CN106204684A - 一种基于任务流的海洋专题图件自动化编制方法 - Google Patents

一种基于任务流的海洋专题图件自动化编制方法 Download PDF

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樊妙
章任群
李艳雯
张艳杰
焦红波
王力彦
侯辰
杨晓彤
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Abstract

本发明涉及一种基于任务流的海洋专题图件自动化编制方法,包括步骤有:(1)海洋专题符号库制作,将海洋专题符号分为14类符号;(2)海洋专题要素符号化,包括:①海洋专题图件分类,②数据加载及③分类图件符号化;(3)整饰成图,包括:①制图模板设计,②加载制图模板及图件类型,③元数据信息填写及④成图输出。本发明首次统一了海洋图件的规范化制作,将多种无法在GIS平台上实现的海洋复杂要素集成在通用GIS平台上,改变了多种制图软件并用、制图数据格式不统一的现状,填补了国内海洋专题图领域标准化、规范化、快速化制作的空白。

Description

一种基于任务流的海洋专题图件自动化编制方法
技术领域
本发明属于海洋信息技术领域,特别是一种基于任务流的海洋专题图件自动化编制方法。
背景技术
海洋专题图制作相对于陆地制图学的发展还存在很多问题。由于目前我国海洋部门主要采用ArcGIS、ArcInfo、MapInfo等GIS平台以及CorelDraw、AutoCAD专业制图软件进行海洋图件的制作,利用matlab、surfer软件进行函数图、等值线图的绘制。由于使用系统不同,各系统之间的符号体系不能相互兼容,造成了现有海洋专题图件存在多种制图软件并用、制图数据格式不统一、各类海洋专题要素图无法在一个通用的制图平台上展示的现状。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提出一种基于任务流的海洋专题图件自动化编制方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
一种基于任务流的海洋专题图件自动化编制方法,包括步骤如下:
(1)海洋专题符号库制作:海洋专题符号按照国家海洋局出版的《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》执行,分为14类符号,包括:海洋水文气象、海洋化学、海洋生物生态、地貌、海洋沉积、海洋地球物理、海洋光学、海岛海岸带地质、海岛海岸带资源、近海可再生能源和水资源、海洋灾害、海域使用、沿海社会经济及海洋基础地理,将以上符号按照空间表现形式分为点状符号、线状符号、面状符号、注记符号和字体符号,符号库制作完成后,形成一个haiyang.style的文件,各符号的名称以《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》规定的10位编码命名;
(2)海洋专题要素符号化:将《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》图件的制作类型进行分类,用户加载数据后,只需选择相应图件类型,输入相应参数,便根据规定的符号、颜色、大小进行符号化工作,具体步骤如下:
①海洋专题图件分类:根据图件在GIS平台下的绘制方式,对《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》图件的制作类型进行分类,总共分为13类的海洋专题图,具体分类如下:
A普通符号图:是一种用形状、颜色和大小的符号描述物体或现象的位置、性质和分布范围的图件,这类图件运用单一符号化方式进行绘制,只需调用海洋专题符号库中的样式来完成符号化;
B平面分布图:是一种以等值线加分层设色法表示的渐变填充图,其填充的分级色度遵循渐变的方法并保持色系固定,分级节点、分级数量根据具体需求调整和扩充;
C断面分布图:是一种反映沿某断面某要素垂直剖面上的分布状况的图件;
D散点分布图:是一种使用数字作为X,Y坐标来绘制的,反映数据分布趋势的点状分布图;
E垂直分布图:是一种描述某一测站上海洋要素随深度变化的空间分布图;
F气旋路径图:是一种根据气旋在运动过程中各点的风速和风向不同,反映其在运动过程中路径变化的图;
G风玫瑰图:是一种在极坐标底图上点绘出的某一地区在某一时段内各风向出现的频率或各风向的平均风速统计图;
H统计图:是一种根据统计数字,用饼状图或者柱状图绘制的图件;
I密度图:是一种描述浮游动物种类组成和数量分布,或者以断面为统计单位,描述潮间带生物种类、生物数量的图件;
