一种实用的点状符号库快速建立与显示方法
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件的内外业、入库一体化记录机制,建立动态更新模 型,是建立实用更新系统的关键所在。
2)建立科学作业流程,从数据整理入手,利用符 合 GIS 要求数据,采用面向对象更新思想,是实现 GIS 数据更新的一个出路。经理论推导和实例验证,表明 本文提出的方案可有效解决城市空间数据更新中的“更 新冲突” 问题。
LIU Xingui, SUN Qun, ZHAO Guocheng, XIAO Qiang
( Institute of Surveying and Mapping, Information Engineering University, Zhengzhou 450052, China)
Abstract: It is slow to draw some symbols by the old point symbol base, at the same time, the symbol may be distorted and serrate. In this paper, a new method to build up point symbol base was put forward, on the basis of analyzing the structure of Chinese character base. It was proved that it was possible to build up the point symbol base by the rule of TrueType and it was good for the symbol figure the speed. Keywords: point symbol base; electronic map; digital mapping; TrueType
3)支持历史回溯,通过一个数据库,无数据冗余 的情况下,支持任意时间数据回溯。这对于看重历史 证据的应用需求有重大意义。
参考文献
[1] 王磊. 基于 EPSX 的 MGE 数据转换研究与实现[J].地理空间
信 息 ,2007,5(3):49-52 [2] 范大昭,张永生,雷蓉.GIS 数据自动更新技术的研究 [J]. 测
其实,点状符号比较线状、面状符号而言,除了 拥有地图符号的一般特点外,还有许多自己的特点:
1) 点状符号图形形体相对较小; 2) 点状符号图形都有准确的定位点和方向性; 3)点状符号图形固定,不随它在图幅中位置的变 化而变化; 4)点状符号图形比较规则,大都由几何图形构成; 5)点状符号色彩单一,大都只由一种颜色组成。 点状符号的这些特点和地图中的注记字符有很多 相似之处,那么,我们可以从汉字库建立的原理和方 法中得到借鉴,建立一套高质量的 TrueType 格式的点
从汉字库中调用汉字,往往需要一个输入法,在 文本编辑器中进行编辑。TrueType 点状符号库也可创 建一个输入法,首先确定符号的输入码,在此基础上 建立一个码表元文件,利用 Windows 内置的输入法生 成器(Imegen.exe)就可生成一个输入法。不过地图数 据的生产者和使用者往往是分开的,生产者一般只输 入点状符号的定位点、属性等信息,不可能象注记的 输入一样有指针还有名称,所以输入法基本行不通。
如果点状符号采用 TrueType 格式制作和存储,那 么其在屏幕和打印机上同样可以实现效果很好的无级 缩放,且速度也很快。
3 TrueType 格式的点状符号库建立方法
这里有两种解决思路,一种是将点状符号库搭载 在某种字符集上,简称搭载法;另一种是新建一个字 符集,专门装载点状符号,简称新建法。
搭载法的思路是将点状符号当作一个特殊字符扩 充到某种字符集上,享受字符集的所有功能。我们知 道,汉字是作为字符形式来存储和显示的,一个汉字 占用两个字节,其存储方式采用区码和位码相结合的 形式。在三级国标中,共有 126 个区,每个区存放 190 个汉字。区码从 0X81 开始到 0XFE,位码从 0X40 到 0XFE (0X7F 不用),三级国标汉字集最大容量为 23 940 个,而现有汉字和符号为 20 902 个,除去一部分空格 浪费一些内码外,还有 2 000 个左右的空白区可以利 用,具体范围为:AAA1 ~ AFFE,6 个区,F8A1 ~ FEFE,7 个区,每个区有 94 个空位;A140 ~ A7A0, 7 个区,每个区有 96 个空位。在这些空白区放入点状 符号,放入的点状符号将成为字符集的一部分,自动 享受它的存储管理和索引机制。
2009 年 2 月 第 7 卷第 1 期
地理空间信息
GEOSPATIAL INFORMATION
Feb., 2009 Vol. 7, No. 1
一种实用的点状符号库快速建立与显示方法
刘新贵,孙 群,赵国成,肖 强
(信息工程大学 测绘学院,河南 郑州 450052)
摘 要:从 TrueType 格式的特点出发,探讨了建立 TrueType 格式点状符号库的新思路。经实践,这种方式能克服传统的点
