基于ArcGIS的數(shù)據(jù)庫地圖制圖相關(guān)思考

謝 佳

（九江市測繪地理信息有限公司，江西 九江 332000）

在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景下，數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展迅速，成為數(shù)據(jù)存儲的關(guān)鍵性技術(shù)，且隨著信息技術(shù)的逐漸發(fā)展，各個類型的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲空間逐漸得到擴(kuò)展，進(jìn)一步提升了空間數(shù)據(jù)管理質(zhì)量。尤其是大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫、對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫的發(fā)展，在GIS軟件中得到廣泛應(yīng)用。GIS軟件主要功能之一是地圖制圖與輸出，并可以通過該途徑實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)表現(xiàn)。本文主要對基于ArcGIS的數(shù)據(jù)庫地圖制圖問題、數(shù)據(jù)采集、建庫、制圖實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行深入探究。

1 基于GIS的數(shù)據(jù)庫制圖輸出問題分析

空間分析是GIS數(shù)據(jù)庫的首要任務(wù)。為了符合制圖輸出的功能要求，并實(shí)現(xiàn)地圖表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)，需要在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及組織環(huán)節(jié)中，對地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理?；诠δ艿牟町愋?，地理信息數(shù)據(jù)和制圖數(shù)據(jù)存在很大的不同，對ArcGIS數(shù)據(jù)庫在進(jìn)行地圖制圖輸出時帶來了一定的影響，因此，在進(jìn)行制圖輸出運(yùn)用時，需要對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理[1]。

1.1 解決共位地物沖突問題

在空間分析要求導(dǎo)向下，GIS數(shù)據(jù)庫需要對地物進(jìn)行全面性展現(xiàn)。因此數(shù)據(jù)庫內(nèi)的面狀要素的構(gòu)面要齊全，線狀要素要具有連續(xù)性。在進(jìn)行地圖編輯操作時，結(jié)合具體的制圖需求，并嚴(yán)格遵循地圖制圖規(guī)范，對共位要素進(jìn)行相應(yīng)的分割。例如，在對河流等線狀要素符號進(jìn)行繪制時，如果遇到橋梁、水閘符號，需要將其打斷，并利用跳繪方法進(jìn)行制圖，防止出現(xiàn)地圖符號要素重疊問題。這樣一來會在一定程度上降低數(shù)據(jù)的完整性，在對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時帶來一些不利影響。

1.2 解決地物關(guān)系沖突問題

為了確?？臻g分析結(jié)果的精準(zhǔn)性，需要對地物的空間關(guān)系進(jìn)行真實(shí)再現(xiàn)，如方位、位置等拓?fù)潢P(guān)系，以便保障空間數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和全面性。為了保障地圖符號要素的簡單化和易讀性，要對地圖與圖形之間的關(guān)系進(jìn)行合理處理，既要體現(xiàn)體藝術(shù)性，又要保障其真實(shí)性，同時避免對地圖載負(fù)量造成壓力。在實(shí)際的地圖制圖過程中，往往為了對地圖中重要的符號要素進(jìn)行清晰顯示，會對一些不重要的地物采取移位處理，這就對地物的真實(shí)位置關(guān)系造成改變，降低地理信息數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.3 解決地圖綜合與圖形整飾問題

在制圖輸出時，往往為了地圖美觀性，需要對地物采取相應(yīng)的處理編輯，如對需要連接的虛線線型和實(shí)線線型進(jìn)行編輯，防止出現(xiàn)虛接問題；在大小比例尺輸出轉(zhuǎn)換時，需要對其進(jìn)行大量的綜合處理，這些操作都會對地理信息數(shù)據(jù)分析結(jié)果造成不利影響[2]。在搭建數(shù)據(jù)庫時，往往為了保障便捷化管理對數(shù)據(jù)進(jìn)行無縫顯示，同時滿足接邊標(biāo)準(zhǔn)，需要利用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)對數(shù)據(jù)進(jìn)行整體性拼接。但是在實(shí)際的制圖過程中，由于地圖功能、要求的差異性，需要使用不同的投影，影響其制圖區(qū)域的正常輸出。

這些問題都會對地圖制圖中的地理信息數(shù)據(jù)分析結(jié)果產(chǎn)生極大的影響，不利于地圖制圖效果的提升。因此，對ArcGIS數(shù)據(jù)庫進(jìn)行合理應(yīng)用，可以對以上問題進(jìn)行有效性解決。

2 基于ArcGIS的數(shù)據(jù)庫地圖制圖表達(dá)分析

基于ArcGIS的數(shù)據(jù)庫地圖制圖表達(dá)主要包含表達(dá)機(jī)制、規(guī)則與覆蓋、制圖表達(dá)規(guī)則的創(chuàng)建與編輯等方面，如圖1所示。