J多属性变化图:是一种基于多个属性绘制的,反映数据分布趋势的点状分布图;
K海流平面分布图:是一种描述某一时段内的不同时间点海流流动方向和量值的图件;
L海流时间变化图:是一种描述同一观测点上不同时间、不同深度海流流动方向和量值的图件;
M潮位曲线图:是一种描述潮位高度随着时间的变化而形成的曲线图,其横轴表示每天不同时刻,纵轴表示在这些时刻潮位的高度情况;
②数据加载:按照上述步骤①中海洋专题图件分类所形成的图件进行数据加载,数据加载的格式包括点、线、面的FileGDB数据、ArcGIS GRID、Surfer DAT数据、EXCEL表格数据、TXT文本数据,同时在海洋专题制图数据库中记录每类要素符号属性描述信息,包括颜色、点的大小、线的粗细,海洋专题制图数据库中要素符号属性库采用Access数据库Symbol_Describ.mdb,字段设置,如表1,
表1:海洋专题制图数据库属性库设计表
字段名 字段说明 数据类型 备注
CODE 代码 文本型 作为唯一ID标识符号
SYMOL_NAME 图例名称 文本型 用于成果图的标注
CLASSIFY_CODE 分类码 数字型 通过分类码将符号归类
STARTCOLOR 起始颜色 文本型 用于平面分布符号颜色渲染
ENDCOLOR 终止颜色 文本型 用于平面分布符号颜色渲染
CONTOURINTERNAL 等值线间隔 文本型 用于平面和断面分布绘制
CONTOURLINECOLOR 等值线颜色 文本型 用于平面和断面分布绘制
CONTOURLINEWIDTH 等值线线宽 数字型 用于平面和断面分布绘制
LABELSIZE 标注大小 数字型 用于标注设置
LABELFONT 标注字体 文本型 用于标注设置
FONTSHAPE 字体类型 文本型 用于标注设置
FONTCOLOR 字体颜色 文本型 用于标注设置
③图件符号化,包括13类符号的符号化实现过程,具体步骤如下:
A普通符号图匹配:接受矢量数据格式,该类图件符号化过程是根据图件属性字段中的代码字段与制作完成的海洋符号库haiyang.style文件中对应的点、线、面文件的名称进行匹配,二者相同,即用STYLE中的符号式样替换现有符号,从而完成符号化过程;
B平面分布图符号化:接受矢量和栅格的数据格式,在对离散数据插值的基础上,自动进行包括等值线提取、标准化颜色值、数值标注、注记遮盖的系列操作;
C断面分布图符号化:接受矢量和栅格的数据格式,原理同平面分布图,符号化完成包括等值线的提取、注记遮盖、标准化颜色值、图廓整饰系列操作;
D散点分布图符号化:接受点状矢量数据格式,针对图层中的点状要素,按照自然分割法、自定义间距法对要素进行分类分级,根据属性字段中的符号代码和数值自动进行符号颜色信息的渲染及符号大小配置;
E垂直分布图符号化:接受EXCEL表格格式,此过程是基于观测数据,进行站位、X轴和Y轴的选择,根据预设的符号代码自动提取渲染信息及绘制函数变化趋势线;
F气旋路径图符号化:接受点状矢量数据格式,根据气旋在运动过程中各点的风速大小,赋予其变化的线形,进行标注,并在格林尼治时间0时的点上标注日期,在气旋的运动终点标明台风编号;
G风玫瑰图符号化:接受EXCEL表格格式,根据某一区域多年来气象台观测的风浪、风向统计值,绘制出图形,实现过程是根据风浪、风向出现的频率,以相应的比例长度为半径、以中心为圆心,描在16个或8个方位上;
H统计图符号化:接受EXCEL表格及点、线、面矢量数据,用于海洋经济统计的饼状图和柱状图,实现过程是根据符号代码自动进行饼状图或柱状图的判断,为其渲染颜色信息,根据属性字段绘制成图,并进行相应属性的设置;
I密度图符号化:接受EXCEL表格及点矢量数据,在基于同一点上属性值的变化,为其赋予变化的样式,各样式组合在一起形成一个圆,密度图实现过程是根据代码判断制作何种样式的图件,并根据加载数据的属性字段值完成密度图的绘制;
J多属性变化符号化:接受点状矢量数据格式,用于对同一个图层中的不同数据字段运用多个符号化方式进行表示;
K海流平面分布图,接受点状矢量数据格式,根据海流在运动过程中的流速和流向进行符号化匹配,实现过程为根据流速和流向两个字段自动对海流观测数据进行分类,并自动进行符号化匹配,其中流速控制海流符号的大小,流向控制海流的运动方向;
L海流时间变化图,接受点状矢量数据格式,针对海流数据在同一观测点上不同时间、不同深度进行的图例绘制,实现过程为流速描述海流符号大小,流向描述海流符号方向,横坐标表示观测时间,纵坐标表示测深;
M潮位曲线图,接受TXT文本数据格式,是用于描述潮位高度随着时间的变化而形成的曲线图,横轴表示每天的不同时刻,纵轴表示在这些时刻潮位的高度情况,实现过程通过读取观测数据,自动根据潮位时间和潮位高度形成潮位变化时间曲线;
