PDF《地 图符号 系统的设计 与实现》

测培信息与工程JournalofGe o ma t i c s

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2 5 文章 编号:1007―3817(2004)06―0025―03中图分 类号 : P

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1 文献标 识码:B地图符号 系统的设计 与实现 张 园玉 李霖龙毅尹章才应申李志涛 黄菁梅洋(武汉大 学资源 与环境科 学 学院 , 武汉珞喻 路129号 ,

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7 9 ) 摘要设计并实现 了一套地 图符号 系统 , 提出了线状符 号 的附属 属性 设 置实 现,并采用 了程 序符 号 的思 想 实现 一些相对特 殊 的如 沙丘、河流 、 沼泽 等地 图符 号,成功地对 国家标 准 系列地 形 图图 式进行 了设 计,实现 了各 种 比例 尺下的地 图符 号 的绘制 , 完成 了在 Vi s u a l C 平 台上 所研 制 的地 图符 号软 件 系统 的设计 与开 发.关键 词地形图图式 ;

地 图符 号 系统 ;

地 图符 号;

程序符 号一般来说 , 地 图符 号 的设 计和实现方法分为两种 : 一是在已有软 件 的基 础上 利用其二次开发语 言及自身 的 图形 编辑功能进行自定 义符号,如Ar c l n f o , Au t o C AD, Ma p l n f o , Ar c Vi e w以及CorelDraw等 ] ;

二是利用程序语 言 自己 开 发符 号设 计 软件 平台实现符 号,目前 最流行的就 是OOP或COM 技术 等 .针对 目前 符号 库 系统 都是面向计 算机而不是 面 向地 理信 息 的可视 化,忽略了地 图 符号 中一些 计算机较难 实现的或 比较 复杂的特殊符号,如难 以处 理 复杂 的线 、 面符 号j,不能绘 制河流渐变线符号[

5 等情 况,选择对比了大中小 比例尺中如1:5

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0 , 1:1 O

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0 0 , 1:2

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0 , 1:1

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0 0 等 比例 尺下 的符号,包括 普通地图符 号 和相 对特殊的地 图符 号,设计 了一 套地 图符号 系统 , 在VC一6.0环 境 下开 发并 完成 了该系 统.1地图符号库系统的结构地图被看 作空 间 符号模 型,空间现象的特 征均 是通过地 图 图形语 言加 以表 达的.通 过对地图图形 分解,可区分点、线、面三 种地图符 号类 型,根据符号的几 何 特征 , 点、线、面符 号又 可分 解成 更 小的 基本几 何图形单 元,即图元 . 图元 是构 成符 号 的最 小单 位.1.1图元 分析很多符号库 系统都是采用 以 图元 作为符号 的基 本单元的思 想 制作 的'

,然而大多 数把各种图元单 独作为一 个类,就形成 了 多个 图 元类 对 象组 成一个符号,如把点状符号抽象 成点、圆、圆弧 、 椭圆、矩形 、 多 边形 、 线串、样条曲线 等基本图元 类_r一等,分类较为繁杂.本 文将各种图元进行总结后,只分成 点 图元 、 线 图元和 面 图元 三个 图元类 , 各种基本 图形都在类 中用 方法实现,如点图元 包 括三 角形、矩形、菱形、扇形、圆弧、椭圆、正多边形等,线图元包 括折线、曲线 , 面图元包括 边 界分 别 为折 线和曲线 的多 边形两种.结 构相对简单,可扩 充性 强.1.2符号的分类组织采用 面 向对 象的方 法设 计 系统 , 通 过对 三类符号 之间的关系分 析可知:每一个点、线状 符号都是点、线、面图元的有序集 合 .面状 符 号是 由轮 廓线 和 内部 填 充方 式 决定 的,其内项目来 源 :国家

8 6 3计划 资助项 目(

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0 2 AA1

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0 ) . 部填 充 可通 过点 符号 或线 符号 , 以一 定的方式 如 井字 、 品字 、 随 机排列 构成.线状 符号 表达 呈线 状分布的地 物,但有些 符号,如陡崖 、 沙 砾滩 符号等,同时又具 有一定的分 布范围, 可定义成 半线 半 面状 符号 .另外 , 线状 符号和面 状 符号 中都 包含了一 些 不能制 作或不方便制作 的需 要单独的程 序来绘制的地 图符 号如 新月 型沙 丘、河流、沼泽 符号等,将其定 义为 程序符号 .

1 .

3 地 图符 号库系统 的类结构根据 上述 分析 , 系统的类 结构为多 个点图元 、 线图元和面图元对 象 聚合成 一个 符号 基类 对象,而一个符 号 基类 对象又包 含 于点状 符号、线状符号对象中, 多个 点状 符号和线状符号对象 聚合 而成一个面状符号对象.点 、 线、面状符号被符号 库类 对 象包 含,其间没 有复杂的继承关系,只是 一种管理组 合 机制 , 充分体现了面 向对 象管理的优势,提高了系统 的效 率.以符号 数据 库类 为例 : c l a s s CSy m b o l Da t a Ba s e { p ub l i c: v o i d S y mb o l i z e ( CD C p D C,l o n g I S y mC o d e , … ) ;

/ / / / / 调用点、线、面符号 中Symb o l i z e ( ) 符 号化 函数 … … / { / { / { / { / / 法CAr e a S y mb o l* a r r a y As y m;

