第5章地图符号库
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空间数据库技术
李瑞改
第五章 地图符号库
第五章 地图符号库 （map symbols bank ）
§5.1 地图符号库概述 §5.2 地图符号的类型 §5.3 地图符号的制作
§ 5.4 要素层的绘制
§
5.5 栅格图层的绘制
§5.1 地图符号库概述
地图符号库是地理信息系统的重要组成 部分，只有将各种地图符号以数字方式 或算法方式存贮起来，才能获得符号化 处理和图形输出的快速响应效果。由于 地图的线型、符号种类繁多，很不规范， 一般地理信息系统都提供用户自定义符 号、特殊线型、填充花纹和调色板的功 能。
§5.3 地图符号的制作
ArcGIS具有强大的符号制作功能，由ArcMap 中的Style Manager工具来实现样式的制作和管 理。Style Manager用来组织样式及其内容—— 符号和地图元素。可以剪切、复制、粘贴、重 命名、以及修改任何样式的内容。也可以创建 新的样式、符号及地图元素。可以创建一个新 的样式并复制成个人样式内容——包括其它现 有样式中的符号、要素，也可以删除一些 ArcMap提供的而不又用不着的符号和地图元素， 来定制样式。
§5.2 地图符号数据结构
一、矢量符号库结构
数据文件中的每个符号含有组成该符号的各个 图元的信息，包括图元的个数、图元的图形参 数、图元的空间坐标等信息。
§5.2 地图符号数据结构
二、栅格符号库结构 栅格符号库中的栅格数据可以用全栅格形式存储， 即用非压缩格式存储；也可以用某种压缩格式存 储。 如果用压缩格式存储符号数据，就意味着每个符 号所占的字节数是不一样的，则栅格符号库结构 和上述矢量符号库结构类似，也须用索引文件和 数据文件共同管理整个符号库。 如果用非压缩格式存储，则每个符号所占的字节 数都是一样的，虽然整个符号库所占的空间比较 大，但由于不须使用索引文件，所以对整个符号 库的管理就简单得多。
§5.1 地图符号库概述
一、地图符号库设计的一般原则 符号信息块的构成有两种方法： (1) 直接信息法 信息块中存贮符号图形的矢量数据或栅格数据， 直接表示符号图形的每个局部。这种信息块占用 存贮空间大，但有可能使绘图程序统一算法。 (2) 间接信息法 信息块中只存贮符号图形的几何参数(如图形的 长、宽、间隔、半径、夹角等)，其余数据都由 计算机相应绘图程序的算法解算出来。这种方法 程序量大，图形差异大的符号都需各编绘图程序， 但信息块要求的外存空间都较小。
§ 5.4 要素层的绘制
三、绘制要素的数值属性 2.用分级的符号表示数值属性 分级方法： （1）属性值的自然分组分级方法 用统计公式来确定属性值的自然聚类，减少 同一级中的差异，增加级间的差异。缺省情 况下，分级符号法和分级设色法都采用这种 分级方法。
§5.3 地图符号的制作
对地图符号设计的途径主要有以下四种：
（1）采用系统本身的图形编辑方法。将符号当作普通 的图形块设计制作，如AutoCAD的块文件、MEG的单 元，但这种方式的工作量大，并受系统图形编辑功能 的限制，常常难以制作出满意的地图符号。 （2）使用专业绘图软件设计方法。使用专业且功能强 大的矢量绘图软件，能很好地提高制图功效和地图出 版质量。
§5.1 地图符号库概述
三、栅格符号库 栅格符号库中的点状符号信息块和线状符号信息 块可由矢量符号信息块转换得到，也可对符号的 标准样式直接扫描获得。 在栅格符号库中，点状、线状两种信息块中栅格 坐标系的确定要便于符号定位。 栅格符号库中面状信息块的组成不同于矢量库。 地图上规则分布的面状符号，在平面上总可以划 分成等大的图案块，每个图案块的图形相同。 面状符号是由这样的图案块(即重复元)在区域内 拼接而成，在轮廓边处要裁出超出轮廓的部分。
§ 5.3
地图符号的制作
点要素符号 线要素符号 面要素符号