通常,符号库主要由索引区和数据区组成。数据 区中存放符号的描述信息,即所谓的图元集合。就点 状符号库来说,基本图元是一些任意线段和规则几何 图 形,即 点、直 线、折 线、曲 线、圆 弧、文 字 等。这 些符号在绘制时存在一些不足,主要表现在:① 由于 直线折线等的存在,图形放大后容易出现锯齿。② 由 于坐标数据不能自动压缩,在图形缩小时清晰度将降 低。③ 由于坐标系统的差异,对于屏幕显示、打印输 出、胶片输出等不同输出形式,需要作各种坐标转换 和信息解译,影响其效能。④ 由于存贮和索引机制不 理想,影响图形绘制的速度。
收 稿 日 期 :2008-09-28 项目来源:国家 863 计划资助项目 (2007AA12Z206);国家自然科学基金资助项目 (40401052、40501058);数字制图与国土信息
应用工程国家测绘局重点实验室开放研究基金资助项目 (GCWD200704)。
究结论可归纳如下几点: 1)采用时态 GIS 的思想,并对时间属性和变更事
2 点状符号的特点和采用 TrueType 格式的优势
点状符号是用来表示其定位点上的地图信息的地 图符号,在以往的符号库建立中,点状符号被看成是 一个有限直线段的集合,各直线段通过统一的坐标系 联系在一起。任意线段和规则几何图形成为图元(Cell), 一个点状符号就以图元为基础进行设计,设计时以一 个 统 一的 坐 标系 (符号空间) 为准,坐标系的原 点 就 是此点状符号的定位点。任意点状符号都可以用基本 图元来组合,图元是点状符号的基础,它是点状符号 中常见的规则几何图形,构建符号的基本图元是以下 几种:矩形类(直线、矩形、圆、椭圆、正多边形、星 形)、折线类(折线、曲线)、圆弧类(圆弧、扇形、弦 形)、注记、位图等。所以,点状符号库的建立是比较 麻烦的,需要考虑很多的因素,往往由于考虑不周全, 在存储和绘制(可视化)时存在前言中所述的不足之处。
4 TrueType 格式的点状符号库使用方法
TrueType 点状符号库最后形成以ttf 为后缀的文件, 它的安装和汉字库的安装方法一样,也可直接拷贝到 FONT 目录下。安装好以后,符号库中的符号相当于一 个字符,它的使用类同于一个字符的处理,此时点状 符号的绘制、操作就好像地图注记的配置一样简单方便。 4.1 索引的建立
新建法是撇开现有字符集,但字符的存储和管理 还是采用 Windows 字符集的机制。市面上现有一些软 件如 Font Creator Program,它能新建或修改符号、字符 集。创建的符号集(symbol)采用的是 ASCII 码,用 单字节存储,每个符号集只能容纳 255 个字符,一些 大的公司比如富融公司(ESRI)就制作了大量的 TrueType 符号集,但这些符号集比较分散,不太好管理。如果 创建字符集,则采用 Unicode 的机制,是一种国际码, 不太方便使用。最好的办法是在现有的字符集基础上 进行修改,然后另存为其他一种名称,从而实现新的 独立的 TrueType 点状符号集的建立。
TrueType 格式采用以二次曲线逼近符号轮廓,其 特点是将整个符号外框用 Bezier 曲线或 Spline 曲线来 拟合,可以较完整地保留符号原有的形状信息。Bezier 曲线选用了新的插值函数族和采样点算法,通常用四 个控制点来描述一段曲线,即避免了复杂的运算,又 保证了运算的精度,是目前公认的最适宜的文字描述 方法。TrueType 字库把放大时的智能处理集中于字体 轮廓描述上,加上 Windows 软件的支持,可以作为很 好的屏幕显示使用;同时,TrueType 字符经解译后也 可用作普通激光打印机打印输出,且输出效果相当不 错。TrueType 字符在屏幕和打印机上都可以无级缩放, 且缩放后的效果也很好。
状符号库在绘制时容易出现锯齿、变形的现象,符号外形美观,而且绘制速度快。
关 键 词 : 地 图 符 号 库 ; 电 子 地 图 ; 数 字 制 图 ;TrueType
中 图 分 类 号 :P283
文献标志ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ: B
文章编号: 1672-4623 (2009) 01-0028-03
Method for Point Symbol Base of TrueType
搭载法的具体做法是利用 Windows 内置的有关工 具软件,将点状符号添加到系统中。在 Windows 系统
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地理空间信息
第 7 卷第 1 期
的附件中,有一个“造字程序”,它能接受 64 × 64 点 阵形式的构图方式,直接在这上面绘制点状符号显然 不可取。我们可以利用其他工具软件如 MicroStation 制 作各种复杂的符号,统一转成 EPS 等格式,也可利用 Illustrator 制作图元转换为栅格形式,这样就可以将点 状符号一个个的剪贴到“造字程序” 中,实现点状符 号的搭载。
绘 科 学 ,2005,30(3):15-17 [3] 叶菲,朱桂方,张凤梅. 利用竣工测量资料更新城市矢量地
形图的方法探讨[J]. 现代测绘,2005,28(2):33-34 [4] 操震洲, 李清泉. 基于 ArcSDE 和 ArcGIS Engine 的版本管理
系统的设计和实现[J]. 测绘与空间地理信息,2006,29(1):76-78 [5] 周晓光,陈军,朱建军. 基于事件的时空数据库增量更新[J].
