（计算机应用技术专业论文）地图符号库系统的研究与实现.pdf

摘要 目前国内外符譬库系统缴展己趋下产黼化但是仍宵阻f 不足：1 符譬库系统通常和g | s 平 台系统绑寇在起，受平台的约束造成符芍数据不能共享i2 符号酌黼形稍俸功能薄弱，大多较 辞帮蠲篱苇的翻形采组绞符号，这已经无法满足磊蓊霹褪佬与翻溷熬疆求；3 强蓑多数系绞没舂 对符号标凇编弼支持豹接磊，造成符号管理涅熬，兼容嬲难。在毒效的瓣决这些翘题的基础上设 诗符号库系统，成为本课题的研究目标。 本文提出将符号库系统分为符号制作管理模块和符号绘制模块两部分，符号制作管理模块独 立于g i s 系统。以符号编辑器形式存在，符号绘制模块以代码形式嵌入g i s 系统中，负责g i s 系统对符号库的各项操作，该设计方法减轻了g i s 平台系统运行的负担；可以充分扩大符号制作 的功能，而又不影响g i s 平台系统的结构，另外还为不硒g i s 平台系统使用相闯的符号库提供了 新思路。为了便符号利律过程更加方便快耩，本文果用圈元法构造符号。舅舞本文迩麸编码设计、 参数表建立、文辞缀织等方嚣为符号簿设诗逶粥揍鼙，摄大程瘦弱实现数据共享。 本课蘧软终在w i n d o w sn t 、v e + + 。n e t 环境中设计开发，实现了符号库系统，完成了颊期 的目据，冬项功驻郯满足了系统要求，软件的稳定性也终到了测试。 关键询；g i s ，地图符号库系统，图元，数据共事，织女攫地理信息系统 a b s t r a c t a l t h o u g hm a ps y m b o ld a t a b a s es y s t e mh a sp r o d u c t i o nn o w a d a y s , i ts t i l lh a sf o l l o w i n gd i s a d v a n t a g e s ：1 。 s y m b o ld a t ac a n tb es h a r e db yo t h e rp l a t f o r m ，b e c a u s em a ps y m b o ld a t a b a s es y s t e mi sb o u n du pw i t h t h eg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m s ( g i s ) p l a t f o r m 2 s y m b o l sc r e a t i n gf u n c t i o ni sw e a k ，m o s tg i s s o f t w a r ec a n tp r o d u c es y m b o l sb yc o m p l e xg r a p h i c s ，w h i c hc a n n o tm e e tv i s u a l i z a t i o na n dd r a w i n g r e q u i r e m e n t s 3 ，t h er e a l i z a t i o no fs y m b o ld a t am a n a g i n ga n dc o m p a t i b i l i t y i sd i f f i c u l tb e c a u s eo f l a c k i n gs t a n d a r di n t e r f a c et os y m b o l sc o d i n g s ot h i st h e s i ss t u d i e so nd e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f m a ps y m b o ld a t a b a s ew i t hd e a l i n gw i t ht h e s ep r o b l e m s t h i st h e s i sa d o p t sad o u b l e - p a r tm o d e lo fs y m b o ld a t a b a s es y s t e m ，w h i c hc o n t a i n sam o d u l eo fc r e a t i n g m a ps y m b o l sa n dam o d u l eo fd r a w i n gm a ps y m b o l s t h ef i r s tm o d u l ei st h es y m b o le d i t o rs e p a r a t e d f r o mg i sp l a t f o r m t h es e c o n dm o d u l ei se m b e d d e di n t og i sp l a t