CN108846099A - 一种出版级地图自动制图的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种出版级地图自动制图的方法，包括总体框架设计、功能设计和模块设计；所述总体框架设计包含数据预处理模块、地图符号管理模块、地图规则管理模块和地图制图规则模块；所述功能设计依据总体框架对插件进行设计，其地图制图插件功能主要包括地图符号库模块、制图规则管理模块、地图制图模块和系统配置模块；所述模块设计采用底层插件开发技术研发基于公开版数据库的地图制图插件设计。本发明大大减少数据库到地图成图过程中的人工工作量，提高地图制图的生产效率，同时降低由人工工作带来的产品差错率，提高地图编制整体质量，提升地图和地理信息应用于应急抢险、政府决策、反映市情市理等需要快速地图的服务能力。

Description

一种出版级地图自动制图的方法

技术领域

本发明涉及地图编制技术领域，具体为一种出版级地图自动制图的方法。

背景技术

目前数字地图制图方法主要有两种：一种是基于GIS软件(如ArcGIS等)的地图制图方法，另一种是基于Adobe Illustrator(简称AI)、CorelDRAW等专业制图软件的地图制图方法。前者可通过配置地图样式模板，通过GIS软件自带符号配置、自动注记等功能进行自动化制图，这种制图方法速度快，常用于电子地图的制作，但地图设计制作效果一般，难于达到出版地图的要求。后者主要依靠人机交互方式进行地图符号配置、注记配置、要素关系处理等，这种制图方法制图效果好，常用于出版地图的设计制作，但因需大量人工操作，地图设计制作效率低，且更新困难，其主要存在的缺点如下：

(1)GIS类软件制图不能达到出版级地图标准：GIS软件制图与专业的制图软件存在着非常大的差别。尽管GIS软件具备一定的制图功能，但由于其在地图美化设计方面却存在明显的缺陷，其设计和生产的地图很难达到出版地图的要求。

(2)制图类软件制图效率低：制图类软件制图大多以线划数据作为基础数据进行数字地图制图，仅仅是利用了地理信息数据(GIS数据)的线划信息(空间坐标信息)，却忽略了大量的原始数据(GIS数据)的语义信息(如要素分类、要素关系等)。由于缺少了语义信息及制图规则的控制，GIS数据在制图软件中只能作为坐标骨架存在，加上GIS软件与制图软件的符号不兼容问题，以及转换线划数据过程中地理要素语义信息的丢失问题等，要素分类(分层)、要素关系、地图符号设计与配置等工作需要在制图软件中重新进行，这需要大量的人工去处理，成为快速制图的瓶颈，很难满足地图数据的快速发布及应急制图需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从数据库到专业出版级地图自动制图的方法，解决地图编制领域的实际问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种出版级地图自动制图的方法，包括总体框架设计、功能设计和模块设计；

所述总体框架设计包含四个模块：数据预处理模块、地图符号管理模块、地图规则管理模块和地图制图规则模块；所述数据预处理模块用于对原始的数据库进行筛选、格式转换处理获取用于制图的数据库；所述地图符号管理模块包括符号库和符号库管理两个部分，主要为设计符号以及对符号进行编辑；所述地图规则管理模块包括地图规则库和地图规则管理，主要对地图规则进行存储和维护；所述地图制图模块为插件的核心模块，负责数据的转换、地图的符号智能配置、注记智能配置、冲突智能处理；

所述功能设计依据总体框架对插件进行设计，其地图制图插件功能主要包括地图符号库模块、制图规则管理模块、地图制图模块和系统配置模块；所述系统配置模块主要负责配置插件正常运行的环境；

所述模块设计采用底层插件开发技术研发基于公开版数据库的地图制图插件设计，其包含模块地图符号管理模块、地图规则管理模块和地图制图模块。

优选的，所述符号库采用Adobe Illustrator内部符号及自主设计的外挂符号库两种形式，其借助Adobe Illustrator的符号库配置点符号，而线状符号与面状符号将其描述信息置于外挂数据库中，在进行符号化配置时根据目标的类别与符号库进行关联进而完成符号配置；点符号使用Adobe Illustrator提供的接口直接获取，线面符号则从外挂数据库中获取描述信息，依据描述信息在Adobe Illustrator中绘制，实现线面的符号化。

优选的，所述地图规则库采用外挂数据库方式，将制图经验经过归纳、总结、抽象最终形成制图规则条文，进行制图规则库的组织，规则库管理模块负责制图规则的入库及调用管理。

优选的，所述地图制图模块基于前期预处理模块获得的统一格式的数据进行自动制图，依据数据预处理模块获取的GIS数据，基于地图符号库和规则库的支撑，实现GIS数据到Adobe Illustrator数据的自动转换、自动注记配置、要素符号化、智能化操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本出版级地图自动制图的方法，基于空间数据库的自动制图，支持多种常见GIS软件数据格式及数据库类型。