中 国 图 像 图 形 学 报 ,2006,11(10):1431-1438 [6] 陆绍波,王伟安. 空间数据变更管理机制[J].地理信息世界,
2005,3(5):52-55 [7] 潘瑜春,钟尔顺,赵春江.GIS 空间数据库的更新技术[J]. 地
球 信 息 科 学 ,2004,6(1):36-40
在电子地图中,地图符号对地图内容的表达效果 具有重要的作用,高质量的地图符号是丰富地图内容、 增强地图易读性和表达效果的必要前提。地图符号的 本质就是用各种类型、各种尺寸大小、不同颜色、不
同纹理结构的地图符号及其视觉变量来表示空间环境 现象的质量和数量特征及其分布。本文针对传统的符 号绘制时存在的问题提出一种实用的点状符号库快速 建立与显示的方法。
状符号库。 TrueType 格式主要用在字库上,是一种字形描述
技术。所谓字形描述技术就是以数字代码描述字的形 状,在版面输出的时候,再由计算机将代码还原,恢 复字的原来形状,由输出设备输出。字形描述技术水 平的高低,不仅决定了输出字的速度、字形美观程度 和输出效果,同时也影响到字库存储空间和字形还原 的计算量。
第 一 作 者 简 介 :王 磊 ,工 程 师 ,测 绘 工 程 硕 士 ,主 要 研 究 数 据 建库及其 GIS 应用开发工作。
第 7 卷第 1 期
刘新贵等:一种实用的点状符号库快速建立与显示方法
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1 传统的符号绘制存在的问题
地图符号库是电子地图或 GIS 系统不可缺少的一 个模块,由于地图符号的多样性和复杂性,如何用计 算机来方便、简单地实现所有地图符号的绘制和制作 一直是符号库研究的重点和难点。
2)建立科学作业流程,从数据整理入手,利用符 合 GIS 要求数据,采用面向对象更新思想,是实现 GIS 数据更新的一个出路。经理论推导和实例验证,表明 本文提出的方案可有效解决城市空间数据更新中的“更 新冲突” 问题。
LIU Xingui, SUN Qun, ZHAO Guocheng, XIAO Qiang
( Institute of Surveying and Mapping, Information Engineering University, Zhengzhou 450052, China)
Abstract: It is slow to draw some symbols by the old point symbol base, at the same time, the symbol may be distorted and serrate. In this paper, a new method to build up point symbol base was put forward, on the basis of analyzing the structure of Chinese character base. It was proved that it was possible to build up the point symbol base by the rule of TrueType and it was good for the symbol figure the speed. Keywords: point symbol base; electronic map; digital mapping; TrueType
3)支持历史回溯,通过一个数据库,无数据冗余 的情况下,支持任意时间数据回溯。这对于看重历史 证据的应用需求有重大意义。
参考文献
[1] 王磊. 基于 EPSX 的 MGE 数据转换研究与实现[J].地理空间
信 息 ,2007,5(3):49-52 [2] 范大昭,张永生,雷蓉.GIS 数据自动更新技术的研究 [J]. 测
其实,点状符号比较线状、面状符号而言,除了 拥有地图符号的一般特点外,还有许多自己的特点:
1) 点状符号图形形体相对较小; 2) 点状符号图形都有准确的定位点和方向性; 3)点状符号图形固定,不随它在图幅中位置的变 化而变化; 4)点状符号图形比较规则,大都由几何图形构成; 5)点状符号色彩单一,大都只由一种颜色组成。 点状符号的这些特点和地图中的注记字符有很多 相似之处,那么,我们可以从汉字库建立的原理和方 法中得到借鉴,建立一套高质量的 TrueType 格式的点