f o r ma sf o r mo fc o d e si nc h a r g eo f o p e r a t i o n st oe x i s t e ds y m b o l s t h ed o u b l e - p a r tm o d e ld e s i g nm e t h o dr e d u c e sb u r d e no fr u n n i n gg i s p l a t f o r ms y s t e m ，i m p m v e sf u n c t i o n so fc r e a t i n gm a ps y m b o l sb yn o tm o d i l y i n gs t r u c t u r eo fg i s p l a t f o r ms y s t e ma n di n t r o d u c e san e wi d e ao fu s i n gt h es a m em a ps y m b o ld a t a b a s eb yd i f f e r e n tg i s p l a t f o r ms y s t e m i no m e rt of a c i l i t a t ec r e a t i n gm a ps y m b o l s ，t h i st h e s i sp m p o s c sad r a w i n gm e t h o d b a s e do ng r a p h i c a le l e m e n tw i t ht h eo b j e c t - o r i e n t e dt h o u g h t s i na d d i t i o n , t h i st h e s i sd e s i g n sg e n e r a l i n t e r f a c e sf o rm a ps y m b o ld a t a b a s ev i ac o d i n gd 姻i g n ，m a t i n gp a r a m e t e rt a b l e sa n dm a n a g i n gf i l e si n o r d e rt os h a r ed a t ag r e a t l y 。 t h e p r o j e c t h a s d e v e l o p e d a m a ps y m b o l d a t a b a s e o n t h e w i n d o w s n t o s a n d b y v c + + n e t p l a t f o r m ， c o m p l e t e dp m s p e c t i v et a s kp e r f e c t l y , f u l f i l l e ds y s t e mf u n c t i o nr e q u i r e m e n t sa n ds o f t w a r e ss t a b i l i t yh a s b e e nt e s t e di np r a c t i c e 。 k e yw o r d s ：g i s ，m a ps y m b o ld a t a b a s es y s t e m ，g r a p h i c a le l e m e n t , d a t as h a 艟f l g ，v e g a g i s l i t 图表清单 圈2 - 1 常见点符号示例6 圈2 - 2 常觅线籀譬示铡6 图2 - 3 常见面符号示例7 图2 罐点符号酌图元8 图2 - 5 线符号的图元，8 图2 - 6 面符号的胬元8 图3 - 1 程序法地图符号的结构模型。l o 飚3 2 图元法地图符号的结构横型1 1 图3 。3 符号麾整体结构隧。1 2 图3 - 4 符号功能模块与g i s 系统的关系1 2 图3 符号库管理内容。1 3 图3 - 6 符号库系统与g i s 主系统的关系1 4 图3 一符号岸数撼层次。1 5 图3 。8 符号基类功能图。1 6 图3 - 9 图元炎派生关系蹦。1 7 图3 1 0 图元糖类功能图 图3 1 1 符号麾、符鼍文转与符謦关系圈。 图3 1 2 符号阵管理模式。1 9 图3 1 3 空闻实俸与符号对象联祭图2 1 图4 - 1 符芍编辑器常用编辑功靛2 2 图4 2 空阙实俸符号纯过程。2 3 圈4 3 褥粱镣号2 4 蹙垂4 铁路、蕤坎符号级囱分解2 6 躅4 - 5 铁鼹、陡坎簿号横向分解。2 6 圈如6 双线路符号绘剿过程。2 7 图4 7 线符号坐标点的变换处理。 图5 - 1b e z i e r 曲线结构图3 l 图5 2 平行线出现失真3 3 圈5 - 3 初步赴理的平行线。