ArcGIS下的11000地形图符号化研究

ArcGIS下的1:1000地形图符号化研究金俐伶，杨莉，赵芳芳辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新（123000）E-mail：jll0923@摘要：地理信息系统（GIS）的主要功能之一就是地图制图及输出。

地图作为用户能够理解空间信息的主要图件，地图符号作为地图语言则在地图的制作和输出中起着非常重要的作用。

在地理信息系统专业软件中寻求合适的制图方式和方法，是地理信息系统需要完成的重要任务之一。

ArcGIS软件体系是美国环境系统研究所（ESRI）开发的新一代GIS软件，是世界上应用广泛的GIS软件之一，是我国GIS领域常用的商业软件。

ArcGIS的重要组成部分——桌面软件Desktop，它是一体化的高级GIS系统。

利用ArcGIS Desktop 8 下的ArcMap中的符号管理器Style Manager所具有的符号库建立、管理和维护功能，尝试在ArcGIS环境下进行1：1000比例尺的地形图符号化。

本文具体讲述了在ArcMap下制作地形图点、线、面各类要素符号的途径和方法，并对典型符号的制作过程进行了详细的说明。

利用该软件中Symbology 模块中的Categories下的Match to symbols in a style功能，实现要素与符号库中符号的匹配，从而实现符号化。

通过初步实验证明了在ArcGIS环境下是可以基本上实现1：1000比例尺地形图符号化的。

本文着重于探讨在ArcGIS下进行地形图符号化的可行性和优越性。

关键词：ArcMap；符号化；Style Manage1．引言1.1 ArcGIS下的1:1000地形图符号化研究的意义作为空间信息可视化中最重要也是最简单的形式——地图，是按照一定的法则，有选择地以二维或多维形式与手段在平面或球面上表示地球(或其它星球)若干现象的图形或图像，它具有严格的数学基础和地图语言(包括符号系统、文字注记、地图色彩、装饰图案、影像等)，并能运用制图综合原则，科学地反映出自然和社会经济现象的空间分布、组合、联系及其在时间中的变化和发展。

它是反映现实世界的各种现象及其相互关系的最直观、最有效的信息载体[1]。

地图语言是地图作为信息传递工具不可缺少的媒介.在地图语言中，最重要的就是地图符号及其系统，被称为图解语言。

它是直观表达地理事物或现象的一种重要的可视化工具，因此，这就决定了地图符号系统在GIS以及电子地图的数据显示中的重要性。

1.2 ArcGIS下地形图符号化研究的现状牛芩涛和盛业华在《基于 ArcGIS 的地图符号库的设计与实现》的文章中提出了他们在ArcGIS下建立适合我们国家自己的不同比例尺的地图符号库的想法。

他们认为现实世界在空间资料抽象表达时，将其分为点状地物、线状地物和面状地物，因而表达地物的符号也相应有点状符号、线状符号和面状符号。

注记作为一种特殊的符号，直接说明这些点、线、面的某些属性实际上，点、线、面符号不是孤立的，它们之间存在一定的联系。

线符号中往往包含点符号，面符号中也可能包含线、点符号[2]。

在祁华斌等人所发表的《基于ArcGIS的地图符号库建立及符号化实施》文章中也提出了在ArcGIS下建立地形图符号的想法，与牛芩涛所提出的思想不同之处在于点状符号子库的处理上。

祁华斌等人提出利用AutoCAD(R13以上版本)提供的强大的制图及编辑功能,在AutoCAD中按图式要求绘制符号库中所需的各点状符号，保存其块文件，并分别转为bmp文件；在造字软件(如Font Create Program3.0等)中新建一字体文件，将各点符号的bmp文件导入字体文件的字体模板中，调整符号位置,使其位于字体模板坐标系的设定范围内；设定字体文件名，生成字体文件并安装该字体；最终实现在ArcMap中的调用。

但他们提出的基本思想都是一致的，就是利用字符符号制作点状符号。

但对在ArcGIS下进行地形图符号化的研究还是处于起步阶段，还有很多问题要去探讨和解决，最终实现在ArcGIS中制作处标准的地形图符号，并得到广泛的推广使用。

针对石拱桥超限仍然继续使用，在评估拱桥承载力时，结构分析方法缺乏细致研究，以至于轻型石拱桥结构理论分析不完善的现状，为适应目前服役石拱桥承载力评估的要求和轻型石拱桥理论研究的需求，应对无铰拱拱趾开裂提出更为准确的计算假定和计算方法，使得在石拱桥结构分析方面计算结果和实际受力趋于一致。

对于当前服役石拱桥因荷载超限、拱轴线变化和材料老化所正在进行承载力评估而言，其理论体系的研究有很强的现实意义[3]。

2．地形图符号化的一般过程2.1地图预处理地图的预处理主要包括三个方面的工作：其一是对地图的质量进行必要的处理，诸如地图的褶痕处理、变形处理、线划处理等，使得数字化原图具有可靠的精度；其二是地图投影处理，确定原图的投影类型，并获取相应的投影参数，如果是在已经存在的数字地图中添加要素，还需确定数字图与纸图是否属于相同的投影、是否需要转换，并确定转换参数；其三是控制点确定，控制点是建立数字地图地理坐标系统的基础，对于由坐标格网或经纬格网的地图，可以直接应用格网点作为控制点，而对于没有格网点的地图来说，就需要选择可以标识的明显的地物点，诸如河流交叉点、道路交叉点等作为控制点。

2.2各类要素的符号化1.根据制图输出范围从地理数据库中获取要符号化的地物的几何坐标和属性参数；2.根据属性参数表中的地物编码到编码对照表文件中找到地物符号化时的符号代码和符号显示颜色等参数；3.根据符号代码到符号库中获取符号描述信息；4.符号化功能模块根据地物的几何位置信息和符号描述信息对地物进行符号化,并将符号化结果输出[4]。

