针对所有地图上的不同的点、线、面要素给出了各类符号。借助软件提供的符号库，用户能够将一种或者多种符号叠加在一起，从而实现对地理信息的符号化。地理信息符号化的具体步骤如下。

1.2.1用点符号描绘点

如图1所示，在对符号的数据库进行设计时，可以参考图中的几类符号，选择适当的参考点来表示地图上各个点的特征。

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（1）所谓的字符标记符号，是指依照现有的典型字体得到的简单字符（或者图示符），一般要求这些符号用同一种颜色绘制。

（2）所谓的简单标记符号，是指软件中预定义的基本图形，如矩形或圆形等简单图案的符号。

（3）所谓的箭头标记符号，是指依据软件中预定义的典型字体描绘的简单符号，其目的是在曲线的末端位置绘制出箭头。

（4）所谓的图片标记符号，也就是软件中的位图或者增强型图的元文件。这里所说的位图是指以.bmp作为文件扩展名的标准的栅格状图像，而增强型图的元文件是指以.emf为文件扩展名的标准矢量图。对于增强型图的元文件，一般能够包含多种多样的颜色，相应的图形图案也有不同的大小，同时对其进行基本的处理时，图像不会发生任何形式的视觉退化。

（5）所谓的多层标记符号就是结合了其他各种点状符号特点的复合型的符号。此种标记符号适于描绘形状和文本结合而构成的复杂符号。

图1　点状符号的示意图

1.2.2用线符号描绘线性特征

对图2中的地理信息包含线性特征的要素，这里就可以借助线符号进行描绘。

图2　线状符号的示意图

1.2.3用面符号描绘某个区域

对图3中的地理信息中的区域特征，这里就能够借助面符号加以描绘。

图3　面状符号的示意图

1.3GIS基础地理信息数据库的地图制图

借助基础的地理信息数据库建立的数字地形图来进行制图的过程包含以下五个基本的步骤：数据库的设计，数据的存储，地理信息的符号化，地图的创建、编辑、修改和检查，地图的出版。由于技术的制约，对于像地理位置信息的获取、地图的绘制、内容的编辑与修改等方面需要借助人机交互来完成。

2　地图符号化的具体实现

地图的符号化实际上有两个层面的含义。第一是指将地图中各个地理要素实现符号化；第二是指在地图绘制的整个过程中而非某一阶段实现地图的符号化，并且能够实现对地理信息要素采集和修改等的符号化的基本要求。此种符号化是指软件所显示的所有符号的大小、形状以及颜色与最终出版的符号保持高度一致，也就是常说的“所见即所得”。在数据库设计过程中，所设计的空间数据信息一般不包含地图中各个符号的形状、尺寸、颜色等地理信息，只包含各地理要素中的编码、坐标等。目前，地图的生产过程也就是将收集的空间数据信息同设计出的特定符号系统进行相互匹配的过程，也就是对地图进行符号化的过程。

2.1地图符号库的设计

把绘制地图过程中常用的符号经过分门别类并整理之后，存储到计算机数据库之中的过程被称为地图符号库的设计。建立地图符号库的目的是方便对符号数据库的管理，利于以后对于各类符号的检索、储存、编辑、重新定义以及符号的重组工作。所以，符号的数据库设计是实现GIS制图的一个重要的先决条件。

为了把比例尺为万分之一地图上的地理信息直观而形象地展现出来，以便用户观看地图并获取相关的信息，本论述依据相关标准，在Arc/Info的软件平台下，建立了与国家标准一致的符号数据库。

2.2规则符号制作的具体过程

2.2.1点状符号的制作

在ArcMap软件中的StyleManager给出了四种点状符号的选项，它们依次是简单符号标记（Simple markersymbol）、特征符号标记（Charactermarkersymbol）、箭头符号标记（Arrowmarkersymbol）和图像符号标记（Picturemarkersymbol）。普通的点状符号可以选用以上四种中的一种；某些复杂的点状符号就需要先借助CorelDraw模块进行创建，然后添加到相应的字体模板中，以备后续调用。在符号属性的编辑器（Symbol PropertyEditor）中用户可以根据自己需要，对点状符号的颜色、大小、偏移量等特性加以修改。