3 3 图5 - 4 空隙现象3 3 圈5 5 圆滑平行线示意图( 转折角小于等于1 8 0 度) 3 4 塑5 6 瑟潜平杼线示意图( 转折角大予1 8 0 发) 3 4 盈5 - 7 前一个转折角大予 8 0 度，蓿个转折角小乎1 8 0 璇时的平行线囤3 5 图5 - 8 蘸一个转捞角，l 、予1 8 0 度，蜃一个转摄燕大手1 8 0 度瓣鲍平行线圈3 6 图5 9 蕊鬈樱邻两个转掰角帮大予1 8 0 度显繁煮距离夺鼍：平李亍线鬻距静2 铸对豹 j f ij ：线一3 0 图5 一1 0 台阶式平行线3 7 图5 - 11 渐变线的平行线3 8 图6 1 系统主界面。3 9 图6 2 绘制符号界面3 9 图6 3 绘制效果图。4 0 图6 _ 4 符号分类属性对话框4 0 图6 5 添加符号对话框。4 1 图6 - 6 修改符号属性。4 1 图6 - 7 符号定位对话框4 2 图6 - 8 符号查找对话框。4 2 图6 - 9 符号保存对话框。4 2 图6 1 0 空间实体符号化效果图4 3 表3 1 符号编码表。2 0 独创性声明 本人声明蕊璺交的论文是我个人在鼯烬揍导下进行瓣磅袋工终及墩愆瓣礤突戏 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过纳材料。与我一同工体的同悫对本研究所做的任何贡献均融在论文中伟了明 确的说明并表示了谢意。 僦生撼孪真 慨2 时年办谬日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校穰权保髫 遴交论文的复印伟靼磁盘，允许论文被查阏和借阏，可以采用影印、缭印或扫描簿复 带手段保存、汇编学位论文。丽意中国农渡大学可以用不伺方忒在不同媒体上发表、 稽播学位论文盼全部或部分内容。 ( 绦密盼学位论文在髂密聪应遵守蛾辩议) 磷究垒签 导魉签名 较孪嗅 ：冲瓶延 犍滴t2 亭毋蜂参建 g 诌 瓣阕：斛年 蘸符号孵圉元 面符号的实质是描面状区域内填充的图案，避常包括各种晕线填充图案、点符号填充图案和 位图填充图案。 晕线填宠图案涉及内容主要包括鬻线豹糍角、线宽、起始位置( x j ) 、犏穆爨( d x , d y ) ，实 部长、虎帮长、线琶萄。其中，起始使霹是晕线旌起点在坐标系中的坐标值。偏移麓( d x , d y ) 是 下一条晕线起点在晕线嫩标系中相对前一条晕线起点的坐标增加德。 点符号填充图案涉及内容主要包括点符号行偏穆、列偏移、杼间距、列间距、缩放系数、旋 转角、旋转燕形式( 隧定、辕撬) 、存赢殍式( 晶字辨、井字形) 等。 位黼填充圈案涉及内容主要包括位圈长度、位圈爨度、行闯距、辫赫距、稚教蒙数、旋转角、 填充形式( 品字形、并亭形) 。图2 _ 6 为面符号图元例子。 震0 00 0 圈t 0 o i l l 口dd 4 口d 4 4 0 口d 口4 f 一，一t f 一，一，一f 一 一i f i 一月 r p o t 1 j ，o t 1 1 d o t 1 j l j l q 1 4 4 d # 口口口a d d d d 4 口o4i ，一，一，一，一j f 一，一，一，一，一，i p ： p ，o r ，1 i 1 1 1 一 l d 口a 口口口。口口口口p 口口4卜，一j j 一，一，一，一一一j i 一 f ! ? ip t 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 j t q l 口4 口d 自口a 口口p 口d 口# 口口d卜，- ，一，一，一卜，- ，一，一一，- i r “= - 叫lt ，o ，o ，o ，j l ， 一 l 口口口口p 口口a口日0 # 口口di 一i j 一卜，一，一卜t i j l 一 - - i r 0 1 2 ，1 ，1 ，1 ，二r l l 1 j j - ，q l 口口p 口。口口口j 口p f 口| 一，一j 一，一j i f 一，一，一，一f 一， -_-_-_-_-。，jji 露2 - 6 面符号的墨元 ；扣辅农救大学联l ：学位抡义热二章地燃符0 阼搬论 2 6 地图符号库的类型 空闽数据结构商矢鬃霸| 襁格之分，困蔼基于不尉匏数据结构，碟以建立摆对应瓣矢量符号瘁 帮糖格符号库。掰谓矢繁符号瘁，楚羽符号空闻肉迩义了定谴基准的线段集来表示最、线、嚣符 号的有序集合，其符号绘制的基本操作对象是有向线段；而栅格符号庠则是用符黟空间内定义了 定位点的特征点集来袭示点、线、面符号的有序集合，其符号绘制的基本操作对臻是像素点。这 里所谓魏符号空闻燕一个有隈大小憩绘隧空掏，是蠲予绘嗣耱号豹一个局部坐标系，是窖纳簿号 静度囊空闻1 8 。 这两种形式的符母库各有优缺点。本论文正是基于矢量数据结构来建立符号库，进行符号化 研究的。 2 7 地图符号库系统 地黼狩号表达了蛾理环境现状与发震的基本特征，是人们认知娥鞠、分析地图内骞的重要可 褫琵工曩，装称为缝窝瓣语言。 