基于 MapGIS K9 的林业地图符号库构建及符号化实施.docVIP

基于 MapGIS K9 的林业地图符号库构建及符号化实施司 瑶，武红敢* ( 中国林业科学研究院资源信息研究所， 北京 100091)摘要 为提高林业地图的制图效率和智能化水平，笔者提出了基于MapGIS K9 平台的林业地图符号化方案。首先按照国家林业局2010年10月颁布的林业地图图式构建林业地图符号库，然后建立符号配置规则库以实现数字环境下符号配置规则的表达，最后在 Map-GIS Objects组件开发技术支持下实现了符号化模块，按照符号配置规则对林业专题数据进行可视化表达。实践证明该方案能够基本满足包括森林资源规划设计调查成果图在内的常见林业地图制图要求。关键词 林业地图; MapGIS K9;地图符号库;符号化林业地图是以林业及其相关内容为表示对象，将一定范围内林业用地上的物体用特定符号缩绘在平面上的一类地图。运用地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS) 技术进行林业地图绘制，可以缩短制图周期，提高制图质量，节约制图成本1 。然而，由于未在绘图过程中遵循统一的符号系统和整饰规范，现存林业地图大多样式各异。而且，由于现有 GIS 产品不是林业专业软件，在林业地图自动生产方面表现欠佳，无法在实际生产中发挥应有的作用。 为此，笔者在充分分析林业地图生产实际的基础上，提出了一套基于 MapGIS K9 的林业地图符号化技术方案。首先按照国家林业局最新版林业地图图示 制作了110000和150000 比例尺的林业地图符号库，然后建立符号配置规则库以实现符号配置规则的表达，再运用MapGIS组件二次开发接口实现符号化功能模块，建立了林业地图符号化的完整流程，实现了包括基本图、林相图、森林分布图在内的森林资源规划设计调查主要成果图制作的自动化与规范化，以期为林业制图的标准化和自动化提供参考。1 符号库的创建 地图符号是按照通用的法则设计，与地面物体对应的经过抽象符号和文字标记。它是可视化表达地理事物或地理现象的工具，也是人们认知地图、分析地图内容的重要工具2 。高质量的地图符号是丰富地图内容、增强地图易读性和便于地图出版的必要前提。根据几何特征，林业地图符号可被分为点状符号、线状符号和面状符号34。(1)点状符号。是用不同图形、尺寸和颜色表示呈点状分布的空间现象符号。点状符号的基本几何构造单元可分为点、线段、折线、曲线、多边形、矩形、三角形、圆、圆弧等9种基本图元。如图1中的点状符号即由圆弧、圆、矩形和线段组成5。(2)线状符号。是通过不同图形和颜色表示空间上呈线状分布的空间现象的符号。任何线状符号都可以看作是由若干点、线或面状符号沿线前进方向的周期性重复。如图2中的线状符号可以看作是由线段、点和面状填充组成。(3) 面状符号。是用不同颜色、晕线及花纹表现空间上呈面状连续分布或离散分布于一定范围的地理现象的符号。面状符号的填充图案可抽象为3 种基本类型: 一是在轮廓线范围内以不同的倾角以及不同的间距、 不同的实、 虚部长度的平行线簇来构成不同的图案，即阴影线填充图案; 二是在轮廓范围线内以不同的间距、不同的布点形式、不同的旋转角绘制点状符号以构成图案，即点符号填充图案; 三是在轮廓线范围内填充颜色，即颜色填充图案。如图3 中的面状符号即由颜色和点状符号填充而成5。地图符号库是地图符号的集合，是以数据库的形式存储到计算机中记录地图符号的文件。林业地图的特殊性和典型性，决定了目前GIS系统自带的符号库缺少林业专用符号。因此，需要根据林业地图的表示内容和使用习惯制作专用的符号库。目前大多数GIS软件制造商能够提供可视化符号设计环境。运用计算机软硬件系统所提供的交互式图形设计界面，用户可快速完成各种复杂符号的设计。 与当今主流GIS软件相同，MapGIS K9用交互式的思想实现地图符号的设计，并采用符号库的形式管理地图符号。通过符号管理工具，用户可以根据需要制作包括矢量符号、栅格符号以及 True Type 字体符号在内的各种地图符号。考虑到符号的显示效果和编辑工具的效率，作者采用矢量符号编辑工具来创建林业地图符号库。具体步骤如下: 打开MapGIS K9地图编辑器，点击“符号库管理” 菜单并选择“符号库管理” 项，在弹出的“符号库管理” 对话框中选择需要编辑的符号库。点击“符号库管理”对话框中的“矢量编辑”按钮，在弹出的“符号类型选择”对话框中选择一种符号类型进入相应的“符号编辑” 对话框，点击“提取子图”按钮，在弹出的窗口中，将需要编辑的子图、 图案、线型提取出来，使之成为新符号的组成部分。如需编辑新的子图、图案或线型，可充分利用系统提供的线编辑、区编辑、点编辑等编辑工具精确的绘制出形状。