§5.4 要素层的绘制
要素层的绘制是一种要素类型的引用，在 这个图层中用一定的绘图方法来描绘该要 素层。可以选择要素层中任一字符串或数 字属性并用各种方法使其可视化。 在符号化绘制要素的过程中，可以根据感 兴趣的属性类型来改变选择不同的绘图方 法。表达数字型数据最好的方法是根据属 性值的大小来制定不同的颜色或符号。
§ 5.4 要素层的绘制
一、单一符号设置 单一符号表示方法就是采用统一大小、 统一形状、统一颜色的点状符号、线 状符号或面状符号来表达制图要素， 而不管要素本身在数量、质量、大小 等方面的差异。
§ 5.4 要素层的绘制
二、分类符号设置 分类符号表示方法是根据数据层要素属 性值来设置地图符号的，具有相同属性 值的要素素采用相同的符号，而属性值 不同的要素应用不同的符号，符号的差 异表现在符号的形状、大小、色彩、图 案等多个方面。
§5.1 地图符号库概述
地图符号是表达空间信息的语言单位，是 由形状不同、大小不一、色彩有别的图形 或文字组成，它能够传递地理事物在空间 位置、形状、质量、数量和各事物之间的 相互联系及区域总体特征等方面的信息 。 定义1：地图符号库指利用计算机存储表示 地图的各种符号的数据信息、编码及其管 理软件的集合。 定义2：地图符号库指专门设计制作的各种 符号(点状、线状、面状)供地图绘制随时 选用的数据库。
§ 5.4 要素层的绘制
三、绘制要素的数值属性 2.用分级的符号表示数值属性(分等级的 符号绘图法，graduated symbol renderer)
来自百度文库 5.4 要素层的绘制
三、绘制要素的数值属性 2.用分级的符号表示数值属性 分级方法： （1）属性值的自然分组分级方法 （2）自定义分级间距的属性值分级 （3）等间距属性值分级 （4）用分位数对要素进行分级 （5）按标准偏差对要素进行分级
§5.3 地图符号的制作
ArcMap的符号库存储为style文件，一个符号库存储为一 个style文件，在一个style文件中，又包括了Marker Symbols、Line Symbols、Fill Symbols、Labels、Text Symbols等22个符号子库，其中最常用到的就是Marker Symbols（点符号）、Line Symbols（线符号）、Fill Symbols（面符号），用于对地图中的点线面数据进行符 号化表示。具体的编辑方式是在Style Manager工具中， 新建一个style文件，使用编辑工具来制作其中的各类子符 号。其中，在制作点、线、面符号时，可以镶嵌使用字体 符号或图片，字体符号来源于操作系统字体库中的任何字 体文件，即C：\WINDOWS\Fonts中的字体文件，而图片 为bmp格式的位图。
§5.1 地图符号库概述
二、矢量符号库 矢量符号库是按矢量数据格式来组 织符号信息的。 (1) 点状符号信息块 (2) 线状符号信息块 (3) 面状符号信息块
§5.1 地图符号库概述
二、矢量符号库 (1) 点状符号信息块 点状符号是指定位于某一点的个体 符号，如普通地图上的控制点、独 立地物、非比例居民地符号，专题 地图上的定点符号等。
§5.3 地图符号的制作
对地图符号设计的途径主要有以下四种：
（3）二次开发语言编程方法。采用系统提供的二次开 发语言编程实现，如ArcInfo的AML语言、MGE的MDL 等，它提供了编程实现符号绘制的接口。这种方法的 特点是由于二次开发语言各异，与主流编程语言的语 法结构差异很大，所以其使用的函数库庞大，用户难 以短时间掌握。
§ 5.4 要素层的绘制
三、绘制要素的数值属性 数字型字段能存贮那些按数值排 序的、能够进行计算的或连接的数值。 1.用颜色来表达数值属性 2.用分级的符号表示数值属性 3.用成比例的符号来表示数值属性 4.多重属性的绘制
§ 5.4 要素层的绘制