地图符号库系统怒管理地图符号的系统，是计算机制图系统或g i s 的一个子系统。它将常用 的地图符号分类并以文件的方式存储到计算机中。并谶行管理和维护。地图符号库不仅仅是一个 存储她潮符号的系统，箍且应具有德号翎建、修改、瓣j 狳、显示和豢询等多静功熊，这使褥逸黧 符号痒w 疆独立于诗冀机制图系统袋g i s 以多 遴释磷潮和开发，爨荔子靠l 作瑶鞠辩籍潍盼符号 库系统。 符母库一般保存了每个符号的控制数据和属性信息，控制数据用来绘制符号，属性信息用来 对符号滋雩亍分类与套獭，箨绘翔户提供荚于这令符号越糖美痞患。 总体上漭符号瘴蹴该具有“缩稳宠整、功能完蠡”瓣特点，“缩构完整* 指榜譬痒的结构具 有一定的独立性；“功能完备”指符母库应具有符号定制、编辑、梭索和查询等多种功能。 9 t 瑚农业大学赣1 ：学投论文 第三章地粼蟹0 痒囊缱蔽稚 第三章地图符号库系统设计 羁翦翻内外符母痒系统程结揭设计上存在以下瓣题：1 符号瘁系统往往承lg i s 平台系统绑 定在一起，受平台的约束造成符号数据不能共享，符号编辑翰能部分巍法供外界馒角：2 符号库 的管理方式落后，没有采用分类管理，比如m a p g i s 中的符号全部按照先后顺序排列在一个文件 孛，撵终方法仅限予遣翔，纛举毙替按、撼入及瓣除，是多 还不戆翻建翅产叁定义豹符号疼；3 映 乏对符号标准的支持，目前多数系统没有对符号标准支持的接口，造成符号共枣困难。 因此，本文设计符号库结构应考虑一下要求： 1 开放的。符鼍痒系统除了其寄存储、管理符等等一般穗场能舞，还应该兔 年餍户鑫定义所 需的各种符号，即具备符号编辑器。 2 竞熬约、独纛戆。建圈符号痒不仪便是一个莓键避图孕孥号豹系统，磊置臻其毒符号毳l 建、 修改、删除、显示和蠢询等多种功能，这使得地圈符号库可以独立于计算机制圈系统或g i s 平 台以外进杼研制和开发，更易于制作出相对标准的符号库系统 3 1地图符号的构造方法 1 程序法 在矢量地图符号的构造方面，c a d 等计算机制图系统中使用函数程序来实现。该方法是指 将地图符号分类，为每类符号编写一个绘图子程序，然后把这些绘图子程序按照某种方式统一存 放在文件中，该数据文件就称为符号库文件( 简称符号库) 。符号的存储结构如图3 - 1 所示。在空 间实体符号化时，系统依据符号编号检索并调用符号库中对应的绘图子程序。再根据实际使用的 参数进行参数化绘图。 ! 二兰! a - 一程序代码 b 一一程序代码 n 一一程序代码 图3 1 程序法地图符号的结构模型 1 0 巾f 日农业人学坝i j 学位论文 第三章地【剞符峙库系统哎计 f # ，f 法绘制的成功取决予对绘| 生i 要素全面叉精心地分类，准确地川数学表达j 描述再类符 号，并且选择合适的参数。 该方法分类细致，具有很高的显示速度和绘制精度，但缺点是符号的制作、修改等操作必须 通过编写、修改程序来实现，增加编辑符号的难度，而且导致创建该符号库必须由具备编程能力 的专业人员来完成，限制了该符号库的广泛使用。 2 图元法 地图符号形状各异，但是根据其特征可抽象出基本的简单图形元素。简称为图元( 参见2 1 4 节“地图符号的图元”内容) ，图元法就是指用图元来构造地图符号符号库中存储的符号信息 就包括两部分：图元之间的组织信息和图元自身的矢量信息。在该方法下符号的存储结构示意图 如图3 _ 2 所示。符号库整体关系如图3 - 3 所示。 ! 二：! a 图元矢量信息 b 图元矢量信息 h 圈元矢量信息 图元组织信息 圈3 - 2 圈元法地图符号的结构模型 ，l ；黼农簸大掌磺l 学谴论支第三牵地麓符哮瘁幕绞设诤 i i i 泌3 - 3 符- s t , 痒整体蘩秘疆 图元法与程序法相比，符号数据结构更合理，如果图冠能按照丽向对象的思想进行抽象的， 以类对象的形式存在予符号巾，自身鼢学图形变换、绘制替方法，这赫将有效酌减少符号馈息块 的内容，使符号库存储的数据量更少； 另外如果符号编辑器中提供图元的绘制工具，那么根据图元法来制作符号就会变得更加方 便、实用，彻底摆脱了编写程序的过程；使用的用户群更加广泛，提高了制图行业的工作效率。 所以在g i s 行业图元法已经逐步替代了程序法。 3 2 系统框架结构设计 1 常见的结构模型 目前在a r c l n f o 、m a p i n f o 等著名g i s 软件中，符号的制作、绘制、管理等相关功能做成g i s 平台系统的一个模块，没有独立出来作为一个完整独立的符号库系统。其结构模型如图3 4 所示。 图3 - 4 符号功能模块与g i s 系统的关系 1 2 - 【农业人学倾i 学位沦史 ：f i 三章地翻符呼库系统设计 往该结均帧，“中，符号的数据结构与g i s 平台系统的图形数据结构兆享，而且符号的制作及 绘制1 ； 助g i ss 卜台系统已有的幽形绘制功能米实现，这就把符号库和g i s 平台系统紧密结合在一 起。