/ / / / / / / / / 面符 号对象 集合 C1 i n e S y mb o l* a r r a y l s y m;

/ / / / / / / / / 线 符号对 象集合 C P o i n t S y mb o l* a r r a y P s y m;

/ / / / / / / / / 点符 号对 象集合 i n t n As y mNu m ;

/ / / / / / 面符号数intnLsymNu m;

/ / / / / / 线符号 数intnPsymNu m;

/ / / / / / / 点 符号 数……}:

2 地图符号的设计与实现在地 图符 号 系统 中,按点、线、面设 计地图符 号.强调了各种 图元 的编 辑功 能,从而减 轻 了点 、 线、面符 号设 计时的压 力 .在各 种 比例 尺下,大部 分符 号都是规则的,可以在 点状符号、线状 符号、面状符号分别实现,少部分相对特殊的符号,以程 序符 号方 式实现.而且 , 一般中小 比例 尺的符号比大比例 尺符 号更 抽象,其特殊符号相对 较多,如沼泽符号在1:

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0 0 比例 尺 中要 比1:1

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0 0中复杂 得多 . 维普资讯 http://www.cqvip.com 测培信患与工覆JournalofGe o ma t i c s

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1 点状符号点状符号 具有明确 的定位点和方向,形状一般比较规则,基本 上都 是各 种 图元 的组 合 .点状 符号的设 计重点在组 成 各种 图 元的 设计.点 状符号中包含了一 些有向点 符号如独立 大坟 、 烟 囱等 , 对地 物 的方 位有 指示 作用.为此 , 系 统提 供 了点状 符号

0 . ~3

6 0 . 之间的旋 转 功能 .

2 .

2 线状符号线状 符号 的设 计和实现 在模板方法l_6_的基础 上进行了改进,提出了线 状符号附加属性 设置,即先 得到线状符号的最小符 号单 元及 其长度,这个单元就 是符号配置的模 板,然后对组 成模板 的各种 图元 的附加 属性 进行设置 , 属性 决定了各图元 在 符号 配置 时 的绘制 方式 . 附加属性 包含重复性、变长性 、 变形性和渐 变性 . 重复(变长 / 渐变)性又分为不 可重复(变长/ 渐变 ) 、 沿X( 水平)方向可重 复(变长/ 渐变) 、 沿y( 垂直 ) 方 向可重 复( 变长/ 渐变 ) . 线状符号 图元附属 属性设置实例如图1所 示 .一 个符号变 长与 重 复属性 两种 不 可能 兼得 .以陡坎 为例 , 如图1(a)和图1(b),陡坎符 号单 元 由单位 长度的两 个 图元

1 ( 横短线):itl和图元

2 ( 竖 短线 ) 线 图元 组成.陡 坎 横线 图元 属性可重复、不可 变长、可变 形、不渐变或 不 可重 复、可变长、可变形 、 不渐 变;

竖线 图元属 性:可重复 、 不可变长、不可变形 、 不渐 变. 图元1的 附加属 性设 置 情况 可 以和 图元 2一样 具有可重 复性 , 但也 可 把它设 置 成可 变长,在这两 种附加属 性设置都 可满足符号 绘 制要 求时 , 选择可变长属 性配置速度更快,因为可变长属性 决定 配 置方 法 是将 图元 单 位长 度拉长到地理目标 实 际长度 , 一步 到位 ;

而可 重复性 决定符号 采用重复配 置 方法 , 即将线 符号 分 解成 基本 线符 号单 元,然后沿线符 号定位线 连续绘制 线 符号 单元 .其特点是能够表 达几 乎任何的复 杂线符号 .但是 由于每 次绘制时都要将局部 坐标 系下 的线 符号单元 坐标 映射 到实 际 地理坐 标系中.绘制效率受 到定位线 的弯曲和线 符号 单元复杂程度的影响.增 加可变长属性 的设 置选 择 就是 对重 复配 置方 法 的改进 , 提 高那 些既可重复 又可 变 长符 号 的配 置效率 如 双线路 、 电 力线 等.对于 半依 比例 的天桥符 号来说 . 中间 的矩 形 图元 只能 是可变长 的 而不 能 是可 重复的,两侧 的 阶梯 符号 是不可重复也 不变长的.如图1.(C)和图1(d)所示.j|=(b)(c)(d)图1线状符号图元附属属性设置实例变形 性 主要 是指 在符 号转 弯处 的图 元形 状变化情 况,可分为不 可变 形、折线 变形、曲线 变形 三种 . 渐变 性 主要针 对具 有 渐变 元素 的特 殊符 号,如河 流的渐变元 素 是宽 度,渐变属性 是沿X方向渐 变的;

再如沙 质崩崖中的 圆形沙 粒符 号的半径大小则 是垂直于符 号轴线方向逐 渐 变小 的,其渐 变 元素 是半 径,渐变属性 是沿y方 向渐 变的.另外,对于符 号本 身变 形 也随 着数据 采集方法不 同而 各 有差 异,如果 是折 线采 集,则符 号 本身 是 折线 变形的,如果是曲线 采集,则符号 本 身是 曲线 变形 的.2.3面状符号面状 符号 由线 状符号构成其轮廓线,点、线状符号的各种不 同排 列方 式 构成 其 内部填 充,面状符号 ........