三、绘制要素的数值属性 1.用颜色来表达数值属性 显示数值型属性的一个有效的方法就是 用分等级的颜色来表示属性。这种方法在 ArcGIS中被称为断点绘图法（class breaks renderer）
§5.2 地图符号数据结构
用非压缩格式存储（8×8）的此二值符号， 则每个象素可以用一个bit来表示，即每个 符号可用8个字节来描述。
§5.3 地图符号的制作
符号库的制作是空间数据专题表达的重要 环节，当前通用的GIS软件自带的符号样式 库提供的是一些描述性符号，其形状和内 容远不能满足目前各项专题符号的要求， 为此，可以利用ArcGIS的符号样式管理机 制和强大的定制功能制作专项符号库，从 而实现空间数据的符号化。
y
0
x
§5.1 地图符号库概述
二、矢量符号库 (2) 线状符号信息块 地图上各类线状符号往往是由某一 图案(线状符号的基本单元，亦称重 复元)沿线状要素的中轴线串接而成。
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图 4-1-2 线状符号示例（铁路）
§5.1 地图符号库概述
二、矢量符号库 (3) 面状符号信息块 面状符号由填充符号在面域内按一定 方式配置组合而成。多数情况下，填 充符号在面域内是按一定方向、一定 间隔(行距)逐行配置的。晕线是面状符 号形式之一。
§5.2 地图符号数据结构
一、矢量符号库结构 矢量符号库中的每个符号是由一系列图元组 成，每个符号的图元个数是不一样的，且有 的图元的数据长度也是不一样的，即是说矢 量符号库中每个符号所占的字节数是不一样 的。为了能有效地管理符号库中的所有符号， 使用时能快速、准确地检索到所需要的符号， 最为常用的方法是在符号库中建立两个文件， 它们分别是索引文件和数据文件 。索引文件 中存储每个符号的编号及其对应的存储地址； 而数据文件才存储每个符号的数据。
§5.3 地图符号的制作
制作好的style符号库可以存放到ArcGIS安 装路径的style目录中，默认的路径为C： \Program Files\ArcGIS\Styles下。当使用 ArcMap新建地图文档时，ArcGIS会自动添 加Styles目录下的新建的style符号库给此文 档，还可手工添加其他style符号库。
§5.1 地图符号库概述
一、地图符号库设计的一般原则 地图符号库中存贮的主要是地图符号的颜色 码和图形信息，每个符号组成一个信息块。 在国家基本比例尺地图符号库中，符号信息 块表示的图形、颜色、符号含义以及适用的 比例尺等，应尽量符合国家规定的地图图示。 在专题地图制图或其他需要新设计地图符号 的情况下，在设计符号时也应遵循： 图案 化、精确性、逻辑性、对比性、统一性、色 彩象征性、制图与印刷可能性等一般原则。
（4）使用系统提供的符号设计器。这是常用的方式， 使用系统提供的符号设计器可对系统本身提供的基本 符号进行编辑，并可与自定义的符号进行组合、位移、 缩放等操作，得到所需的复杂专业符号。例如ArcMap 的Style Manager是一个比较专业的交互式符号设计系统， 可对多种符号库进行编辑设计和管理，并进行各种符 号的配置 。
§5.3 地图符号的制作
符号库的建立有一些基本的规则和要求， 在图形方面的要求是形象概括、简单规 则；在尺寸方面应考虑视觉效果、地图 比例尺等因素；在色彩运用方面应考虑 色彩的象征意义、制图习惯等。总之， 符号库的设计与制作最主要的原则就是 形象直观、逼真准确。
§5.3 地图符号的制作
地图符号的设计方法 地图符号主要靠包括点符号、线符号 和面符号。点符号是不依地图比例尺 显示的小面积地物或点状地物符号， 线符号是长度在地图上按比例显示， 而宽度不依比例显示的符号，面符号 是在地图上各方向都以比例尺显示的 符号
§5.4 要素层的绘制
二、分类符号设置 通过某一字段属性值来绘制类别（特定 值描绘法，unique value renderer）.
