基于江苏省航道普查对象的符号库制作及地图表达实现

唐晓暄　刘延　王成骞

摘 要：本文以地图制图学、符号学为基础理论，依靠传统的地图符号内涵，参照正在实施的国家和行业电子地图制图符号规范标准，更正并建设航道设施地图符号库体系，制定特有地图符号样式，实现航道普查地理要素全符号化。地图表达结果成功运用到江苏省航道普查数据展示系统。

关键词：符号化;符号制作;符号库;SVG

0 引言

地图符号作为在地图上直观表达各类航道设施数据的一种可视化图例，是电子航道图的制图与显示基础，其優劣直接影响使用地图的人员对航道信息的了解[1]。目前国内外的许多GIS和制图软件都提供了一些比较常见的地图符号，但很少涵盖有标准的航道设施符号，因此如何高效地制作出一套完整的符合内河电子航道图规范的符号库具有十分重要的研究价值[1]。本文针对以上问题，认真研究了航道图制作规范文件，以AI作为矢量符号库的制作平台，提出了一套完整的涵盖了江苏省航道及主要设施对象的符号库制作方法。

1 符号分类

地图符号按其各自是否依比例表示二维地图平面上的地物，可分为点状符号、线状符号、面状符号[2]。

1.1 点状符号

点状符号一般用来表示现实世界中独立的或者面积比较小的地物，可以表示现实空间中的一个独立地物、一个测量坐标点或者空间中一些离散的现象。它的大小与地图比例尺无关，点状符号通过符号的定位点表示现实地物的具体位置，通过自身的颜色变化和形状来展现所要表示的地物实体的含义，通过符号的大小尺寸表示地物实体的等级与数量级。

航道普查数据展示系统的点状符号主要是航标及标牌（航行标志、警示标志、信号标志、专用标志、标志标牌）、系泊绞揽设施（靠船墩、系缆桩、靠泊平台等）、支架桥墩（桥梁墩、杆塔支架等）、其他航道设施（监控设备、取排水口等）。

1.2 线状符号

线状符号一般表示在现实世界中呈现为带状或线状伸展的地理要素或现象，它的宽度不按地图比例尺显示，而长度依地图比例尺显示。

线状符号一般由重复的点或线段延伸表示，符号的线条即表示了对象所处的位置，颜色表示对象的类别。通过线条的粗细程度或者使用不同颜色来表示对象的等级或类型。现实中物体的形态、弯曲度和方向都能用线状符号的走向来表达。

航道普查数据展示系统的线状符号主要是航道要素（航道、航段、子航段）、跨河设施（架空管道、水下管道等）、拦河设施、整治建筑物等。其中航段涉及到分类，符号使用不同颜色加以区别。

1.3 面状符号

面状符号一般用来表示实际面积比较大或者呈面状分布的地理要素实体或现象，通常表现为一条闭合的线条和内部的填充符号或填充颜色，其中闭合的线条用来描绘出外部轮廓，填充符号或颜色用来体现地理要素的属性特征，符号的具体位置由地理实体对象在地图上的实际分布来确定。在地图上，符号的轮廓线要依据地图上比例尺的变化而变化。

面状符号一般由三部分构成，分别是边界闭合轮廓线部分、内部颜色填充部分和内部矢量图形填充部分。轮廓线部分由线状符号来表示，内部填充符号可以用点符号或者线状符号来表示。一般而言，面状符号的边界线可以表示所反映事物的范围，由于面状符号是依比例尺变化的，则它的范围就是其在现实空间中的实际位置，所以边界线即外围轮廓线可以称为是面状符号的定位线。

航道普查数据展示系统的面状符号主要有船闸及其部分附属设施、水上服务区、码头、锚地、停泊区、加油站、桥梁等。面状符号多为大型的地理实体要素，能在地图上清晰的呈现出面状效果。

2 地图符号表达实现

2.1 符号表达机制

对于地理世界的要素经过抽象概括为地图要素，地图要素是地理要素的视觉表达，地图要素存入空间数据库之后以地理数据存在。地图表达数据则存储着地理要素与符号间的关联数据，包括地图符号样式，符号与地理要素之间的关联表、表达规则等，最终将地理数据在地图上进行符号化显示。

地图符号库是将设计好的地图符号样式按照数据分层分类标准存储到地图服务软件中，形成符号数据库，实现符号的管理、应用功能。

2.2 基于Geoserver的符号化

符号化指在地图显示或制作时实现地理要素的符号化。符号矢量图库制作完成后，将符号配置到地图服务器中，使用Geoserve实现地图符号化。

Geoserver 拥有配套独立的符号管理库，可以根据需求设计、建立相对应的符号图式库。在符号管理区（Styles）中，一个style文件表示单个或同类符号样式。在style文件中通过自定义sld（风格化图层描述器）规则来配置图层要素符

号样式，还可以设置过滤器。各个符号样式间是互相独立的，可以对符号样式进行新建、编辑、删除、发布、预览工作，且具有操作简单、方便易用、可视化等优点。

通常情况下，不需要直接在Geoserver中去手动编辑sld规则代码，而是通过QGIS配置样式自动生成sld文件，再将生成好的sld文件导入到Geoserver中对应的符号文件中，就可以直接应用或发布，这样更加简单高效，避免了手动编写代码的麻烦。 具体步骤如下：

（1）运行QGIS，连接地图空间数据库或shp图层文件，配置符号样式;

（2）配置完成后，将制作好的样式导出为sld文件;

（3）进入到Geoserver --> style管理区，新建style文件（Add a new style），填写样式名称，选择对应工作区（与发布地图保持一致）;

（4）通过上传文件按钮（upload a style file）将之前导出的sld文件导入进来，提交保存，完成对应符号样式的配置;

（5）将符号样式发布应用到对应的地理要素图层中。

2.3 符号、文本显示标准

参照《内河电子航道图技术规范》和《长江电子航道图制作规范》，为航道设施要素符号和要素标识制定了一般显示标准。

（1）在图形显示中应尽量避免出现文字，重要的文本可以显示，如要素的名称或编号;

（2）应避免符号和文本的混乱和叠加。对于点符号：文本注记应标注显示在符号正下方;线符号：文本注记应沿着线条走向标注在下方，不能与线符号有重叠;面符号：文本注记应标注在面轮廓中心部位，且不与中心点状符号重叠;

（3）符号需统一大小尺寸，文本需统一字体、大小、粗细等标准，避免显示比例失调。在基础尺寸要求下，可以根据要素的重要程度、密集程度等因素，适当调整符号或文本显示大小;

（4）比例尺分级显示。为不同的要素符号设置不同的显示比例尺，一般按重要程度和密集程度来进行划分，如航道、船闸可在大比例尺下显示，桥梁、码头应在小比例尺下才进行显示;

（5）当显示比例变化时，应保持符号和文本大小不变。

3 结语

地图符号化是地理信息可视化的重要部分。高水准的地图符号能够使地图表达变得多彩多样化、能够使地图更加容易解读并且能够满足不同的出版需求。在江苏航道普查数据展示系统定义了航道对象的符号分类，并通过GeoServer实现地图符号化表达。

参考文献：

[1]马庆荣，熊小青，邢增招.基于ArcGIS的海图符号库制作关键技术研究[J].地理空间信息，2016，14（1）：65-68.

[2]顾颖虹，芮建勋，等.基于MapServer的WebGIS地图符号化研究与实现[J].上海师范大学学报，2012，41（1）：56-61.