(3)整饰成图:根据绘制图件类型,为图件添加相应图例、图件说明、格网整饰要素,协助用户快速地完成图件的整饰工作,具体步骤包括:
①制图模板设计:按照制图比例尺的不同,分为自由分幅模板和标准分幅模板,其中自由分幅模板适用于中小比例尺制图输出,标准分幅模板适用于1:1万大比例尺制图输出;
A自由分幅模板设计
图廓式样:内图廓线粗0.1mm,外图廓线粗0.8mm,内图廓线至外图廓线外沿的距离为10mm,经纬网线粗为0.1mm;
经纬线细分:在内图廓范围按照经差5度、纬差5度绘制经纬线;
经纬度注记:纬度数字注于纬线上方,如度数与分数同时注出时,度数注于纬线上方,分数注于纬线下方,经度数字注于经线左侧,如度数与分数同时注出时,度数注于经线左侧,分数注于经线右侧;
B标准分幅模板设计:依据《中国基本比例尺地形图制图标准GB/T20257.2-2006》要求设计;
②加载制图模板及图件类型:根据比例尺,选择使用自由分幅模板或者标准分幅模板,选择要绘制的图件类型,图件类型参照步骤(2)中的海洋专题图件分类,依据选择的图件类型绘制相关图例;
③元数据信息填写:在加载的制图模板上填写成果图件名称、出版单位、成图比例尺及坐标系、采用资料说明,元数据采用XML读取方式进行;
④成图输出:确认最终的出图内容,将成图文件保存成MXD格式,制图成果以PDF或者图片的方式输出。
而且,所述步骤(1)中点状符号采用Esri Arcmap中的Style Manager-New MarkerSymbols制作;线状符号采用Esri Arcmap中的Style Manager-New Line Symbols制作;面状符号采用Esri Arcmap中的Style Manager-New Fill Symbols制作;注记符号采用EsriArcmap中的Style Manager-New Text Symbols制作;字体符号通过Font Creator制作TrueType字体。
而且,所述步骤(2)的③步的L步,海流时间变化图中需要通过人机交互,根据用户选择的海流观测点,自动导入该点相关的海流数据,在用户进行自定义设置后,自动完成海流时间变化图的绘制。
本发明的优点和积极效果是:
1、本发明首次统一了海洋图件的规范化制作,将多种无法在GIS平台上实现的海洋复杂要素集成在通用GIS平台上,改变了多种制图软件并用、制图数据格式不统一的现状。
2、本发明改变了传统的海洋图件制作流程,简化了在GIS平台制作海洋图件的步骤和流程,提高了海洋成果图件的制作效率和质量,有利于信息交换和共享,且设计及实现思路新颖、实用,填补了国内海洋专题图领域标准化、规范化、快速化制作的空白。
3、本发明完成了绝大多数海洋成果图件的制作,实现了标准化、规范化制图,统一了目前各海洋制图单位制作成果图件格式、平台各异,颜色、符号应用各成体系的现状,对海洋要素的统一化、规范化表达及推广起到了举足轻重的作用,保障了海洋专题图件格式标准的统一和规范,为以后海洋成果图件的制作奠定了坚实的基础。
附图说明
图1是本发明中海洋功能区划分布制作实例图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实例做进一步详述:需要强调的是,本发明所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其它实施方式,同样属于本发明保护的范围。
一种基于任务流的海洋专题图件自动化编制方法,包括步骤如下:
(1)海洋专题符号库制作:海洋专题符号按照国家海洋局2008年出版的《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》执行,分为14类,包括:海洋水文气象、海洋化学、海洋生物生态、地貌、海洋沉积、海洋地球物理、海洋光学、海岛海岸带地质、海岛海岸带资源、近海可再生能源和水资源、海洋灾害、海域使用、沿海社会经济、海洋基础地理,将以上符号按照空间表现形式分为点状符号、线状符号、面状符号、注记符号和字体符号。点状符号采用Esri Arcmap中的Style Manager-New Marker Symbols制作;线状符号采用EsriArcmap中的Style Manager-New Line Symbols制作;面状符号采用Esri Arcmap中的StyleManager-New Fill Symbols制作;注记符号采用Esri Arcmap中的Style Manager-NewText Symbols制作;字体符号通过Font Creator制作True Type字体。符号库制作完成后,形成一个haiyang.style的文件,各符号的名称“Name”以《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》规定的10位编码命名。
