基于数据库的地形图符号化

基于数据库的地形图符号化钱敏（江苏省基础地理信息中心江苏南京 210013）摘要地图符号是地图表达空间信息的语言单位，地形图数据的符号化直接关系到地形图的可视化表达和使用，本文提出基于ArcGIS的1：1万地图符号制作方案以及数据库的地形图符号化。

关键词建库 ArcGIS 符号制作地图符号化数据库地形图符号化一、引言地图符号是地图的语言单位，通过对地图符号的解读，可以直观的了解地图所表达的地理信息。

对于现在的建库数据（这里主要指的是矢量的DLG数据），基本的元素是点、线、面，最基本的显示也就是圆点、实线、有色或无色填充面，虽然不影响建库的要求，或者可以通过不同的颜色形状去区分不同的要素，但是没有一个规范而直观的符号系统，还是不能很好的解读地理信息，对于数据的最终应用也有缺憾。

目前地图符号制作的方法主要有：一是用文本编辑器设计的方法，建立符号的文本描述，如AutoCAD、清华山维等软件；二是采用二次开发语言编程来实现，主要用于定制复杂的符号；三是利用系统本身的图形编辑功能，将符号当作图形块设计制作，再追加不同软件平台所需的对符号的定义描述储存于符号库中；四是利用软件提供的符号设计界面，用户通过对系统提供的基本符号，通过组合、位移、缩放自行定义制图输出需要的符号，如MapInfo的MapInfo Line Style Editor，ArcMap的Style Manage等。

本文以1：1万地形图为例，着重介绍基于ArcGIS软件的地图符号化，以及在数据库中DLG数据的符号化中的应用。

二、符号库的创建1、点状符号的制作这里的点状符号的制作不仅仅是指不依比例尺表示的小面积地物或者点状地物符号的制作，同时还应包括了线状符号和填充符号制作需要的子符号，以方便调用。

点状符号制作的基本思想是在造字软件（Font Create Program 4.0）中建立字体符号文件，绘制需要的符号（图1），测试后安装字体，再在符号设计系统（Style Manage）中调用并定义即可。

当然在造字软件中也可以使用导入BMP图片的方式来制作，但是缺点是符号边缘较粗糙，笔触的大小仍然需要调整，比例大小在后期应用的时候也不太好掌握，如果用造字程序直接绘制符号，可以对符号的大小，笔触有所掌握，对不同比例尺地形图符号的相互利用再造也提供了方便。

我们用反算的方法计算出图式符号和造字中单位的比例，创建了字体文件后，在符号设计系统（Style Manage）中按一定的比例导入字体文件中的点符号，以保证在一定比例尺下符号符合图式的规范要求。

图 1 造字软件中制作符号另外，虽然在符号设计系统（Style Manage）中符号组合的功能很强大，可以通过对不同符号相同单元的组合来设计出需要的符号，如“”符号可以用“”加上“”符号组合而成，而“”符号也可以调用“”符号，但是考虑到所运用的地图软件的多样化，除了一个符号通过镜像变换或者旋转角度成为另一种符号的情况，对于图式的符号，在制作时，力求能够一一对应完整的制作。

同时在符号设计系统（Style Manage）中导入符号时，可从应用的角度定制符号分组，以方便查找调用（即在Category中输入组名）。

2、线状符号的制作任何线状符号都可以看作是若干简单线状符号（即实线、虚线、齿线）或点状符号组合而成，组合建立在不同简单线状符号或点状符号的偏移、比例的调整基础上，对于组合中的点状符号还可以进行细微X、Y方向的调整（图2）。

图2 虚线和点状符号的组合在建立线状符号的时候，线状符号中线状的部分最好尽量使用简单线状符号，不要用字体符号去组合，而较粗的线状符号中的圆点，最好使用点状符号中的圆点，以保证线划的美观（图3）。

图3 线状符号与点状符号圆点的比较对于比较复杂的线状符号，如电力线，存在符号配置的不规则性，需要在拐点处配置符号，在端点处需要判断有圈符号或无圈符号；如依比例斜坡，基线和坡底线间的距离不等，齿线长度不一致，像这样的线状符号就不能在符号设计系统（Style Manage）中直接组合而成，需要通过二次开发来定制。

与点状符号的分组定义相同，线状符号也可以分组定义。

3、面状符号的制作地形图上的面状符号基本上是在轮廓线范围内填充不同的颜色、规则配置不同的点状符号或绘制晕线。

分析1：1万图式，地形图中的面状符号填充可以大致分为四类：一是在轮廓线范围内仅仅填充不同的颜色（即实面填充）；二是在轮廓线范围内绘制不同倾角、不同间距的实、虚线（也可以是交叉的）；三是在轮廓线范围内按照一定的规则（“井”字形或是“品”字形）配置不同的点状符号；四是在轮廓线范围内无规律的配置符号，这类符号往往是比较复杂的，虽然可以制作出相应的点状符号，但是在配置的时候倾角、间距、大小等参数不能很好的控制（如新各种形状的沙丘地貌填充等）。

1 实面填充2 线段填充3 线段填充4 点状符号填充与制作线状符号类似，简单的面状符号可以调用已经制作好的点状符号或者线状符号组合配置而成，而复杂的面状符号也可以看作是为简单面状符号组成（图4）。