编辑过程中可通过选择“移动编辑框” 、“定位编辑框”来移动及改变编辑框到合适的位置。编辑框的中心线和中间的十字叉分别控制符号的基线和符号的中心点。调整符号位置，使其位于字体模板坐标系的设定范围内。在符号管理对话框中选择要修改的符号，点击工具条上的第四个按钮“修改当前符号” 或者直接双击要修改的符号，在弹出的“修改符号”对话框中，选一个或多个图元进行修改，还可改变被选图元的固定笔宽、固定颜色、可变笔宽、可变颜色等参数信息，符号修改工具界面如图 4 所示。符号编辑完毕后设置符号名， 并将编辑好的图元保存到相应的库中，使之成为符号库中的符号。2 符号配置规则库的构建 计算机实施地图符号配置的实质是对地图制图人员符号配置过程的模拟。只有将地图生产中形成的有关符号配置规则以恰当的形式表示出来，才有可能将它们有效地组织起来进而被计算机识别和利用。笔者使用地理数据库来描述林业地图的符号配置规则，具体实现方法是: 打开Map-GIS K9企业管理器， 通过数据库服务器创建本地数据库。分点、线、面3种数据类型创建符号配置规则简单要素类，添加属性字段以区分不同类别的规则要素。打MapGIS K9地图编辑器，利用图形编辑工具创建要素并更改图形参数。以林相图的面状要素为例，由于林相图的主要特点是分不同的地类、优势树种、龄组给小班着绘不同的颜色，其规则要素类须添加地类、优势树种、龄组3个属性字段，然后利用区编辑工具逐一添加规则要素。表示符号配置规则的简单要素类如图5 所示。利用 MapGIS地理数据库建立地图符号配置规则库的优点有:实施容易， 规则库建立无须编制程序，仅需利用 GIS系统就可建立满足制图要求的符号配置规则库; 符号配置规则库的设计、建立与使用具有分离性，规则库的建立者是林业制图专家，他们可根据具体的制图任务建立规则库; 规则库的使用者是承担林业地图生产任务的作业员，他们可以利用开发好的符号化模块实施符号的自动配置。3 符号化模块实现 林业地图的地理要素是指在林业地图上能够起控制作用， 反映制图对象相对地理位置以及制图对象与地理环境之间联系的基础要素，包括水体、地形、土壤、居民地、交通线、境界线和森林等6。该研究涉及的林业地图符号化模块由空间数据库、符号库、符号配置规则库、符号化主模块4个部分组成。空间数据库存储林业专题数据，为符号化模块提供制图数据。符号库和符号配置规则库分别存储地图符号和符号配置规则，为林业专题数据符号化提供控制依据。符号化主模块是在 MapGIS K9 软件支持下，采用MapGIS Objects提供的组件接口进行数据的传输和功能的调用。具体实现过程为:对存放于 GIS 数据库中各数据层的林业专题数据，根据要素几何类型和类别属性，在符号配置规则库中读取相同属性的规则要素，然后根据规则要素的图形信息在地图文档中更新专题要素的图形参数。林业专题数据符号块的功能实现具体流程如下: (1)获取地图文档中各数据图层的简单要素类。(2)查询符号配置规则，将需要符号化的图层名称作为参数，根据专题要素的属性从符号配置规则中找到相应的符号配置规则要素。(3)将查询到的规则要素图形信息传递给图形信息更新函数进行专题要素的符号化。以下是林业专题数据符号化的核心代码:ConditiondSetAttCondition(querystrGetBuffer(128)，NULL);sfclsatt_Select(Conditiond，SfclsSetd);index = SfclsSetdMoveFirst( );while(index1) TYPE_OBJ_ID tmpID = 0;SfclsSetdGetObjID(tmpID) ;sfclsline_UpdateInfo(LIN_INFO_ID)tmpID，LinInfo);index = SfclsSetdMoveNext( );为了验证该模块是否满足林业常规制图需要，笔者选取山东省泰安市徂徕山林场的森林资源规划设计调查成果资料，对小班区划调查数据库进行符号(注记)的配置，然后叠加地理底图，添如图名、图例、比例尺、指北针、图廓线等整饰要素，完成林业专题地图的编绘。图6 8分别展示了基本图、林相图、 森林分布图符号化结果，由于图幅限制，只截取小块图样进行说明。4 结论 作为调查森林资源和林业建设成果的最佳载体，林业地图在林业生产、规划和管理中发挥的作用日益重要。笔者基于 MapGIS K9 平台对林业地图的符号化方法进行了探讨，着重介绍了林业地图符号库、符号配置规则库的建立方法及符号化模块的实现过程，完成了林业地图符号化的整个流程，是林业制图标准化和自动化的有益探索。参考文献1姚山，冯仲科基于共享的林业地图点状符号库的设计J北京林业大学学报，2005，27(32