地图符号优化配置的探讨

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1、地图符号优化配置的探讨朱文军（郑州测绘学校，河南郑州.450005）摘要：地图符号库是GIS和机助制图系统的重要内容之一，本文结合地图符号优化配置的思想，对点、线、面状符号的绘制算法进行了实现和优化。关键词：符号化；信息块；优化配置0、前言符号化是指依据从符号库中得到的符号信息和需要符号化的实体的定位信息，通过一定的缩放、旋转、平移操作，将符号从有限的符号空间变换到地图空间的过程。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，矢量符号化以有向线段作为基本绘图元素来实现符号化目的，而栅格符号化以

2、像元作为基本绘图元素来实现符号化目的。相比之下，矢量符号化绘制方式多样，既可编制程序绘制符号，也可以采用信息块的方式进行绘制，绘图简便，缩放容易，并具有相对较高的绘制精度。而栅格符号化由于栅格图形变化太多，也过于复杂，因而难以通过编制程序来实现，一般只采取信息块的方式；另外，由于象素是以整数形式表示的，受象素大小和多少的限制，栅格符号难以实现缩放，尽管缩放技术方法并不复杂，但一般情况下，栅格符号经过缩放，各个部分相对变形较大，从而降低了符号化的精度，影响了地图显示和输出的质量。不过，通过重采样的方法，可以较为有效地解决

3、栅格符号的缩放问题。采用以下所述的符号绘制算法，结合信息块矢量符号自身精确的单纯线划坐标数据进行符号化，配置效果光滑、美观、精细、精确性高，尤其是线状符号转弯配置时，连续衔接区域的绘制，具有一定的光滑度和精确性；面域符号的填充，具有较好的填充效果。可以很好的满足空间信息显示的需要。1、点状符号的绘制由于点状要素具有一定的独立性，其间相关性较小，因而点状符号是符号库中较易处理的一种符号。点状符号从符号空间转换到地图空间是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ID、符号大小等信息，将符号库中

4、相应符号变换为所需的尺寸和方向，通过位移配置到地图空间即可。其过程可以分为以下几个步骤：⑴读取点状符号信息块。⑵符号坐标中心化。即把符号信息块中特征点的坐标值（Xi，Yi）减去符号信息块中的定位点坐标值（X0，Y0）。这个过程可以看作是将符号空间的坐标原点（0，0）平移到符号定位点（X0，Y0）。⑶旋转、缩放。⑷平移定位。即将旋转缩放后的符号平移到需要符号化的实体的定位点上，符号数据从符号空间空间转换到了地图空间。⑸绘制符号。点状符号的绘制都严格遵循上述步骤。针对不同的点符号类型，在旋转、缩放上有所差异。对于不依比例尺

5、无方向、不依比例尺有方向以及依比例尺的点状符号，其旋转、缩放较为简单。而半依比例尺的点状符号，由于长度依比例尺、而宽度不依比例尺，长宽缩放比例不同，缩放具有局部性的特点，因而绘制相对复杂一些。最典型的例子是桥梁符号。如图1所示图1桥梁符号作为半依比例尺符号中特殊的一类符号，桥梁还有其特殊之处。从图1中可以看到，桥梁长度D2是随比例尺而缩放的，但是宽度D1却不需要，是恒定的。桥梁两端的小线段的垂直距离d作为宽度的一部分也不发生缩放变化；除此之外，其直线距离dd也不能随比例尺而缩放。也就是说，桥梁的长度缩放也是局部性的，从

6、而导致桥梁中间的平行线不能简单的缩放。在按比例尺进行缩放后，还要根据两端小线段的绘制位置进行位移。这是桥梁符号不同于一般半依比例尺符号的特殊之处。类似的符号还有涵洞、隧道等。这类符号在形状上都是中间呈平行线结构，而两端各有部分小线划。2、线状符号的绘制线状符号是长度依比例尺而宽度不依比例尺的符号，是地图上应用最广泛的符号。由于线状要素要求具有连续性，其描绘的线画应该是光滑的曲线，因而线状符号的组织和配置都是符号库的算法中的难点和重点。如何能够用较少的代码来绘制较多的线状符号而又尽量不降低符号绘制速度，并且依据实体定位中

7、心线的形态连续、光滑地配置符号，是线状符号绘制的核心问题。一、线状符号绘制思路1.纯函数绘制：这种方法按符号表示的地物种类分类用函数实现符号绘制。由于纯由函数实现，所以符号可编辑性和维护性差。一旦符号确定下来，用户要做大量修改将十分困难。但其绘制速度在理论上是三类中最快的。2.纵向叠加：该方法利用线状符号的可分解性，将线状符号拆分为多个基本符号单元，并按顺序分别绘制各单元符号来实现。比如图2所示的铁路符号和陡坎符号。以铁路符号为例，可以先从起点到终点连续两次绘制完铁路的边线单元，再从起点到终点绘制铁路的矩形填充符号。而

8、陡坎符号则可以先从起点到终点绘制完陡坎的基线符号，再从起点到终点绘制陡坎的竖线符号。符号的整个绘制过程可以分为几步来完成。这种算法的优点在于它将符号拆分为各组基本的单元符号，用户对预先给定的这些单元符号进行排列，就能够组合成所需要的符号。在这种情况下，需要记录各符号单元之间的相对位置，从而确定各符号单元之间的位置依赖关系。否则，单