(2)海洋专题要素符号化:将《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》图件的制作类型进行分类,用户加载数据后,只需选择相应图件类型,输入相应参数,便可根据规定的符号、颜色、大小进行符号化工作,步骤如下:
①海洋专题图件分类:根据图件在GIS平台下的绘制方式不同,对《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》图件的制作类型进行分类,总共分为13类的海洋专题图,具体如下:
A普通符号图:用不同形状、颜色和大小的符号描述物体或现象的位置、性质和分布范围的图件,这类图件运用单一符号化方式进行绘制,只需调用海洋专题符号库中的样式即可完成符号化。
B平面分布图:以等值线加分层设色法表示的渐变填充图,其填充的分级色度遵循渐变的方法并保持色系固定,分级节点、分级数量根据具体情况调整和扩充。其中,所述根据具体情况调整和扩充是指由于调查海域和调查季节不同,造成海洋调查要素的值域发生变化,对这些发生值域变化的海洋调查要素重新按照《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》规定进行色带的分级调整,对分级节点较多的进行色带扩充,但须保持色系固定。
C断面分布图:反映沿某断面某要素垂直剖面上的分布状况的图件。
D散点分布图:使用数字作为X,Y坐标来绘制的,反映数据分布趋势的点状分布图。
E垂直分布图:描述某一测站上海洋要素随深度变化的空间分布图。
F气旋路径图:根据气旋在运动过程中各点的风速和风向不同,反映其在运动过程中路径变化的图。
G风玫瑰图:在极坐标底图上点绘出的某一地区在某一时段内各风向出现的频率或各风向的平均风速统计图,图形似玫瑰花朵。
H统计图:根据统计数字,用饼状图或者柱状图绘制的图件。
I密度图:描述浮游动物种类组成和数量分布,或者以断面为统计单位,描述潮间带生物种类、生物数量的图件。
J多属性变化图:基于多个属性绘制的,反映数据分布趋势的点状分布图。
K海流平面分布图:描述某一时段内的不同时间点海流流动方向和量值的图件。
L海流时间变化图:描述同一观测点上不同时间、不同深度海流流动方向和量值的图件。
M潮位曲线图:描述潮位高度随着时间的变化而形成的曲线图,其横轴表示每天不同时刻,纵轴表示在这些时刻潮位的高度情况。
②数据加载:按照所述步骤①海洋专题图件分类所形成的图件进行数据加载,数据加载的格式包括点、线、面的FileGDB数据、ArcGIS GRID、Surfer DAT数据、EXCEL表格数据、TXT文本数据。
要实现能够自动符号化每类海洋专题要素,必须在海洋专题制图数据库中记录每类要素的描述信息,包括颜色、点的大小、线的粗细,海洋专题制图数据库中要素符号属性库采用Access数据库Symbol_Describ.mdb,字段设置,如表1。
表1:海洋专题制图数据库属性库设计表
字段名 字段说明 数据类型 备注
CODE 代码 文本型 作为唯一ID标识符号
SYMOL_NAME 图例名称 文本型 用于成果图的标注
CLASSIFY_CODE 分类码 数字型 通过分类码将符号归类
STARTCOLOR 起始颜色 文本型 用于平面分布符号颜色渲染
ENDCOLOR 终止颜色 文本型 用于平面分布符号颜色渲染
CONTOURINTERNAL 等值线间隔 文本型 用于平面和断面分布绘制
CONTOURLINECOLOR 等值线颜色 文本型 用于平面和断面分布绘制
CONTOURLINEWIDTH 等值线线宽 数字型 用于平面和断面分布绘制
LABELSIZE 标注大小 数字型 用于标注设置
LABELFONT 标注字体 文本型 用于标注设置
FONTSHAPE 字体类型 文本型 用于标注设置
FONTCOLOR 字体颜色 文本型 用于标注设置
③图件符号化,包括13类符号的符号化实现过程,具体步骤如下:
A普通符号图匹配:接受矢量数据格式,该类图件符号化过程会根据图件属性字段中的“代码”字段与制作完成的海洋符号库haiyang.style文件中对应的点、线、面文件的名称“NAME”进行匹配,二者相同的话,即可用STYLE中的符号式样替换现有符号,从而完成符号化过程。
B平面分布图符号化:接受矢量和栅格的数据格式,在对离散数据插值的基础上,自动进行等值线提取、标准化颜色值、数值标注、注记遮盖一系列操作。