在该过程中,符号化前应对地理数据做初步的审查,如面状目标的边界坐标串是否封闭；符号化时符号的颜色、样式、大小由符号属性特征决定,需要从相关属性表提取数据后判断计算符号参量设定；符号化后应做进一步的处理，如毛刺短线的删除(在建拓扑关系弧段求交时往往产生细小的短线目标)、线目标上垂分点弃除等。

3．A rcGIS下地形图符号化3.1地形要素分类按照国家技术监督局颁布的GB/T 7929—1995 《1:500 1:1000 1：2000地形图图式》和CJJ100—2004《城市地理信息系统技术规范》附录A 的1:500 1:1000 1:2000地形图要素分类与代码，可将1：1000比例尺的地形要素分为9大类：测量控制点：平面控制点和高程控制点居民与垣栅：房屋、檐廊、门墩和城墙等工矿建（构）筑物及其他设施：井、抽水机站、温室和烟囱等交通及附属设施：铁路、公路、桥、路堑和乡村路等管线及附属设施：高压线、配电线、电信人孔和下水篦子等水系及附属设施：河水水涯线、沟渠、干沟、大口水井等境界：国界、省、自治区、直辖市界、界桩、界碑等地貌与土质：等高线首曲线、高程点、陡坎、斜坡等植被：稻田、菜地、果园、散树和行树等根据地图符号的制图特性及其所表示的地物与地理现象的分布征，地图符号分为点状符号、线状符号、面状符号分为三个一级类。

地图注记因为与点状符号在诸多方面的相似性，故归于点状符号一级类[5]。

点状符号表示空间上的零维地物和地理现象。

点状符号图形比较规则、固定，不随它在地图上的具体定位位置变化而改变。

在地图上，点状符号都有确切的定位点和方向性。

根据点状符号的制图特性，点状符号可进一步分为以下二级分类：a)独立点状地物 包括点状地物符号、点状分布的地理现象、点状图面整饰符号。

b)地图注记 包括点状符号、线状符号、面状符号的地图注记以及文字型地图整饰。

线状符号表示空间上的一维地物和地理现象。

线状符号的显著特点是有形或无形的空间定位线。

根据线状符号的分解特性和图形的对称特性，线状符号分以下六个二级分类：a)一般直线型线状符号 符号由直线沿定位点连接生成。

b)点状符号型线状符号 符号由点状符号沿定位线线性排列生成，定位线隐藏。

c)圆弧型线状符号 符号由定位点的圆弧连接生成。

d)样条曲线型线状符号 符号由定位点确定的样条曲线生成。

以上四个二级分类是按照线状符号的生成方式分类的，它们概括了由空间定位点生成线状符号的所有方式。

e)平行线型线状符号 符号由平行于定位线的两条线状符号生成。

平行线的线型可以是a、b、c、d四种线。

根据符号的定位方式，又可分为中线定位、左（上）线定位、右（下）线定位三个子类。

f)复合线状符号 由以上五类线状符号复合而成。

在面向对象概念里面，表现为聚集与派生关系。

面状符号表示空间上的二维地物和地理现象的分布。

面状符号都有一个或多个有形或无形的封闭的边界线。

为区别地物的性质和地理现象空间分布的数量、质量，面状符号常采用一定的充填方式。

根据充填方式的不同，面状符号分布为以下三个级分类：a)颜色充填面状符号 以不同的颜色来区分面状地物的性质和地理现象的二维分布的数量、质量。

b)晕线充填面状符号 以多边形区域充填不同的线状符号来区分面状地物的性质和地理现象的二维分布的数量、质量。

根据晕线的充填方式，可进一步细分为基本单晕线充填、基本双晕线充填、组合晕线充填三个子类。

c)点状充填面状符号 以多边形区域充填不同的点状符号来区分面状地物的性质和地理现象的二维分布的数量、质量。

点状符号的充填有规则散列充填与不规则散列充填之分。

不规则散列充填实际上反映了地理现象空间分布第二级的不均匀性，制图上宜采用区域细分，从而转化为规则散列充填方式。

以上面状符号二级分类是按照充填方式进行分类的，按照面状符号的边界类型，面状符号可以分为矩形、圆角矩形、椭圆、多边形四类。

多边形可细分为直边多边形、样条曲边多边形两个子类[6]。

3.2各类符号制作3.2.1点状符号的制作点状符号用于表示或绘制点状分布的空间要素及其标注，可以与点状符号、面状符号、文字符号联合使用，表达更加丰富的空间要素属性。

点状符号又可以分为4种：简单符号（Simple）、字符符号（Character）、箭头符号（Arrow）、图片符号（Picture）。

哪种符号的制作，都必须首先借助图式符号库管理操作，生成新的点状符号[7]。

1)使用ArcMap下Tools命令中的Styles命令，进行符号管理；2)使用Style Manager进行符号管理，在其中创建新的*.style符号库文件，如4019.0-507.0.tyle；3)在Marker Symbols文件夹中创建新的点状符号4)在Symbol Property Editor中编辑制作新符号在ArcMap下有4种编辑点状符号的方法：1)简单点状符号制作：分为圆形（Circle）、方形（Square）、十字形（Cross）、X形（X）、菱形（Diamond）五种，可以用来制作门墩、门柱等符号2)字符点状符号制作：在ArcMap下可以调用TrueType字体，在WINDOWS\Fonts加载新的TrueType字库，在字符符号编辑的环境下，可以直接调用该TrueType字库中的符号。