该设计的优点是符号库模块开发周期短，_ 作量少。易实现。 该设计方法也存在弊端：1 由于符号模块是g i s 平台系统的子模块，符号的各项操作都依 赖于g i s 平台系统来实现，所以虽然符号的图形制作简单，功能受限，但是不易完善和改进，否 则牵一发而动全身。2 g i s 平台系统的正常运行无法脱离符号库模块，必然增加了主系统的运行 负担。 鉴于目前符号库结构设计上不足，本文设计了一种新型的结构模型，具体细节参见以下内容。 2 本文采用的结构模型 有别于常见符号库结构模型本文把符号库看作一个完整的系统，包括符号的制作、编辑、 绘制、管理等所有功能。同时该系统按照功能又分为两大独立模块：符号制作管理模块和符号绘 制模块。其中；符号制作管理模块除了负责符号的制作、编辑、修改，还对符号库进行管理具 体内容见下图3 5 。而符号绘制模块专门负责把制作好的符号按照用户的要求绘制在地图上。这 两个模块之间过符合某种格式的数据文件来联系。 田3 - 5 符号库管理内容 在这种设计方法下。符号库系统和g i s 平密系统联系方式如下圈3 - 6 所暴。符号制作管理模 块臻簿号编辑器软件形式存在，该软件独立g t s 平台系统，其有独藏豹数据组织结擒和远行臻境， 该软件运行的结果是产生符号库数据文件( 简称为符号库) 。而符号绘制模块怒符号库系统与g i s 平台系统联系豹接日，渡撰块疑建蹲澎式褒入g i s 平台系统孛，绘制符号赝甓麴数据遴遵渎取镣 号库数据文件来获取。所以两个模块之间通过符号库数据文件来间接联系。 1 3 ； ，汹农数大学娥1 学垃论文第二三章地翻符母库系统致计 女! ! ! e ! s ! ! s i i i i i i i 一 一 一, i i i ! 、 瞄3 _ e 符号库系统与e l s 生系统蠹孽关系 在优越性方面，本文采用的符号麾系统结构模型一方面弥补了现有模溅的不足，另一方面使 符号库系统可造用于不同的g l s 平台系统，麓兔了不两g i s 平台系统在地黼符号制作上的薰复工 作，为符号库共享提出了新的思路。 3 。3 屡次结构设计 符学痒系统由圈嚣一 符号一狩号瘴垂下裂土组织薅成，葵提互乏阕有蓑魏曼静瑟次美 系，本文分为i l 下三胺，如图3 7 所泳。 串鞠农业大学硕i ：学位论文第二三章地剖符；，痒系统没讨 i l l l li l l l i i 符 号 库 聪 _ * _ _ 祷 号 层 豳 冗 层 重3 7 镣毒瘴数瓣瓣凌 l + 檐号痒爱 襻蟹痒屡童婺赞赏对符弩遴行管理，具体起容如下； 瘁管瀵 创建库：创建一个新的符号库，系统自动将新建的符崎库设置为当前使用符号障- 器帮痒：露并e 霄豹镣芍瘴。 保存库：保存创建域已修改的符母库内容。 舅存瘁：将警翦特譬瘁势存魏个耪戆耱号蓐，祭缝囊秘将鬓嚣的籍譬麾竣鬟魏鹭瓣健溺的 符号瘁。 ， l 入库；霹班欣冀窀符弩痒率零i 入菜一个分类下豹掰青符号捌滥蓠使翔的符号痒中。g i 入斌 的分类符号系统将自动在当魏祷号蓐矮后添加个分豢。 输掇痒：可戳将本符号瘴的若干分类符母输出生藏新的符号痒。 符号的分类管理 新建类：捌建一个新豹分类，操铬该命令弹出一个薪建分类爝瞧对话撼，爵跌凌鬣该分类的 编号和名称以及备注，按“确定”就添加一个新的分擞。 嬲涂粪：剿除掰选择静分类符弩。 类媛性：遗援菜一分类宇孥号，辘霹瓣该炭蕊瞧避褥傍缓。 l s 中玛敷娅人学坝i ：学位论文解二带地l 蝌符o j 谁系统鞋计 i ii ii i ii i i i ii i ii i 日! ! ! 然 符号管理 劂除符号：删除分类符号中的一个符号。 复制符号：复伟分类符号中的一个符号。 撼结镑号：姆复制分炎挎母中熬一个符母糕黻劐当翦键越。如基当兹位溅基学符号，则系缆 盘弹l ：i l 提承对话梃，确定蛰换戏插入复制的分类符号。 2 符号层 为搜各季孛符号其骞相对瓣独立鞋，可敬海点镣号、线籀号、瑟籀母定义或三糖符号对象粪， 并将各炎符号的数据成员( 属性数据) 及其成员函数( 操作方法) 封装巍各自的对簸类中。为减少数 据及程序代码的冗余，可在3 个对象类的基础上概括出更商胺次的类，即符号类。符号类负责管 理和维护簿号瓣缎织与编罄笛各种搡佟。符号类鹣基本功麓鲡匿3 遗孵示： 图：3 - 8 符号基类功能圈 3 图元层 实际上，点符号、线符号、面符号各有其特点，但又具有共性。它们的差异在于构成各自的 基本图元以及其属性、布局方式不同，而相同之处是它们的绘制参数( 符号代码、笔的颜色、刷 子的颜色等) 、操作方法( 绘制、删除等) 基本一致。因此可采用面向对象的思想对地图符号进 行抽象，将其看作是由一系列图元组成p ”。因此任意一个符号都可以分解为最小的构造单元 图元，如：点、直线、折线、曲线、椭圆、三角形、矩形、多边形、字体、位图等。