C断面分布图符号化:接受矢量和栅格的数据格式,原理同平面分布图,符号化完成等值线的提取、注记遮盖、标准化颜色值、图廓整饰一系列操作。
D散点分布图符号化:接受点状矢量数据格式,针对图层中的点状要素,按照自然分割法、自定义间距法对要素进行分类分级,根据属性字段中的符号代码和数值自动进行符号颜色信息的渲染及符号大小配置。
E垂直分布图符号化:接受EXCEL表格格式,此过程是基于观测数据,进行站位、X轴和Y轴的选择,根据预设的符号代码自动提取渲染信息及绘制函数变化趋势线。
F气旋路径图符号化:接受点状矢量数据格式,根据气旋在运动过程中各点的风速不同,赋予其不同的线形,进行标注,并在格林尼治时间0时的点上标注日期,在气旋的运动终点标明台风编号。
G风玫瑰图符号化:接受EXCEL表格格式,根据某一区域多年来气象台观测的风浪、风向统计值,绘制出类似玫瑰花朵的图形。实现过程主要根据风浪、风向出现的频率,以相应的比例长度为半径、以中心为圆心,描在16个或8个方位上。
H统计图符号化:接受EXCEL表格及点、线、面矢量数据,用于海洋经济统计的饼状图和柱状图,实现过程是根据符号代码自动进行饼状图或柱状图的判断,为其渲染颜色信息;根据属性字段绘制成图,并进行相应属性的设置。
I密度图符号化:接受EXCEL表格及点矢量数据,在基于同一点上属性值的不同,为其赋予不同的样式,各样式组合在一起形成一个圆,密度图实现过程是根据代码判断制作何种样式的图件,并根据加载数据的属性字段值完成密度图的绘制。
J多属性变化符号化:接受点状矢量数据格式,用于对同一个图层中的不同数据字段运用多个符号化方式进行表示。例如,在经济图件制作时,滨海旅游情况图中,通过“代码”字段为每个要素符号渲染颜色信息,通过“营业收入”字段控制每个要素符号的大小,实现过程与散点分布图类似,根据图层中多个字段控制符号显示的大小、颜色。
K海流平面分布图,接受点状矢量数据格式,根据海流在运动过程中的流速和流向进行符号化匹配。实现过程为根据“流速”和“流向”两个字段自动对海流观测数据进行分类,并自动进行符号化匹配,其中流速控制海流符号的大小,流向控制海流的运动方向。
L海流时间变化图,接受点状矢量数据格式,针对海流数据在同一观测点上不同时间、不同深度进行的图例绘制。实现过程为“流速”描述海流符号大小,“流向”描述海流符号方向。横坐标表示观测时间,纵坐标表示测深,需要通过人机交互,根据用户选择的海流观测点,自动导入该点相关的海流数据,在用户进行自定义设置后,自动完成海流时间变化图的绘制。
M潮位曲线图,接受TXT文本数据格式,用于描述潮位高度随着时间的变化而形成的曲线图。横轴表示每天的不同时刻,纵轴表示在这些时刻潮位的高度情况。实现过程通过读取观测数据,自动根据潮位时间和潮位高度形成潮位变化时间曲线。曲线表示为同一天不同时刻变化情况或不同天数的变化情况。
(3)整饰成图:根据绘制图件类型,为图件添加相应图例、图件说明、格网整饰要素,协助用户快速地完成图件的整饰工作,具体步骤包括:
①制图模板设计:按照制图比例尺的不同,分为自由分幅模板和标准分幅模板,其中自由分幅模板适用于中小比例尺制图输出,标准分幅模板适用于1:1万大比例尺制图输出。
A自由分幅模板设计
图廓式样:内图廓线粗0.1mm,外图廓线粗0.8mm,内图廓线至外图廓线外沿的距离为10mm。经纬网线粗为0.1mm。
经纬线细分:在内图廓范围按照经差5度、纬差5度绘制经纬线。
经纬度注记:纬度数字注于纬线上方,如度数与分数同时注出时,度数注于纬线上方,分数注于纬线下方。经度数字注于经线左侧,如度数与分数同时注出时,度数注于经线左侧,分数注于经线右侧。
B标准分幅模板设计:依据《中国基本比例尺地形图制图标准GB/T20257.2-2006》要求设计。
地形图上绘制有内外两个图廓,内外图廓每个角点处都有2条短线连接,内外图廓间标有方里网注记,内图廓四个角点处标有经纬度坐标注记,数值精确到1″。内图廓边界由图幅角点及边界确定,向外平移8mm生成外图廓。内图廓线宽0.2mm,外图廓线宽0.5mm,八条短线线宽0.2mm。
地形图上绘有方里网。方里网是以赤道为横轴,以投影带中央经线为纵轴,以千米为单位,以地形图四个角点的平面坐标和1km间距作平行于纵横轴的直线构成的。
地形图的右上方绘制有接幅表,显示了相邻图幅的图名图号。接幅表是一个3行3列固定尺寸的表格,中间表格设置为阴影,表示本图幅,不标注图名图号,长40cm,宽30cm,其他8格表示相邻八方向的邻接图幅,标注有图名图号,是由中间表格横向双向延伸20cm,纵向双向延伸15cm形成的。