2.2.2线状符号的制作

线状符号的基本类型有制图线符号（Cartographic LineSymbol）、散列线符号（HashLineSymbol）等线符号。对于单一、简化的线状符号的创建，只需要从基本线符号中选取一个，然后利用软件的符号属性编辑器修改其特性即可。对于复杂的符号，需要将各个单一的线状符号相互叠加，彼此之间通过点状的符号组合在一起。线状符号在叠加时需要考虑各个符号的上下顺序、偏移量、比例关系等。通常，一种特定的符号能够经过多种基本符号的不同组合而形成，在符号制作的时候，应当选择简单的方式制作符号。

这里需要提醒的是，如果在Template的标签下面改变符号的比例关系，它的Interval值表示一个小的方格长度，其单位为point。方格的长度乘以方格数，就可以算出线状符号单个单元的实部或者虚部的总长度。通常，软件中以黑方格表示实部，以白方格表示虚部。若地图上符号单位和point不统一，应当换算。

2.2.3面状符号的制作

对于地图中的面状要素，工程上基本上是利用面域填充来完成，按照地理要素的不同类别，可选用的填充方法主要有以下三种类型：阴影线填充，主要针对于居民地、突出的房屋等；点符号填充，主要用于植被、淤泥滩和沙砾地等；颜色的填充，主要适用于水系等地理要素。事实上，任何一种填充方法对应的符号基本上都是点、线、颜色、旋转角度等基本要素叠加而成。

2.3部分特殊符号的制作

利用ArcObjects组件库，用户基本上能够很好地管理地图中的空间、属性等数据，完成GIS赋予的主要功能。但是，在某些特定场合下，ArcGIS软件存在着不足。因此，有必要借助ArcObjects组件库对整个软件进行适当的二次开发，以便扩展相应的功能。

软件中的StyleManager模块适于表达几何特征较为简单或者周期性地重复出现的规则地图符号，不适于绘制某些能够随机变化的符号。对于此类符号，如果借助手工数字化进行处理，不仅容易导致生产效率低下，难以实现制图的自动化，而且难以有效保障所绘地图的精度。为了适应实际制图的需要，本论述在ArcMap平台下，借助命令条的制定工作，对相关组件进行了二次开发工作，绘制出了几种特殊的地图符号。

特殊符号制作的一般步骤：

（1）创建编辑空间

把相关的图层依次加载到地图之中，评估含有特征的各个类的图层，借助特征类来确定出整个工作空间。

（2）记录要素的属性值

借助IEnumFeature接口逐次列出已经选中的各个要素，遍历这些要素，读取并记录被编辑的要素相对应的字段属性值的大小。

（3）绘制出特殊的符号

借助ArcGIS软件中，矢量图形既能够视为若干顶点构成，又能够看成若干线段构成。因此，相应地就有了两种接口，即IPointCollection接口和ISegmentCol lection接口。

3　结束语

伴随着矿产资源勘查的发展、环境保护形式的日益严峻、自然灾害的频发，传统的地图绘制越来越难以满足当前的需要，新兴的基础地理信息数据库的出现使得地图绘制产业发生了巨大的变革。利用GIS建立的数据库中，用户可以及时地、便捷地更新地图相关的数据信息，有效地缩短了成图的周期、大大降低了成本。

［1］曾思育，傅国伟.地理信息系统技术及其在环境工程领域中的应用［J］.遥感信息，2014（4）：7-10.

［2］高强国，王宴会，王纯洁.浅谈GIS空间数据与地图制图融合技术［J］.建筑工程技术与设计，2016（6）.

［3］闫志伟.加快我国国产GIS软件产业市场化研究［D］.北京：［4］张树基.ArcGIS下的符号库设计与实现［D］.阜新：辽宁工程技术大学，2008.

首都经济贸易大学，2008.

［5］王富强.空间知识地图构建理论和方法研究［D］.郑州：解放军信息工程大学，2013.

［6］李靖.基于ArcGISServer的经济数据专题图Web发布研究［D］.成都：电子科技大学，2013.

P208

A

10.3969/j.issn.1672-6375.2016.09.007

2016-6-1

杨骞（1982-），男，汉族，甘肃兰州人，硕士，工程师，主要从事煤田地质勘探工作。