圖1 制圖表達(dá)的內(nèi)容

2.1 關(guān)鍵性表達(dá)機(jī)制

在現(xiàn)代化信息技術(shù)發(fā)展背景下，數(shù)字化地圖制圖技術(shù)水平越來越高，推動了地圖制圖行業(yè)的高速發(fā)展?，F(xiàn)階段，ArcGIS成為地圖制圖的主要方式。除此之外，還可以利用ArcGIS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與分析效果。但是在實(shí)際的制圖過程中，往往因?yàn)楦鞣N因素的限制，導(dǎo)致制圖效果難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，尤其是在制圖中出現(xiàn)個性化、規(guī)則化以自動化沖突時，難以對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性分析和處理，這對大多數(shù)制圖人員帶來了共同的困擾。在現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景下，ArcGIS功能不斷完善和拓展，并實(shí)現(xiàn)了持續(xù)性的產(chǎn)品更新與換代，逐漸實(shí)現(xiàn)了自動化數(shù)據(jù)覆蓋功能，對規(guī)則化與個性化之間的沖突矛盾進(jìn)行良好的解決，不僅全面提升了數(shù)字化地圖制圖工作的效率與質(zhì)量，也有效推進(jìn)了地圖生產(chǎn)的清晰化與精準(zhǔn)化，可以為各行各業(yè)的生產(chǎn)需求提供更加優(yōu)質(zhì)的地圖服務(wù)。與其他的符號渲染軟件不同的是，ArcGIS的制圖表達(dá)可以在保障不改變源數(shù)據(jù)位置的基礎(chǔ)上，繪制動態(tài)性符號元素，并且在創(chuàng)建方式、管理方式、編輯方式等方面表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢特點(diǎn)，見表1。在地圖制圖過程中，一套數(shù)據(jù)往往需要在功能差異化且目的不同的場景中進(jìn)行使用，各個要素之間的屬性差異性需要在地圖中進(jìn)行詳細(xì)向顯示，并對相關(guān)的屬性內(nèi)容進(jìn)行直觀化、清晰化表達(dá)，如橋、路等。利用ArcGIS數(shù)據(jù)庫軟件開展地圖制圖工作時，利用制圖表達(dá)方式進(jìn)行地圖繪制的主要流程為：創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫;設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)集;對要素類進(jìn)行定義和分類;創(chuàng)建制圖表達(dá)符號;創(chuàng)建符號庫、加大數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)[3]。在利用ArcGIS開展實(shí)際的地圖制圖工作時，要嚴(yán)格遵循制圖規(guī)則的詳細(xì)性要求，實(shí)現(xiàn)對各種類型符號的合理性分類，并對其進(jìn)行精準(zhǔn)性顯示與表達(dá)。同時在利于ArcGIS創(chuàng)建表達(dá)規(guī)則時，一般各類要素內(nèi)容往往需要通過自由表達(dá)的方式進(jìn)行重復(fù)性處理，并確保各類內(nèi)容的獨(dú)立性和個性化展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)兩種表達(dá)形式的融合性應(yīng)用，確保地物要素的真實(shí)性還原，從而促進(jìn)數(shù)字化地圖制圖生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提升。由此可見，隨著ArcGIS軟件新產(chǎn)生的不斷性升級研發(fā)，其功能越來越多樣化，并逐漸創(chuàng)建了更加靈活性與高效化的制圖表達(dá)機(jī)制，并在規(guī)則與覆蓋功能的輔助作用下，對數(shù)據(jù)進(jìn)行更加精準(zhǔn)化的符號化轉(zhuǎn)變。在這一過程中，各個數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)可以在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行有效存儲，并逐漸轉(zhuǎn)化為要素類屬性，其主要的存儲位置是要素類字段的規(guī)則與覆蓋選項(xiàng)，基于此形成更加清晰化的制圖表達(dá)機(jī)制，促進(jìn)了ArcGIS功能的多樣化適應(yīng)化，可以為制圖人員提供更加優(yōu)質(zhì)化的服務(wù)。