地形图的右下方加注地形图的说明信息,主要包括拍摄调查时间、制作单位、制作时间、坐标系、等高距。说明信息距离外图廓右边界8mm,行间距为2mm,标注字体为扁宋体2.0*2.75。
②加载制图模板及图件类型:根据比例尺,选择使用自由分幅模板或者标准分幅模板,选择要绘制的图件类型,图件类型参照步骤(2)中的海洋专题图件分类,依据选择的图件类型绘制相关图例。
③元数据信息填写:在加载的制图模板上填写成果图件名称、出版单位、成图比例尺及坐标系、采用资料说明。元数据采用XML读取方式进行。
④成图输出:确认最终的出图内容,将成图文件保存成MXD格式,制图成果以PDF或者图片的方式输出。
实例
为了清晰描述本发明的内容,选取一个海洋功能区划分布图的制作来详细说明执行步骤,如附图1所示。
(1)海洋专题符号库制作
海洋功能区划图层采用ESRI Shapefile数据格式,空间表现形式为面图层,采用Esri Arcmap中的Style Manager-NewFill Symbols制作面状符号。在符号属性编辑器中,符号类型选择“Marker Fill Symol-Marker”,选择要填充的符号样式,设置填充颜色的CMYK色彩模式。符号制作完成后,保存在haiyang.style文件中,其“Name”字段以《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》海域使用专题中规定的10位编码对符号进行命名,如表1所示。
表1海洋功能区划符号制作实例
(2)海洋专题要素符号化
①海洋专题图件分类:海洋功能区划图是用不同颜色和形状面状符号即可描述海洋功能区划分布的图件,属于普通符号图的范围。
②数据加载:图层为ESRI Shapefile面状图层,属性表中需含有“代码”字段,代码值与符号库中“NAME”字段相同。同时,在后台要素符号属性库Symbol_Describ.mdb中,记录其分类信息(CLASSIFY_CODE)、代码信息(CODE)和图例信息SYMOL_NAME,如表2所示。
表2海洋功能区划后台数据库实例
CODE SYMOL_NAME CLASSIFY_CODE
2101010100 渔港 101
2101010300 工厂化养殖 101
2101010600 底播养殖 101
2101030100 盐业用海 101
2102030200 固体矿产区 101
2102050100 盐田区 101
2102080100 海洋自然保护区 101
2103020100 海洋珍稀、濒危动物保护区 101
备注:101分类码即为普通符号图分类码
③图件符号化:海洋功能区划图层符号化的过程通过其面状Shapefile图层属性字段中的“代码”字段与制作完成的海洋符号库haiyang.style文件中对应的面文件的名称“NAME”进行匹配,如果二者相同的话,如“2101010100”,即可通过调用AO中的IUniqueValueRenderer、IStyleGallery接口,实现STYLE中的“2101010100渔港”符号式样替换加载时的默认符号,从而完成符号化过程。
(3)整饰成图
①制图模板设计:海洋功能区划图制图模板比例尺为1:400万,采用自由分幅设计,设计如下:
图廓式样:内图廓线粗0.1mm,外图廓线粗0.8mm,内图廓线至外图廓线外沿的距离为10mm。经纬网线粗为0.1mm。
经纬线细分:在内图廓范围按照经差5度、纬差5度绘制经纬线。
经纬度注记:纬度数字注于纬线上方,如度数与分数同时注出时,度数注于纬线上方,分数注于纬线下方。经度数字注于经线左侧,如度数与分数同时注出时,度数注于经线左侧,分数注于经线右侧。
②加载制图模板及图件类型:制图比例尺为1:400万,会依比例尺自动套用自由分幅模板;选择绘制的图件类型为“普通符号图”,会根据“代码”自动调用haiyang.style符号库中相匹配的符号生成图例,并调用Symbol_Describ.mdb数据库中的“SYMOL_NAME”生成与之对应的图例名称。
③元数据信息填写:在XML文件中预先填写好成果图件名称、出版单位、制图人、成图比例尺及坐标系、采用资料说明,通过“导入XML”完成制图元数据信息的添加。
④成图输出:确认最终的出图内容,将成图文件保存成MXD格式,制图成果以PDF方式输出。

Claims (3)

1.一种基于任务流的海洋专题图件自动化编制方法,其特征在于包括步骤如下:
(1)海洋专题符号库制作:海洋专题符号按照国家海洋局出版的《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》执行,分为14类符号,包括:海洋水文气象、海洋化学、海洋生物生态、地貌、海洋沉积、海洋地球物理、海洋光学、海岛海岸带地质、海岛海岸带资源、近海可再生能源和水资源、海洋灾害、海域使用、沿海社会经济及海洋基础地理,将以上符号按照空间表现形式分为点状符号、线状符号、面状符号、注记符号和字体符号,符号库制作完成后,形成一个haiyang.style的文件,各符号的名称以《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》规定的10位编码命名;
(2)海洋专题要素符号化:将《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》图件的制作类型进行分类,用户加载数据后,只需选择相应图件类型,输入相应参数,便根据规定的符号、颜色、大小进行符号化工作,具体步骤如下:
①海洋专题图件分类:根据图件在GIS平台下的绘制方式,对《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》图件的制作类型进行分类,总共分为13类的海洋专题图,具体分类如下:
A普通符号图:是一种用形状、颜色和大小的符号描述物体或现象的位置、性质和分布范围的图件,这类图件运用单一符号化方式进行绘制,只需调用海洋专题符号库中的样式来完成符号化;
B平面分布图:是一种以等值线加分层设色法表示的渐变填充图,其填充的分级色度遵循渐变的方法并保持色系固定,分级节点、分级数量根据具体需求调整和扩充;
C断面分布图:是一种反映沿某断面某要素垂直剖面上的分布状况的图件;
D散点分布图:是一种使用数字作为X,Y坐标来绘制的,反映数据分布趋势的点状分布图;
E垂直分布图:是一种描述某一测站上海洋要素随深度变化的空间分布图;
F气旋路径图:是一种根据气旋在运动过程中各点的风速和风向不同,反映其在运动过程中路径变化的图;
G风玫瑰图:是一种在极坐标底图上点绘出的某一地区在某一时段内各风向出现的频率或各风向的平均风速统计图;
H统计图:是一种根据统计数字,用饼状图或者柱状图绘制的图件;
I密度图:是一种描述浮游动物种类组成和数量分布,或者以断面为统计单位,描述潮间带生物种类、生物数量的图件;
J多属性变化图:是一种基于多个属性绘制的,反映数据分布趋势的点状分布图;
K海流平面分布图:是一种描述某一时段内的不同时间点海流流动方向和量值的图件;
L海流时间变化图:是一种描述同一观测点上不同时间、不同深度海流流动方向和量值的图件;
M潮位曲线图:是一种描述潮位高度随着时间的变化而形成的曲线图,其横轴表示每天不同时刻,纵轴表示在这些时刻潮位的高度情况;
②数据加载:按照上述步骤①中海洋专题图件分类所形成的图件进行数据加载,数据加载格式包括点、线、面的FileGDB数据、ArcGIS GRID、Surfer DAT数据、EXCEL表格数据、TXT文本数据,同时在海洋专题制图数据库中记录每类要素符号属性描述信息,包括颜色、点的大小、线的粗细,海洋专题制图数据库中要素符号属性库采用Access数据库Symbol_Describ.mdb,字段设置,如表1,
表1:海洋专题制图数据库属性库设计表
字段名 字段说明 数据类型 备注 CODE 代码 文本型 作为唯一ID标识符号 SYMOL_NAME 图例名称 文本型 用于成果图的标注 CLASSIFY_CODE 分类码 数字型 通过分类码将符号归类 STARTCOLOR 起始颜色 文本型 用于平面分布符号颜色渲染 ENDCOLOR 终止颜色 文本型 用于平面分布符号颜色渲染 CONTOURINTERNAL 等值线间隔 文本型 用于平面和断面分布绘制 CONTOURLINECOLOR 等值线颜色 文本型 用于平面和断面分布绘制 CONTOURLINEWIDTH 等值线线宽 数字型 用于平面和断面分布绘制 LABELSIZE 标注大小 数字型 用于标注设置 LABELFONT 标注字体 文本型 用于标注设置 FONTSHAPE 字体类型 文本型 用于标注设置 FONTCOLOR 字体颜色 文本型 用于标注设置
③图件符号化,包括13类符号的符号化实现过程,具体步骤如下:
A普通符号图匹配:接受矢量数据格式,该类图件符号化过程是根据图件属性字段中的代码字段与制作完成的海洋符号库haiyang.style文件中对应的点、线、面文件的名称进行匹配,二者相同,即用STYLE中的符号式样替换现有符号,从而完成符号化过程;
B平面分布图符号化:接受矢量和栅格的数据格式,在对离散数据插值的基础上,自动进行包括等值线提取、标准化颜色值、数值标注、注记遮盖系列操作;
C断面分布图符号化:接受矢量和栅格的数据格式,原理同平面分布图,符号化完成包括等值线的提取、注记遮盖、标准化颜色值、图廓整饰系列操作;