§ 5.4 要素层的绘制
二、分类符号设置 通过合并字段属性值来绘制类别：可以选择特 定的几个字段（最多三个）的值结合起来描述 类别。用这种绘图方法要多加小心，对于获得 特定的合并字段值并不困难，但这个数目可能 变得太大，因此不能清晰地可视化所有要素的 类别。
李瑞改
第五章 地图符号库
第五章 地图符号库 （map symbols bank ）
§5.1 地图符号库概述 §5.2 地图符号的类型 §5.3 地图符号的制作
§ 5.4 要素层的绘制
§
5.5 栅格图层的绘制
§5.1 地图符号库概述
地图符号库是地理信息系统的重要组成 部分，只有将各种地图符号以数字方式 或算法方式存贮起来，才能获得符号化 处理和图形输出的快速响应效果。由于 地图的线型、符号种类繁多，很不规范， 一般地理信息系统都提供用户自定义符 号、特殊线型、填充花纹和调色板的功 能。
§5.3 地图符号的制作
ArcGIS具有强大的符号制作功能，由ArcMap 中的Style Manager工具来实现样式的制作和管 理。Style Manager用来组织样式及其内容—— 符号和地图元素。可以剪切、复制、粘贴、重 命名、以及修改任何样式的内容。也可以创建 新的样式、符号及地图元素。可以创建一个新 的样式并复制成个人样式内容——包括其它现 有样式中的符号、要素，也可以删除一些 ArcMap提供的而不又用不着的符号和地图元素， 来定制样式。
§5.2 地图符号数据结构
一、矢量符号库结构
数据文件中的每个符号含有组成该符号的各个 图元的信息，包括图元的个数、图元的图形参 数、图元的空间坐标等信息。
§5.2 地图符号数据结构
二、栅格符号库结构 栅格符号库中的栅格数据可以用全栅格形式存储， 即用非压缩格式存储；也可以用某种压缩格式存 储。 如果用压缩格式存储符号数据，就意味着每个符 号所占的字节数是不一样的，则栅格符号库结构 和上述矢量符号库结构类似，也须用索引文件和 数据文件共同管理整个符号库。 如果用非压缩格式存储，则每个符号所占的字节 数都是一样的，虽然整个符号库所占的空间比较 大，但由于不须使用索引文件，所以对整个符号 库的管理就简单得多。
§5.1 地图符号库概述
一、地图符号库设计的一般原则 符号信息块的构成有两种方法： (1) 直接信息法 信息块中存贮符号图形的矢量数据或栅格数据， 直接表示符号图形的每个局部。这种信息块占用 存贮空间大，但有可能使绘图程序统一算法。 (2) 间接信息法 信息块中只存贮符号图形的几何参数(如图形的 长、宽、间隔、半径、夹角等)，其余数据都由 计算机相应绘图程序的算法解算出来。这种方法 程序量大，图形差异大的符号都需各编绘图程序， 但信息块要求的外存空间都较小。
§ 5.4 要素层的绘制
三、绘制要素的数值属性 2.用分级的符号表示数值属性 分级方法： （1）属性值的自然分组分级方法 用统计公式来确定属性值的自然聚类，减少 同一级中的差异，增加级间的差异。缺省情 况下，分级符号法和分级设色法都采用这种 分级方法。
§5.3 地图符号的制作
对地图符号设计的途径主要有以下四种：
（1）采用系统本身的图形编辑方法。将符号当作普通 的图形块设计制作，如AutoCAD的块文件、MEG的单 元，但这种方式的工作量大，并受系统图形编辑功能 的限制，常常难以制作出满意的地图符号。 （2）使用专业绘图软件设计方法。使用专业且功能强 大的矢量绘图软件，能很好地提高制图功效和地图出 版质量。
§5.1 地图符号库概述
三、栅格符号库 栅格符号库中的点状符号信息块和线状符号信息 块可由矢量符号信息块转换得到，也可对符号的 标准样式直接扫描获得。 在栅格符号库中，点状、线状两种信息块中栅格 坐标系的确定要便于符号定位。 栅格符号库中面状信息块的组成不同于矢量库。 地图上规则分布的面状符号，在平面上总可以划 分成等大的图案块，每个图案块的图形相同。 面状符号是由这样的图案块(即重复元)在区域内 拼接而成，在轮廓边处要裁出超出轮廓的部分。
§ 5.3
地图符号的制作
点要素符号 线要素符号 面要素符号
§5.4 要素层的绘制