图4 面状符号的组合生成同样面状符号也可以分组定义。

三、地形图的符号化当符号库全部建立后，对地形图的数据就可以实现符号化。

通过建立数据中地物编码（如分类码或者GB）与相应符号标识的一一对应关系，使简单的点、线、面显示为标准的符号。

可以通过开发相应的功能模块实现，也可以手工进行符号化。

（符号化效果见图5）图5 地形图数据符号化显示四、基于数据库中数据符号化随着江苏省基础地理信息数据库建库工作的全面展开，数据库中的DLG矢量数据不断积累。

为了能更好的解读该类数据中的地理信息，增加其实际应用中的直观性和可读性，迫切需要一个规范的符号系统对该类型数据进行符号化。

针对ArcGIS软件自身的功能，结合1：1万地形图的出图要求，数据库中的DLG数据的符号化具有以下几个特点：1、现有基于数据库的地形图要素分类趋于细化，不再局限于传统地形图的分类方式。

要素分类细化程度越高，越有利于实现地形图出图的可视性和美观性。

例如1：1万的地形图，在对应DLG数据符号化的过程中，主要体现为相同要素不同属性的对象之间的分层显示和压盖。

例如，在交通运输要素中，道路中心线在数据中是不能反映不同道路在空间上的位置关系的。

在没有高架桥的情况下，一般来说是保证高等级道路在显示上是连贯的，但是高等级公路和低等级公路是在同一个要素类中，显示的上下关系在一个专题中无法正确的反应，如果使用ARCMAP的高级制图显示，又会影响这个要素类中的其它单线要素，具体道路相交处的道路边线也不好处理。

但是如果在要素分类时，通过不同的属性码使这些要素分别存在于不同的要素类中，就能通过调整不同要素类在显示中的上下层关系，来保证高等级公路显示上连贯性。

用此种方法同样可以解决其它一些类似的问题，如数据中的单线道路是直接连到双线道路中心线上的，而出图要求是单线道路必须停在双线道路的边线上。

对此把双线道路和单线道路通过分类码分离在不同的要素类中，并将双线道路置于单线道路的上方，通过道路中心线的压盖，出图显示单线道路就停在双线道路的道路边线上了。

图6 道路的分层显示2、数据库中的数据要符合数据分析、开发再利用的要求，对于各种要素的表示提出了更高的要求，所以用一项属性项定制的简单专题表示数据已不能满足应用的要求，更多的是通过2-3项属性项来定制专题。

例如在桥，路的属性项中加入宽度的属性，在加强了道路、桥梁可分析程度的同时可以通过这些属性项提高出图显示的合理性和美观性。

具体说，就是利用ARCMAP针对属性值制作专题图的功能用分类码属性项加上宽度的属性项，对不同宽度的桥（路）赋以不同宽度的线型，从而达到出图的要求，对数据提供公路边线与否，这样的方法对于提高出图的美观都很有效。

鉴于该方法在解决出图过程中此类问题的可行性和必要性，对数据属性项的特殊要求，今后入库数据的属性的有必要进一步的完善。

再例如，通过将不同等级道路的分类码属性加上等级（或者名称、编码等）属性，用不同的颜色定制专题显示，就可以直观的看到整幅图的道路网状况，以及等级道路（或同名称、编码道路）的走向和连贯性，这样就提高了专题要素的可视程度。

图7未使用宽度属性的数据符号图8使用宽度属性的数据符号3、在注记方面，可以通过不同的分类码在同一要素类中定制不同大小、不同标注方式的标注，但是ARCMAP软件在字体上只支持简单的斜体（右斜字体），所以水体的注记暂时不能够按照图式的要求标注左斜宋体。

如果源数据没有提供注记要素，对于不同要素标注压盖的问题，现在还只能通过手工位移的方法来解决，缺点是速度较慢，同时可能会出现显示不正常影响打印的问题。

图9 数据库的地形图符号化成图4、对于图廓整饰，不再局限于老式地形图的表示方法，我们从美观和实用的角度考虑，把原有的图名、图号、图例等围绕在图廓四周的要素统一到图幅的左边表示，同时增加图幅的索引表示，更加直观。

五、结论本文探索了基于ArcGIS的1：1万地图符号制作方案，使用造字软件绘制地形图符号导入ArcGIS，通过ArcMap的Style Manage创建并管理符号库，以便于地形图符号化的实现，同时对于基于数据库的地形图符号化，力求探索新的规范。

不足的地方有ArcMap中对符号、线形和填充的显示存在一些不足，当缩放比例较小时无法正常的显示。

对于不同的软件，这套符号系统是否能一一利用，还未实现。

现行的符号系统基本上是针对各个软件的，不同的软件都有独立的符号系统，离开了软件平台，如不打散击碎就不能为其它软件所调用，能够使用造字的软件建立一个比较全面的符号、线形子单元、填充子单元的字体文件，使得不同的软件在此基础上都能方便的使用统一的符号系统，还需要我们不断的对此进行开发完善。

另外，要使得数据库的地形图符号化达到出图要求，还需要一定的人工干预。

这也需要我们今后在建库数据的规范以及软件开发上不断的改进。

同时现在的地形图已经摆脱了老式地形图的色彩，地形图更趋向美观实用，因此也要求我们不断探索新的表示方法。

参考文献祁华斌艾廷华胡珂《基于ArcGIS的地图符号库建立及符号化实施》第五届 ArcGIS 暨ERDAS中国用户大会论文集（2002）。