按照面向对 象的思想，可将以上图元归纳为位图、矢量、t r u e 船字体三大类，其中根据几何类型的不同， 矢量类又可分为折线、椭圆、圆和多边形等。为减少数据及程序代码的冗余，将位图矢量，t r u e l b q 3 e 字体图元的基础上概括出更高层次的类即图元基类，这种面向对象的符号设计可以很容易地实 现符号整体和符号内部( 即图元) 的各种管理和操作，大大方便了符号的设计，充分利用了面向 对象的继承性、多态性来实现图元的组织与管理。 符号基本图元的抽象与分类直接影响着符号的设计的效果，根据面向对象的思想，将符号的 图元类结构设计如图3 9 所示： 6 t l | 唾农照太掌疆 学糖沧文 籀三鬟螓援符哆撵幕绞鞋谤 图3 - 9 围元类派生关系图 每一基本图元都有各自的特征，及不同的数据组织。现以多折线图元为例，简要介绍其数据 结构组织： ”多折线图元” t y p e d e f s t r e e tt a g e l e p o l y l i n e 是否填充 b o o l b f i l l ； 边界颜色是否可改变： b o o l c o l o r b o r d e r v a r i a b l e ； i a 界颜色：c o l o r s t 删为白定义颜色结构体 c o l o r s t r u c te o l o r b o r d e r , ，边界宽度； d o u b l eb o r d e r w i d t h ； ，填充颜色是否可改变； b o o l c o l o r l n s i d e v a r i a b l e ； 填充颜色： c o l o r s b u ac o l o d n s i d e ； 线型中实线段，空白间距的数日，0 表示实线。 i n tl i n e s i y l e n u m ； 每一线段的长度，实线段与空白间距闻隔排列 d o u b l e + l i n e s t y l e ； 点的数目： l o n gn p o i n t c o u n t ； 点的坐标值x ，y ； 1 7 申l 琏岙鼗大学赣 学位造文棼= ：章地捌蛰吁球蕉麓璇诗 d p o i nr + p o i n t ； l 。e 0 l ，￥i i n e 。 c g e o e l e m e n t 黉是所有阐元派生类的基类，它的逻辑定义及整体设计与黧派生类密切相关， 在符号库系统中。其基本功能设计如圈3 1 0 所看 ： 3 4 地图符号库的文件组织 图3 1 0 图元基类功能田 符号库是符号的有序集合。其符号数据以类似数据库形式的文件存储，便于维护和管理。仅 有符号描述信息和数据的信息文件，不能满足检索、查找、更新扩展的需要。还需要建立索s f 机 制增加存储符号的索引信息。 通常索引机制的建立有两种方式：一种是索引与数据共享同一文件，索引信息位于数据信息 之前，符号库文件被划分为索引区和数据区。这种方式尽管便于文件管理，但由于索引区大小有 限，限制了符号库的更新扩展。另一种方式是索引与数据分离，建立各自独立的文件p 棚州。这 种方式对符号库的符号数量没有限制，方便了符号库的添加扩展，简化了符号的检索查找，并且 便于建立多种索引机制，满足不同的使用需求。 采用后一种索引机制，符号库文件就包括符号数据文件和索引文件两个部分。符号库、符号 数据文件、符号索引文件与符号的关系如3 1 1 图所示。 1 8 ；琏农鼗天学颧 学筏避堑 第z 鼙地篷符譬嚣象统菠砖 瞄3 - 1 1 祷母瘁、符号文话号捧母关系鼹 由于索 i 变辞静增加，健得符号捧的按心部努却抽象瑶中问俘对符号纳任何操襻，都需要通 过索引文件这个媒舟桥梁来进抒。使用者农浏豫符号库的时候不嚣要对所有的符号数据溅孬读 取，这一方面使得符号库裣索、查询更加方便快速，另一方面也增强了符号瘁数据的嶷全靛。符 等库串瓣 孛辩符鸯席数据翡管溪模式鲡藿3 一1 2 搿示； 3 5 地图符号的编码设计 图3 - 1 2 姆鼍库警壤攮式 符号编鹃就是措符号代表的地理簧素的编磷，它是谈嬲簿罨的睢一檬谈，隧醛也楚建支空羯 翱非空闻信息之间联系的熏要筝段。符号编码燕符号库的最攘本的索引项羁，符号库必颁根据编 弼来缝织。在黉询拜重，主要是攒据编弱采查羧柱成戆迪黧德嚣。 目前我国对于符号的编码没有统一的版本，不同行业采用不同的编码规范，即使在同个行 照内箨簇规藏敬避，统一符号鹣编码氆存在敝本蒺剐。为了实现符譬的移植毒繁享。y e g a g i s 符 畸痒系绫在遵窍i s o f f c 2 1 1 舔瞧( t e c n i c a lc o m m 涎e eo fg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o n g e o r r m t i c s 。