ArcGIS制图表达技术-制图表达介绍

Posted 2020-08-14

ArcGIS制图表达技术-制图表达介绍

by 李远祥

      在基于GIS数据的制图中，大部分都是使用的数据+符号应用的这种模式。这种模式已经被应用很多年，而且也是非常成熟。对应在ArcGIS体系里面，就是数据+地图文档的模式。这种模式的好处就是能够保存数据和地图的独立性，任何的地图渲染都不会影响数据本身。

      虽然这种应用已经非常成熟，也有很多的单位和个人使用这种方式实现了不少的地图成果和产品，以及发布一些在线地图。但这种模式有普遍存在一些难以解决的问题，就是地图的展示规则过于依赖数据，例如唯一值渲染需要有分类的字段，图标渲染需要多个数值型字段等；符号规则相对简单，一些特殊的符号形式很难通过标准的符号技术实现；对于具有非常严紧规范的地图生成（如出版地图）来说，表现能力还是不足够。

      Esri很早就注意到这一点，在ArcGIS9.x的时候就推出了【制图表达】技术，用于解决上述的一些问题，只是国内很少有单位和企业关注，导致这项技术在国内没有推广开去。用过CAD的人基本上都有一种感觉，就是绘制出来的图形就是最终的图形，尽管绘制的类型分为点、线、面、文字（跟GIS类似），但绘制出来的时候是带有符号信息的，这就是CAD所见即得的做法。有如photoshop和coredraw这类型的软件，直接就是绘制最终的图形。而GIS不一样，GIS由于要表达的是真实的地理位置，因此绘制出来的都是测绘数字产品，用直接的话来说，就是将所有的图形都坐标化后进行图形重构，如点连成线、线围成面，都是简单的几何图形，不带任何的符号信息。因此，GIS数据要达到交互操作的效果，还需要进行配图工作，让这些“丑陋”的数据穿上漂亮的外衣，最终成为地图。

      一般来说，要实现地图的制作，使用传统的数据+地图文档方式即可实现，能够达到使用要求，但对于出版地图来说，会有更高的地图制作要求；还有一部分人对地图天生的执着，希望进一步来提升地图的表现能力，在数据+地图文档 这种模式下，还是很难发挥出来。

      笔者从2010年就开始接触制图表达，并不遗余力的研究其优缺点和使用价值。经过了非常长的时间使用，发现ArcGIS的制图表达技术确实是一项很好的技术，在图形的表达上有跟多的优势，其表现能力可以更加接近现实世界。之前我也引用地图学的一些经典论调，地图是显示世界的抽象描述。如果使用了制图表达去制作地图的话，地图就变得更加直观了。下面我们一张图可以看出制图表达技术的特点（这种图笔者在很多次制图讲座中均有引用）

      左边第一张图是GIS数据，数据是点线面基础图形，原则上是不带任何的符号和色彩的，为了显示数据，GIS软件会默认给定数据一个符号。

      中间的图是初步可以称得上是地图，因为已经根据其数据的特性进行了符号配置，例如河流用蓝色线符号表示，绿地用绿色面状填充表示。

      右边的那种图就是用了制图表达之后的地图，从图上可以看到河流已经应用了一些跟现实相似的规则，河流发源部分符号相对幼细，下游部分相对宽广，线要素就用了一个逐渐变宽的面来表达。

      从这三张图可以看到，数据、地图、制图表达的区别。制图表达使用后，地图的显示更加接近现实规则。制图表达技术通过一些列的规则来约束地图的显示，这些规则可以相互的叠加使用，从而实现不同的显示效果。

      可能上述的文字都不足以描述制图表达的一些具体的优势，那么我们先来看制图表达做的几张地图，这样更能帮助我们了解制图表达的作用（尽管这几张图在2010年的时候已经制作，那时候是使用的是ArcGIS9.3 进行制作的）

      上图是行政区划的面状表达，传统的方式是非常扁平的色彩渲染，用纯色去显示行政区面。利用制图表达，可以实现类似coredraw的色彩渐变和发光效果，关键是我们使用的是GIS数据，而不是在一个制图软件中重新绘制这些图形去实现。

      再来看这个建筑面，在制图表达中使用了简单的规则，就可以使二维的建筑面看起来具备简单的立体效果。

      再看具体的符号规则，在边界类中使用了虚线符号，能够让边界交汇处符号实现实部相交，而不是随机的虚线显示（一般使用虚线符号，在端头处是符号是随机的，可以存在空白对接）。

      上图是一个运动场的效果，左边是原始数据，右边是经过制图表达处理后的地图，右图更加接近现实效果。

      看了这几张图之后，估计大家已经对制图表达能做到什么效果已经心中有数了。后面的章节会从制图表达的原理、使用、技巧方面进行全面论述。