从汉字库中调用汉字,往往需要一个输入法,在 文本编辑器中进行编辑。TrueType 点状符号库也可创 建一个输入法,首先确定符号的输入码,在此基础上 建立一个码表元文件,利用 Windows 内置的输入法生 成器(Imegen.exe)就可生成一个输入法。不过地图数 据的生产者和使用者往往是分开的,生产者一般只输 入点状符号的定位点、属性等信息,不可能象注记的 输入一样有指针还有名称,所以输入法基本行不通。
如果点状符号采用 TrueType 格式制作和存储,那 么其在屏幕和打印机上同样可以实现效果很好的无级 缩放,且速度也很快。
3 TrueType 格式的点状符号库建立方法
这里有两种解决思路,一种是将点状符号库搭载 在某种字符集上,简称搭载法;另一种是新建一个字 符集,专门装载点状符号,简称新建法。
搭载法的思路是将点状符号当作一个特殊字符扩 充到某种字符集上,享受字符集的所有功能。我们知 道,汉字是作为字符形式来存储和显示的,一个汉字 占用两个字节,其存储方式采用区码和位码相结合的 形式。在三级国标中,共有 126 个区,每个区存放 190 个汉字。区码从 0X81 开始到 0XFE,位码从 0X40 到 0XFE (0X7F 不用),三级国标汉字集最大容量为 23 940 个,而现有汉字和符号为 20 902 个,除去一部分空格 浪费一些内码外,还有 2 000 个左右的空白区可以利 用,具体范围为:AAA1 ~ AFFE,6 个区,F8A1 ~ FEFE,7 个区,每个区有 94 个空位;A140 ~ A7A0, 7 个区,每个区有 96 个空位。在这些空白区放入点状 符号,放入的点状符号将成为字符集的一部分,自动 享受它的存储管理和索引机制。
2009 年 2 月 第 7 卷第 1 期
地理空间信息
GEOSPATIAL INFORMATION
Feb., 2009 Vol. 7, No. 1
一种实用的点状符号库快速建立与显示方法
刘新贵,孙 群,赵国成,肖 强
(信息工程大学 测绘学院,河南 郑州 450052)
摘 要:从 TrueType 格式的特点出发,探讨了建立 TrueType 格式点状符号库的新思路。经实践,这种方式能克服传统的点
通常,符号库主要由索引区和数据区组成。数据 区中存放符号的描述信息,即所谓的图元集合。就点 状符号库来说,基本图元是一些任意线段和规则几何 图 形,即 点、直 线、折 线、曲 线、圆 弧、文 字 等。这 些符号在绘制时存在一些不足,主要表现在:① 由于 直线折线等的存在,图形放大后容易出现锯齿。② 由 于坐标数据不能自动压缩,在图形缩小时清晰度将降 低。③ 由于坐标系统的差异,对于屏幕显示、打印输 出、胶片输出等不同输出形式,需要作各种坐标转换 和信息解译,影响其效能。④ 由于存贮和索引机制不 理想,影响图形绘制的速度。
收 稿 日 期 :2008-09-28 项目来源:国家 863 计划资助项目 (2007AA12Z206);国家自然科学基金资助项目 (40401052、40501058);数字制图与国土信息
应用工程国家测绘局重点实验室开放研究基金资助项目 (GCWD200704)。
究结论可归纳如下几点: 1)采用时态 GIS 的思想,并对时间属性和变更事
2 点状符号的特点和采用 TrueType 格式的优势
点状符号是用来表示其定位点上的地图信息的地 图符号,在以往的符号库建立中,点状符号被看成是 一个有限直线段的集合,各直线段通过统一的坐标系 联系在一起。任意线段和规则几何图形成为图元(Cell), 一个点状符号就以图元为基础进行设计,设计时以一 个 统 一的 坐 标系 (符号空间) 为准,坐标系的原 点 就 是此点状符号的定位点。任意点状符号都可以用基本 图元来组合,图元是点状符号的基础,它是点状符号 中常见的规则几何图形,构建符号的基本图元是以下 几种:矩形类(直线、矩形、圆、椭圆、正多边形、星 形)、折线类(折线、曲线)、圆弧类(圆弧、扇形、弦 形)、注记、位图等。所以,点状符号库的建立是比较 麻烦的,需要考虑很多的因素,往往由于考虑不周全, 在存储和绘制(可视化)时存在前言中所述的不足之处。
4 TrueType 格式的点状符号库使用方法
TrueType 点状符号库最后形成以ttf 为后缀的文件, 它的安装和汉字库的安装方法一样,也可直接拷贝到 FONT 目录下。安装好以后,符号库中的符号相当于一 个字符,它的使用类同于一个字符的处理,此时点状 符号的绘制、操作就好像地图注记的配置一样简单方便。 4.1 索引的建立