要素层的绘制是一种要素类型的引用，在 这个图层中用一定的绘图方法来描绘该要 素层。可以选择要素层中任一字符串或数 字属性并用各种方法使其可视化。 在符号化绘制要素的过程中，可以根据感 兴趣的属性类型来改变选择不同的绘图方 法。表达数字型数据最好的方法是根据属 性值的大小来制定不同的颜色或符号。
§ 5.4 要素层的绘制
一、单一符号设置 单一符号表示方法就是采用统一大小、 统一形状、统一颜色的点状符号、线 状符号或面状符号来表达制图要素， 而不管要素本身在数量、质量、大小 等方面的差异。
§ 5.4 要素层的绘制
二、分类符号设置 分类符号表示方法是根据数据层要素属 性值来设置地图符号的，具有相同属性 值的要素素采用相同的符号，而属性值 不同的要素应用不同的符号，符号的差 异表现在符号的形状、大小、色彩、图 案等多个方面。
§5.1 地图符号库概述
地图符号是表达空间信息的语言单位，是 由形状不同、大小不一、色彩有别的图形 或文字组成，它能够传递地理事物在空间 位置、形状、质量、数量和各事物之间的 相互联系及区域总体特征等方面的信息 。 定义1：地图符号库指利用计算机存储表示 地图的各种符号的数据信息、编码及其管 理软件的集合。 定义2：地图符号库指专门设计制作的各种 符号(点状、线状、面状)供地图绘制随时 选用的数据库。
§ 5.4 要素层的绘制
三、绘制要素的数值属性 2.用分级的符号表示数值属性(分等级的 符号绘图法，graduated symbol renderer)
来自百度文库 5.4 要素层的绘制
三、绘制要素的数值属性 2.用分级的符号表示数值属性 分级方法： （1）属性值的自然分组分级方法 （2）自定义分级间距的属性值分级 （3）等间距属性值分级 （4）用分位数对要素进行分级 （5）按标准偏差对要素进行分级
§5.3 地图符号的制作
ArcMap的符号库存储为style文件，一个符号库存储为一 个style文件，在一个style文件中，又包括了Marker Symbols、Line Symbols、Fill Symbols、Labels、Text Symbols等22个符号子库，其中最常用到的就是Marker Symbols（点符号）、Line Symbols（线符号）、Fill Symbols（面符号），用于对地图中的点线面数据进行符 号化表示。具体的编辑方式是在Style Manager工具中， 新建一个style文件，使用编辑工具来制作其中的各类子符 号。其中，在制作点、线、面符号时，可以镶嵌使用字体 符号或图片，字体符号来源于操作系统字体库中的任何字 体文件，即C：\WINDOWS\Fonts中的字体文件，而图片 为bmp格式的位图。
§5.1 地图符号库概述
二、矢量符号库 矢量符号库是按矢量数据格式来组 织符号信息的。 (1) 点状符号信息块 (2) 线状符号信息块 (3) 面状符号信息块
§5.1 地图符号库概述
二、矢量符号库 (1) 点状符号信息块 点状符号是指定位于某一点的个体 符号，如普通地图上的控制点、独 立地物、非比例居民地符号，专题 地图上的定点符号等。
§5.3 地图符号的制作
对地图符号设计的途径主要有以下四种：
（3）二次开发语言编程方法。采用系统提供的二次开 发语言编程实现，如ArcInfo的AML语言、MGE的MDL 等，它提供了编程实现符号绘制的接口。这种方法的 特点是由于二次开发语言各异，与主流编程语言的语 法结构差异很大，所以其使用的函数库庞大，用户难 以短时间掌握。
§ 5.4 要素层的绘制
三、绘制要素的数值属性 数字型字段能存贮那些按数值排 序的、能够进行计算的或连接的数值。 1.用颜色来表达数值属性 2.用分级的符号表示数值属性 3.用成比例的符号来表示数值属性 4.多重属性的绘制
§ 5.4 要素层的绘制
三、绘制要素的数值属性 1.用颜色来表达数值属性 显示数值型属性的一个有效的方法就是 用分等级的颜色来表示属性。这种方法在 ArcGIS中被称为断点绘图法（class breaks renderer）
§5.2 地图符号数据结构