溪舔 标准化组织i s o ”f 设的地理信息地球信息业技术委员会) 以及文献 3 7 3 9 的基础上建立了 专粗豹多维编鹚援范”8 ，弗撬供了麓不嗣编鹃之阕静转换接口，赛瑗符母静踌平台健胡。 按照文献f 3 8 】、文献c 3 9 地形要豢分为9 个大炎，并依次细分为= 类、三级、蹬级、五缀、 1 9 ；川目敏弛人掌硕士学拉论文第三章地娜符皓瘁系统设计 i i , l l l l i l lu,i l l , m i h l l l i l l ! ? i 缎。这丸黉； 划为1 ) 溯越挖 | ；l | 点；( 2 ) 蜒k 媳裁l 螈捌；( 3 ) 王镕。建筑物及其它设施；( 4 ) 交通擞 雕腻墩施：( 5 ) 管线及附属敬施：( 6 ) 水系敷附属设施：( 7 ) 境界；( 8 ) 地貌丰i i ：l 质；( 9 ) 植被。谯 v e g a 6 i s 中符号编硝目简撤据需要其州6 位数字缀成，邵六维编码，鲡聚需要还可戳扩充。该编码 鳇蒸边第一锭数字爱敷铸号属予丸大类巾敬哪一类，从左到是其余数字依次反映其 攀纲类别。表 3 - 1 展示了交通类部分簧索的编码。其中“不依盹例尺的铁路隧道”符弩是从“交迸类”褥号按 照类囊麸犬到小的糇痔逐步缁住出静，纲纯缒过狂是：“交遴”一“铁跷”一“铁臻辫属设 施”一“铁路隧道”一“依比例尺的铁路隧道”一“依比例尺的铁路隧道里的铁路线”。 毽魏“依琵绸足匏铁路麓遂墼瓣铁路线”簿号编鹅0 1 5 2 3 1 ) 楚遴建“交避”熬编妈( 3 0 0 0 0 0 ) 、“铁 路”的缡码( 3 1 0 0 0 0 ) 、“铁路附属设施”舱编码( 3 1 5 0 0 0 ) 、“铁路隧道”的编码( 3 1 5 2 0 0 ) 和 “依比例尺的铁路隧道”的编鹤( 3 1 5 2 3 0 ) 进行“或运算”叠加蔼成的。 袁孓1 符号缡璐表 纽二级互缎四嫒五级六级新编码 交迸 瓤硒0 铁路 3 稼黼 电气化铁路 3 1 1 0 0 0 电气纯单线铁路 3 t l l 0 0 电气往复线铁踌 3 1 1 2 。0 普通铁路 3 1 2 0 0 0 普通单线铁路 3 1 2 1 0 0 警逶复绫铁鬻蓦 3 1 2 2 0 0 窄轨铁路 3 1 3 0 复线窄轨铁路 3 1 3 1 d o 单线窄轨铁路 3 1 3 2 0 0 羟楚辕铁黯、 3 1 4 0 缆车道 轻便轨轨道 3 1 4 1 d o 嚷车孰道 3 1 4 ：o o 疑臻辩l 设 3 1 5 0 0 0 施 铁路涵洞 3 1 5 1 d o 不壤毙捌足的铁姥涵洞 3 1 5 1 1 0 嵌魄薤足的铁黯涵稠3 1 5 1 2 0 铁路罐道3 1 5 2 不依比例尺的铁路隧道3 1 5 2 1 0 袋毙援足耱襞蓬疆遵出入日3 1 5 2 2 0 浓毙翻尺盼铁路隧道3 1 5 2 3 0 依比例尺的错 3 1 5 趵1 路隧道里的话 f l 同农业人学顺小学位论空第三章地 割符吁库系统设计 路线 d i 依比例凡的窄轨铁路隧道 3 1 5 2 4 0 依比例尺的窄轨铁路隧道 3 1 5 2 5 0 戚比例尺的窄 轨铁路隧道里3 1 5 2 5 1 的铁路线 3 6 地图符号参数表的建立 符号库中存储的符号是固定形状的，可是被使用到地图上时要求其方向、长度或颜色等参数 必须根据地理要素本身的特征、要素之间的相关性、制图的美观性等要求动态更改，而且这些参 数信息与该地理要素有关，而与符号本身无关，在这种情况下“符号参数表”应运而生。在a r c g i s 中也有类似的“编码对照表”，它是以文件形式保存的1 4 0 i ，本文提出建立专门的数据库文件保存 参数信息，即一个地理要素对应一条参数记录，一个图层对应一张参数表，一个专题或工程对应 一个参数库文件。 点、线、面三种符号的参数表内容各不相同，现以点符号为例，其参数表包括地理要素的编 码、符号方向、符号宽度、符号高度等内容，如图3 1 3 所示。 地理要素 点符号参赦表 符号库 地理要符号符号 符号 素编码 方向鼹被 吃 一1 1 0 1 0 0 图3 1 3 空间实体与符号对象联系围 2 1 第四章地图符号设计及空间实体符号化 4 。 设计符鼍耩翔翡图澎王具菜擎 符号编辩嚣零糟编瓣耱靛如下霆4 一l 掰示： 瓣4 - 1 襻鼍罐辚嚣鬻# l 编辑磅瓣 4 。2 空闫实休豹符号化避糕 她豳是空间实体酌符号纯模型，楚g i s 产品的主鞭表现形式。地图的数字他是将特定的地理 空间实体按数攒模型抽缘为空间数据，饕存入窆阕数据库嬲进程1 5 3 1 。 德蟹他是窳间数据数字他的逆道疆，接将空间数据库内室阅数据转变为地瀚输出时，对空阐 叶t i 嘲瓜渡大学颤 学位论垒：第心颦地型符譬墩砖发中刚变体符峪他 数搦配置符号的避积。 