表1 ArcGIS制圖表達(dá)與其他符號渲染軟件的區(qū)別

2.2 規(guī)則與覆蓋

制圖表達(dá)主要有兩種形式，一種是自由表達(dá)形式，另一種是規(guī)則表達(dá)形式。前者主要是結(jié)合具體的制圖需求，編制符號表達(dá)方案和符號，但是在這一過程中，編制要素以及符號化的表達(dá)方式之間的關(guān)聯(lián)性關(guān)系不復(fù)存在；規(guī)則表達(dá)形式，也是一種要素符號化的表達(dá)形式，通常是利用事前制定的符號化規(guī)則實(shí)現(xiàn)制圖表達(dá)的要求，其中符號化形式往往需要根據(jù)要素的動態(tài)修改狀態(tài)進(jìn)行自動更新轉(zhuǎn)變。制圖規(guī)則作為符號表達(dá)方式的一種，具有較強(qiáng)的靈活性，不同的要素都可以結(jié)合自身特點(diǎn)進(jìn)行自由選擇個性化的表達(dá)規(guī)則[4]。如果不同的符號之間發(fā)生沖突問題，要對要素的制圖表達(dá)形式進(jìn)行轉(zhuǎn)化，即由規(guī)則表達(dá)轉(zhuǎn)化為自由表達(dá)形式，在這一過程中，需要保障在制圖規(guī)則不變的情況下，對要素符號實(shí)施重載或者覆蓋。覆蓋的字段的根本目的是對原本要素符號中涉及到的一些信息數(shù)據(jù)實(shí)施全面性記錄?；诖?，在對符號數(shù)據(jù)實(shí)施位移、刪除、壓蓋等操作處理時，不會對建庫數(shù)據(jù)的原有位置造成不利危害，同時還可以保障自動標(biāo)注、人工編制符號的自由表達(dá)。

2.3 制圖表達(dá)規(guī)則的創(chuàng)建與編輯

在對地圖制圖表達(dá)規(guī)則進(jìn)行創(chuàng)建與編輯時，通常利用以下方式實(shí)現(xiàn)：（1）利用ArcMap軟件把符號化的方案向制圖表達(dá)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，之后利用要素類屬性properties，用symobology選項(xiàng)中的representation功能對制圖表達(dá)符號實(shí)施編輯處理，促進(jìn)符號的共享和重用[5]。（2）主要是在arccatalog中的要素類屬性創(chuàng)建新規(guī)則，該功能只能對較為簡單的要素類進(jìn)行編輯創(chuàng)建，缺乏制圖表達(dá)屬性素。該種方式可以在沒有可用的數(shù)據(jù)的制圖工作中使用，利用制定新的規(guī)則，對制圖規(guī)范和方案實(shí)施完善。（3）可以結(jié)合制圖需要添加制圖表達(dá)中運(yùn)用的地理處理工具，實(shí)現(xiàn)制圖表達(dá)的創(chuàng)建與編輯。

3 基于ArcGIS的數(shù)據(jù)庫地圖制圖實(shí)踐

3.1 搭建數(shù)據(jù)庫，選擇輸出要素

利用ArcGIS軟件平臺構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，并利用ArcObject進(jìn)行組件開發(fā)，編寫GIS數(shù)據(jù)庫地圖制圖工具，并對比例尺進(jìn)行合理設(shè)置。在數(shù)據(jù)庫內(nèi)選擇制圖需要輸出的相關(guān)要素，如利用點(diǎn)狀表示標(biāo)志性設(shè)施，利用線狀表示道路與河流，利用面狀表示建筑物與綠地，此外還包含一些注記元素等。結(jié)合具體的制圖需求，對各個圖層疊加時的上下順序進(jìn)行調(diào)整[6]。如果一些個性化的要素難以實(shí)現(xiàn)符號化轉(zhuǎn)化，如斷線等，需要利用ArcMap進(jìn)行數(shù)據(jù)加載，并利用其制圖表現(xiàn)工具進(jìn)行標(biāo)記處理，實(shí)現(xiàn)個性化符號設(shè)計(jì)，之后才能開展制圖表達(dá)的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)地圖符號的個性化和標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)，并對復(fù)雜性地物實(shí)施全面精準(zhǔn)性的表達(dá)。

3.2 實(shí)現(xiàn)符號共享

一般情況下，為了確保制圖表達(dá)的全面轉(zhuǎn)化，需要在地理數(shù)據(jù)庫內(nèi)同時存儲制圖表達(dá)規(guī)則、制圖表達(dá)要素圖層等，這種情況下符號化信息存儲形式出現(xiàn)了改變，為符號系統(tǒng)的共享提供了條件[7]?？梢跃C合利用ArcMap的任意投影功能，在制圖系統(tǒng)中加載相關(guān)數(shù)據(jù)圖層，并結(jié)合制圖需要對當(dāng)前投影進(jìn)行重新設(shè)置和切換，在界面中顯示布局視圖，將其輸入到ArcMap圖層樣式文件內(nèi)。在具體實(shí)施中，針對同套數(shù)據(jù)，需要結(jié)合不同的應(yīng)用目的，對制度表達(dá)符號進(jìn)行分別創(chuàng)建，可以將其在不同需求、不同功能的地圖中進(jìn)行分別使用。