新建法是撇开现有字符集,但字符的存储和管理 还是采用 Windows 字符集的机制。市面上现有一些软 件如 Font Creator Program,它能新建或修改符号、字符 集。创建的符号集(symbol)采用的是 ASCII 码,用 单字节存储,每个符号集只能容纳 255 个字符,一些 大的公司比如富融公司(ESRI)就制作了大量的 TrueType 符号集,但这些符号集比较分散,不太好管理。如果 创建字符集,则采用 Unicode 的机制,是一种国际码, 不太方便使用。最好的办法是在现有的字符集基础上 进行修改,然后另存为其他一种名称,从而实现新的 独立的 TrueType 点状符号集的建立。
TrueType 格式采用以二次曲线逼近符号轮廓,其 特点是将整个符号外框用 Bezier 曲线或 Spline 曲线来 拟合,可以较完整地保留符号原有的形状信息。Bezier 曲线选用了新的插值函数族和采样点算法,通常用四 个控制点来描述一段曲线,即避免了复杂的运算,又 保证了运算的精度,是目前公认的最适宜的文字描述 方法。TrueType 字库把放大时的智能处理集中于字体 轮廓描述上,加上 Windows 软件的支持,可以作为很 好的屏幕显示使用;同时,TrueType 字符经解译后也 可用作普通激光打印机打印输出,且输出效果相当不 错。TrueType 字符在屏幕和打印机上都可以无级缩放, 且缩放后的效果也很好。
状符号库在绘制时容易出现锯齿、变形的现象,符号外形美观,而且绘制速度快。
关 键 词 : 地 图 符 号 库 ; 电 子 地 图 ; 数 字 制 图 ;TrueType
中 图 分 类 号 :P283
文献标志ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ: B
文章编号: 1672-4623 (2009) 01-0028-03
Method for Point Symbol Base of TrueType
搭载法的具体做法是利用 Windows 内置的有关工 具软件,将点状符号添加到系统中。在 Windows 系统
30
地理空间信息
第 7 卷第 1 期
的附件中,有一个“造字程序”,它能接受 64 × 64 点 阵形式的构图方式,直接在这上面绘制点状符号显然 不可取。我们可以利用其他工具软件如 MicroStation 制 作各种复杂的符号,统一转成 EPS 等格式,也可利用 Illustrator 制作图元转换为栅格形式,这样就可以将点 状符号一个个的剪贴到“造字程序” 中,实现点状符 号的搭载。
绘 科 学 ,2005,30(3):15-17 [3] 叶菲,朱桂方,张凤梅. 利用竣工测量资料更新城市矢量地
形图的方法探讨[J]. 现代测绘,2005,28(2):33-34 [4] 操震洲, 李清泉. 基于 ArcSDE 和 ArcGIS Engine 的版本管理
系统的设计和实现[J]. 测绘与空间地理信息,2006,29(1):76-78 [5] 周晓光,陈军,朱建军. 基于事件的时空数据库增量更新[J].
中 国 图 像 图 形 学 报 ,2006,11(10):1431-1438 [6] 陆绍波,王伟安. 空间数据变更管理机制[J].地理信息世界,
2005,3(5):52-55 [7] 潘瑜春,钟尔顺,赵春江.GIS 空间数据库的更新技术[J]. 地
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在电子地图中,地图符号对地图内容的表达效果 具有重要的作用,高质量的地图符号是丰富地图内容、 增强地图易读性和表达效果的必要前提。地图符号的 本质就是用各种类型、各种尺寸大小、不同颜色、不
同纹理结构的地图符号及其视觉变量来表示空间环境 现象的质量和数量特征及其分布。本文针对传统的符 号绘制时存在的问题提出一种实用的点状符号库快速 建立与显示的方法。
状符号库。 TrueType 格式主要用在字库上,是一种字形描述
技术。所谓字形描述技术就是以数字代码描述字的形 状,在版面输出的时候,再由计算机将代码还原,恢 复字的原来形状,由输出设备输出。字形描述技术水 平的高低,不仅决定了输出字的速度、字形美观程度 和输出效果,同时也影响到字库存储空间和字形还原 的计算量。
第 一 作 者 简 介 :王 磊 ,工 程 师 ,测 绘 工 程 硕 士 ,主 要 研 究 数 据 建库及其 GIS 应用开发工作。
第 7 卷第 1 期
刘新贵等:一种实用的点状符号库快速建立与显示方法
29
1 传统的符号绘制存在的问题
地图符号库是电子地图或 GIS 系统不可缺少的一 个模块,由于地图符号的多样性和复杂性,如何用计 算机来方便、简单地实现所有地图符号的绘制和制作 一直是符号库研究的重点和难点。