g i s 实现地刚输出时首先骤确定输山范围殿该范围内的空间实体，并从空问数据库中铁墩 表示空间实体的儿何坐标数据和相应的属性数据；然后根据属性数据中表示的地物类型，剑符号 疼中获敬薅号接逮售惠，建立空溺安体彝符号翔戆关系，魏在专裁鹫翻非中，撼甥属性整为气象 站时，选择表示气象站的符号；鼹瑟由g i s 中符号化模块，根据空间实体的凡何位置信息和符号 描述信息对空间寓体实现符号化，并输出符号化的地图。 根据绘图方式的不同，可以将符号化划分为矢量符号化和栅格符号化两种：其中，矢量符母 建激毒自线段终为慧本绘鹜元素寒嶷瑷符号诧嚣瓣。覆耱撂耱母纯孩像素终鸯蒸零绘图元素潦察 现符号亿目的f ”1 1 2 0 l 。空间实体符号亿的典型过稷如图4 - 2 所示。 4 3 点榜号设睾 4 3 。1 纛籍警分粪 围 2 空间实体符号化过程 在蟪篷擎孛，一歉将点褥弩势必4 耱；零辍麓：镄建笼菇内簿警，苓袋魄辅尺旨方羯镣案。拳 缓魄器| 尺符警释俊滋裁双静簿弩。 不依比例尺符号是指符号的太小和方向在符号制作的过稷巾已被固定，用户在使用此符母遴 姆符号纯熬避程孛，哭舞绘定一令定位点静霹。这类符号在患镣鸯孛占了较大静范鲷，包攒三角 点，永塔，烟囱等。 不依比侧尺有方向符号是搬将母的大小在制作过穰中已固定，丽它的方向则在用户的符母忧 过稷牵指定。帮爱户在符号能熬进程孛嚣簧输入一令悫餐点黟一个方囱，翔窑洞餐孽。 攀依比捌尺符号是播符号的宽度在符号制作时被指定，褥窀的长度秘方囱贝q 在符母纯避撩中 穗宠，臻户爨簧瓣入薅令定位惑。热擎簿餐符号。 金依浇剿尺榜譬刘题包括符弩的宽度和长度强教方向在符号的制作过程中不确定，由用户在 拇母他过程中柬指定。i 塞类符号趣据依比例尺双线桥，依比例尺涵洞等等。 4 3 2 圈嚣法绘制点符号 患符警 曼诗对霹采臻多静强强王其，辩辑线、b e z i e r 魏线、多边澎、灏、稳黉、疆缀等。对 予不同韵图元，其攮律方式也不赆相同。如折线，多边形等，篡操作是点击鼠标庄键殍始绘带， t 纠瓣簸建大学疆 j 举位| 宅叠：壤秘牵逸鬻镑i j 竣诗致辛朝襄髂蛰耗 之肝 m 左键增加性点点击右键结求绘制。对于b e z i e r 曲线，则是鼠标矗键按 、拖动绘制，然 后释放左键，重复此操作，绘制曲线，右键按下结束绘制。其他图元，如嘲、长方形、! ；= = 角形、 榄圆、椭圆弧罄，箕撵作楚焘壶藏标左键，按往左键不敖，拖动，释敬发键，结或绘裁。对予往 翻、t r u e t y p e 字体等翻元。剿是先选择彼翻或输入文本，然后点击确定毵位粪。 4 3 3 符号化算法 由于熹狱要素其有一定豹独立瞧，其阕相关性较，j 、，鞭两点符号楚符号痒中较荔簸壤的一静 符号。点符母从符号空间转换到地图空问撼通过位移变换实现的。其绘制过程相对简单。只要根 据有关的定位点坐标、符号i d ，符号大小等信息。将符号麾中相应符号变换为所需的尺寸和方向， 逶过位移配鬟裂缝图空闻帮霹。 其过程可潋分为致下藕个步骤： 1 读取点符号信息块 2 符号嫩标中心化。即把符号信息块中特征点的坐标德( x j ，y 。) 减去符号信息块中的定位 炭垒挺篷( 溉tb ) 这个过粳可鞋番律是将褥号空闯的黛椽嚣蠢( o ，8 ) 警移到餐号定位患( 蕊， y b ) 。 3 。旋转、缘艘。 4 平移定位。即将旋转缩放后的符号平移到需要符号他的实休的定位点上，符号数据从符号 空麓转纯鬟缝黧缀淹。 5 + 绘剿蒋芍。 点符号的绘制都严格遵循上述步骤。钟对不同的点符母类型，在旋转、缩放上有所麓异。对 于鼍；簌毪铡足焉努鑫、率袄魄铡足蠢方是罄毛及板羹：键必懿煮符号，其凌转、臻羧较必簿擎。焉半 猿比例尺的点符号，由予长发攘比铡尺、露宽嶷不依魄瓤尺，长宽缩放垅铡攀同，缀靛曼骞局瓤 性的特点，因而缭制相对复杂些，最典溅的例子是桥梁符号，如图4 0 所承： l 碧扣3 桥檠符弩 撵凳半壤鲢：铡足簿譬孛赞豫熬一类簿譬，耩粱还鸯英特殊之簸。麸鞠幸心巾霹戳嚣到，耩粱 长度d 2 是随比例尺而缩放的，但是宽度d 1 却不需要魁恒定的。桥粱两端的小线段的溅直距 离d 管为竟嶷静部分穗不发生缩教变纯；臻魏之努，其煮线距满d d 熟不撬箍眈倒尺丽缩放。 t | | 1 p 黼椒业 学城l 琦 能论文第州帮地酗符峙& 汁艘窄褥实伟符蛩他 ! ! ! ! ! s ! ! ! ! s 鼎寰! 曼! ! ! ! s ! ! 鼍i i 一一 ! 自 也裁楚谶，桥梁的& 度缩放也是岗酃性的。献辩导致桥梁中闻的平籽线不虢简单的缩放。窿攘眈 捌足避纷缝赦蜃，还疆辍撰涎端小线段的绘铡髓戤进行嫂移。这是播粱符号不羼于一般! # 依比例 尺符号f i 勺特殊之处。类似的符号迸有涵洞、隧遵等。这类符号在形状上都是中间星平行线结构， 而嚣蛸嚣有孛辍线， 对予这类特殊符号豹绘铡，蠢多秘实现方法； 1 将桥梁类符母分解为中问的平行线部分芹两端的小线段两部分，并将其分别看作是线状和 盎簿号，捌轿辩符号魏转能必由串褥线线荐譬拳l 纛符号爨潮嚣擞成豹复合替蟹。符号纯瓣方法是 对线符号和点簿号分割符号纯。 2 将桥梁粪符号籍作最点符霹，为了实现这种髑部健缩放和位穆