D散点分布图符号化:接受点状矢量数据格式,针对图层中的点状要素,按照自然分割法、自定义间距法对要素进行分类分级,根据属性字段中的符号代码和数值自动进行符号颜色信息的渲染及符号大小配置;
E垂直分布图符号化:接受EXCEL表格格式,此过程是基于观测数据,进行站位、X轴和Y轴的选择,根据预设的符号代码自动提取渲染信息及绘制函数变化趋势线;
F气旋路径图符号化:接受点状矢量数据格式,根据气旋在运动过程中各点的风速大小,赋予其变化的线形,进行标注,并在格林尼治时间0时的点上标注日期,在气旋的运动终点标明台风编号;
G风玫瑰图符号化:接受EXCEL表格格式,根据某一区域多年来气象台观测的风浪、风向统计值,绘制出图形,实现过程是根据风浪、风向出现的频率,以相应的比例长度为半径、以中心为圆心,描在16个或8个方位上;
H统计图符号化:接受EXCEL表格及点、线、面矢量数据,用于海洋经济统计的饼状图和柱状图,实现过程是根据符号代码自动进行饼状图或柱状图的判断,为其渲染颜色信息,根据属性字段绘制成图,并进行相应属性的设置;
I密度图符号化:接受EXCEL表格及点矢量数据,在基于同一点上属性值的变化,为其赋予变化的样式,各样式组合在一起形成一个圆,密度图实现过程是根据代码判断制作何种样式的图件,并根据加载数据的属性字段值完成密度图的绘制;
J多属性变化符号化:接受点状矢量数据格式,用于对同一个图层中的不同数据字段运用多个符号化方式进行表示;
K海流平面分布图,接受点状矢量数据格式,根据海流在运动过程中的流速和流向进行符号化匹配,实现过程为根据流速和流向两个字段自动对海流观测数据进行分类,并自动进行符号化匹配,其中流速控制海流符号的大小,流向控制海流的运动方向;
L海流时间变化图,接受点状矢量数据格式,针对海流数据在同一观测点上不同时间、不同深度进行的图例绘制,实现过程为流速描述海流符号大小,流向描述海流符号方向,横坐标表示观测时间,纵坐标表示测深;
M潮位曲线图,接受TXT文本数据格式,是用于描述潮位高度随着时间的变化而形成的曲线图,横轴表示每天的不同时刻,纵轴表示在这些时刻潮位的高度情况,实现过程通过读取观测数据,自动根据潮位时间和潮位高度形成潮位变化时间曲线;
(3)整饰成图:根据绘制图件类型,为图件添加相应图例、图件说明、格网整饰要素,协助用户快速地完成图件的整饰工作,具体步骤包括:
①制图模板设计:按照制图比例尺的不同,分为自由分幅模板和标准分幅模板,其中自由分幅模板适用于中小比例尺制图输出,标准分幅模板适用于1:1万大比例尺制图输出;
A自由分幅模板设计
图廓式样:内图廓线粗0.1mm,外图廓线粗0.8mm,内图廓线至外图廓线外沿的距离为10mm,经纬网线粗为0.1mm;
经纬线细分:在内图廓范围按照经差5度、纬差5度绘制经纬线;
经纬度注记:纬度数字注于纬线上方,如度数与分数同时注出时,度数注于纬线上方,分数注于纬线下方,经度数字注于经线左侧,如度数与分数同时注出时,度数注于经线左侧,分数注于经线右侧;
B标准分幅模板设计:依据《中国基本比例尺地形图制图标准GB/T20257.2-2006》要求设计;
②加载制图模板及图件类型:根据比例尺,选择使用自由分幅模板或者标准分幅模板,选择要绘制的图件类型,图件类型参照步骤(2)中的海洋专题图件分类,依据选择的图件类型绘制相关图例;
③元数据信息填写:在加载的制图模板上填写成果图件名称、出版单位、成图比例尺及坐标系、采用资料说明,元数据采用XML读取方式进行;
④成图输出:确认最终的出图内容,将成图文件保存成MXD格式,制图成果以PDF或者图片的方式输出。
2.根据权利要求1所述的基于任务流的海洋专题图件自动化编制方法,其特征在于:所述步骤(1)中点状符号采用Esri Arcmap中的Style Manager-New Marker Symbols制作;线状符号采用Esri Arcmap中的Style Manager-New Line Symbols制作;面状符号采用EsriArcmap中的Style Manager-New Fill Symbols制作;注记符号采用Esri Arcmap中的StyleManager-New Text Symbols制作;字体符号通过Font Creator制作True Type字体。
3.根据权利要求1所述的基于任务流的海洋专题图件自动化编制方法,其特征在于:所述步骤(2)的③步的L步,海流时间变化图中需要通过人机交互,根据用户选择的海流观测点,自动导入该点相关的海流数据,在用户进行自定义设置后,自动完成海流时间变化图的绘制。
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