3.3 對復(fù)雜地物的個性化處理

在數(shù)據(jù)庫地圖制圖中，針對復(fù)雜地物的繪制，可以結(jié)合預(yù)制符號規(guī)則進(jìn)行制圖輸出，實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜地物的真實(shí)性表達(dá)和展現(xiàn)，滿足設(shè)計(jì)需求。在具體的設(shè)置之前，需要對地物符號的形狀、符號、顏色等信息進(jìn)行統(tǒng)一化設(shè)計(jì)，并明確其具體的出書輸出顯示方式[8]。一般情況下，在數(shù)據(jù)庫制圖輸出方式上，主要有以下幾種形式：壓蓋面方式，可以生成面狀要素或者從文件導(dǎo)入，并對需要壓蓋的坐標(biāo)范圍數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入，然后就可以自動生成一個壓蓋的面狀要素層，實(shí)現(xiàn)對地圖符號的覆蓋表示，還可以結(jié)合具體需要設(shè)置色帶，在地圖中只顯示壓蓋層以下的制圖區(qū)域和符號；在比例尺制圖中，可以利用ArcGIS的裁切顯示功能，利用圖號對圖幅大小進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，并明確其內(nèi)圖輪廓，把需要裁切的幾何圖形參數(shù)輸入到圖框內(nèi)，那么該圖幅之外的符號元素都會被裁切掉，實(shí)現(xiàn)不規(guī)則范圍顯示需求；線狀尾部實(shí)交方式，主要是對線狀對實(shí)線線型進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)線狀要素尾部實(shí)交。

3.4 地圖整飾

為了進(jìn)一步提升地圖制圖效率，可以在具體操作之前，結(jié)合具體需求提前生成各類要素圖層符號，并對其進(jìn)行批量保存，以便在制圖過程中進(jìn)行一次性加載，結(jié)合其與各個圖層的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行針對性使用，很大程度上提升制圖速度。由于在對基本比例尺制圖進(jìn)行整飾時，要素樣式較多，布局較為復(fù)雜，整個過程較為繁瑣，耗費(fèi)時間較長，基于此，可以利用制圖模板的方式，提高制圖效率[9]。結(jié)合基本比例尺圖式、制圖標(biāo)準(zhǔn)等，制作相關(guān)的制圖模板文件，需要在該文件中包含各類圖廓整飾要素、樣式、布局等，還要包含圖名、比例尺、坡度尺、圖例等。在實(shí)踐制圖時，可以結(jié)合自身制圖需求現(xiàn)狀合適的制圖模板進(jìn)行加載。ArcGIS制圖輸出系統(tǒng)界面和基本比例尺模板效果圖分別如圖2、圖3所示。

圖2 ArcGIS制圖輸出系統(tǒng)界面

圖3 基本比例尺模板效果圖

3.5 動態(tài)性表達(dá)

基于ArcGIS的數(shù)據(jù)庫地圖制圖，可以對各個地物要素符號進(jìn)行動態(tài)性呈現(xiàn)和表達(dá)，并且隨著地物屬性的改變，數(shù)據(jù)庫內(nèi)的符號屬性也會改變[10]。

4 結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展背景下，數(shù)字化地圖制圖技術(shù)水平越來越高，ArcGIS逐漸成為主要的地圖制圖方式，對于提高地圖制圖生產(chǎn)效率與質(zhì)量，強(qiáng)化地圖制度精準(zhǔn)性作出了巨大貢獻(xiàn)?；贏rcGIS的數(shù)據(jù)庫地圖制圖，可以對制圖表達(dá)進(jìn)行合理性應(yīng)用，從而對傳統(tǒng)地圖制圖生產(chǎn)中遇到的問題進(jìn)行有效解決，不僅提高了制圖生產(chǎn)效率和質(zhì)量，也對空間數(shù)據(jù)分析功能進(jìn)行了有效性優(yōu)化，促進(jìn)整體數(shù)字化地圖制圖技術(shù)水平的提升與優(yōu)化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，ArcGIS軟件開發(fā)逐漸深入，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品更新?lián)Q代，促進(jìn)了功能多樣化與靈活性，進(jìn)一步推動了圖庫數(shù)據(jù)一體化生產(chǎn)管理體系的形成，在實(shí)際的數(shù)字化地圖制圖工作中得到廣泛應(yīng)用。