用非压缩格式存储（8×8）的此二值符号， 则每个象素可以用一个bit来表示，即每个 符号可用8个字节来描述。
§5.3 地图符号的制作
符号库的制作是空间数据专题表达的重要 环节，当前通用的GIS软件自带的符号样式 库提供的是一些描述性符号，其形状和内 容远不能满足目前各项专题符号的要求， 为此，可以利用ArcGIS的符号样式管理机 制和强大的定制功能制作专项符号库，从 而实现空间数据的符号化。
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§5.1 地图符号库概述
二、矢量符号库 (2) 线状符号信息块 地图上各类线状符号往往是由某一 图案(线状符号的基本单元，亦称重 复元)沿线状要素的中轴线串接而成。
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图 4-1-2 线状符号示例（铁路）
§5.1 地图符号库概述
二、矢量符号库 (3) 面状符号信息块 面状符号由填充符号在面域内按一定 方式配置组合而成。多数情况下，填 充符号在面域内是按一定方向、一定 间隔(行距)逐行配置的。晕线是面状符 号形式之一。
§5.2 地图符号数据结构
一、矢量符号库结构 矢量符号库中的每个符号是由一系列图元组 成，每个符号的图元个数是不一样的，且有 的图元的数据长度也是不一样的，即是说矢 量符号库中每个符号所占的字节数是不一样 的。为了能有效地管理符号库中的所有符号， 使用时能快速、准确地检索到所需要的符号， 最为常用的方法是在符号库中建立两个文件， 它们分别是索引文件和数据文件 。索引文件 中存储每个符号的编号及其对应的存储地址； 而数据文件才存储每个符号的数据。
§5.3 地图符号的制作
制作好的style符号库可以存放到ArcGIS安 装路径的style目录中，默认的路径为C： \Program Files\ArcGIS\Styles下。当使用 ArcMap新建地图文档时，ArcGIS会自动添 加Styles目录下的新建的style符号库给此文 档，还可手工添加其他style符号库。
§5.1 地图符号库概述
一、地图符号库设计的一般原则 地图符号库中存贮的主要是地图符号的颜色 码和图形信息，每个符号组成一个信息块。 在国家基本比例尺地图符号库中，符号信息 块表示的图形、颜色、符号含义以及适用的 比例尺等，应尽量符合国家规定的地图图示。 在专题地图制图或其他需要新设计地图符号 的情况下，在设计符号时也应遵循： 图案 化、精确性、逻辑性、对比性、统一性、色 彩象征性、制图与印刷可能性等一般原则。
（4）使用系统提供的符号设计器。这是常用的方式， 使用系统提供的符号设计器可对系统本身提供的基本 符号进行编辑，并可与自定义的符号进行组合、位移、 缩放等操作，得到所需的复杂专业符号。例如ArcMap 的Style Manager是一个比较专业的交互式符号设计系统， 可对多种符号库进行编辑设计和管理，并进行各种符 号的配置 。
§5.3 地图符号的制作
符号库的建立有一些基本的规则和要求， 在图形方面的要求是形象概括、简单规 则；在尺寸方面应考虑视觉效果、地图 比例尺等因素；在色彩运用方面应考虑 色彩的象征意义、制图习惯等。总之， 符号库的设计与制作最主要的原则就是 形象直观、逼真准确。
§5.3 地图符号的制作
地图符号的设计方法 地图符号主要靠包括点符号、线符号 和面符号。点符号是不依地图比例尺 显示的小面积地物或点状地物符号， 线符号是长度在地图上按比例显示， 而宽度不依比例显示的符号，面符号 是在地图上各方向都以比例尺显示的 符号
§5.4 要素层的绘制
二、分类符号设置 通过某一字段属性值来绘制类别（特定 值描绘法，unique value renderer）.
§ 5.4 要素层的绘制
二、分类符号设置 通过合并字段属性值来绘制类别：可以选择特 定的几个字段（最多三个）的值结合起来描述 类别。用这种绘图方法要多加小心，对于获得 特定的合并字段值并不困难，但这个数目可能 变得太大，因此不能清晰地可视化所有要素的 类别。