2、本出版级地图自动制图的方法，数据预处理系统可实现源空间数据库到出版空间数据库的自动化转换与处理。

3、本出版级地图自动制图的方法，支持地图制图规则库的自定制与灵活扩展。

4、本出版级地图自动制图的方法，支持点、线、面、注记等多种要素类型的符号设计与灵活扩展。

5、本出版级地图自动制图的方法，支持空间数据到AI制图数据的无损转换。

6、本出版级地图自动制图的方法，地图自动化制图效率提升70％以上，制图精度、颜色、效果等达到出版地图要求。

附图说明

图1为本发明的插件总体结构图；

图2为本发明的插件功能设计图；

图3为本发明的地图符号模块设计图；

图4为本发明的地图规则模块设计图；

图5为本发明的地图制图模块设计图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中：提供一种出版级地图自动制图的方法，包括总体框架设计、功能设计和模块设计，其设计软件主要基于GIS数据制作公开版地图，针对公开版地图的特征，从数据模型的无损转换、制图数据符号化表达以及冲突处理等三个方面进行分析研究，并且提出相应的解决方法，并在Adobe Illustrator环境下进行总体框架进行设计；

参阅图1，其中，总体框架设计包含四个模块：数据预处理模块、地图符号管理模块、地图规则管理模块和地图制图规则模块；数据预处理模块主要是对原始的数据库进行筛选、格式转换等处理获取用于制图的数据库，这部分模块实现可以不使用插件技术实现，而在外部另外开发桌面系统，提高插件运行效率；地图符号管理模块包括符号库和符号库的管理两个部分的内容，主要是设计符号以及对符号进行编辑；地图规则管理模块包括地图规则库和地图规则管理，主要对地图规则进行存储和维护；地图制图模块是插件的核心模块，负责数据的转换、地图的符号智能配置、注记智能配置、冲突智能处理等；

为便于自动地图制图等核心软件模块跨平台(如核心模块可以在AdobeIllustrator、CorelDraw等软件环境进行移植)，地图符号模块、地图规则模块及地图制图模块均采用标准C++进行底层开发，并按照Adobe Illustrator 等软件插件及交换界面UI要求进行核心模块的封装开发，形成Adobe Illustrator环境下的标准插件，实现地图制图等插件与Adobe Illustrator的无缝集成和灵活使用。

其中，功能设计依据总体框架对插件进行设计，其地图制图插件功能主要包括地图符号库模块、制图规则管理模块、地图制图模块和系统配置模块，参阅图2，展示了插件的整体功能：其地图符号管理模块包括符号库和符号库的管理两个部分的内容，符号库采用Adobe Illustrator内部符号及自主设计的外挂符号库两种形式，如点符号使用AdobeIllustrator自己提供的符号库，而线面符号则将描述信息存入数据库中，制图数据库管理则包括规则的录入、修改、删除、查询等功能；地图制图规则管理模块包括地图制图规则库和规则库管理两部分内容，规则库采用外挂数据库方式进行制图规则库的组织，规则库管理模块负责制图规则的入库及调用管理等；地图制图插件的核心模块，该模块实现了GIS数据到制图数据的转换，并在地图符号库的支撑和地图规则库的约束下对制图数据进行制图，实现GIS与Adobe Illustrator对象的转换、符号和注记的智能配置以及要素关系处理等功能；系统配置模块主要负责配置插件正常运行的环境，如License的安装、比例尺设置、初始符号库和规则库的正确配置。

其中，模块设计采用底层插件开发技术研发基于公开版数据库的地图制图插件设计，为加快数据转换效率，简化数据量数据的预处理模块不在插件的设计范围之内，故Adobe Illustrator下的制图插件包含三个：模块地图符号管理模块、地图规则管理模块和地图制图模块；

参阅图3，地图符号模块设计是针对Adobe Illustrator进行地图制图符号的设计与管理，由于Adobe Illustrator中已经内置了点符号库，所以能够借助AdobeIllustrator的符号库配置点符号；而线状符号与面状符号则可以将其描述信息置于外挂数据库中，在进行符号化配置时根据目标的类别与符号库进行关联进而完成符号配置，点符号可以使用Adobe Illustrator提供的接口直接获取，线面符号则从外挂数据库中获取描述信息，依据描述信息在Adobe Illustrator中绘制，实现线面的符号化；

参阅图4，地图制图规则库模块是进行地图自动制图的依据，该模块主要是实现自动制图的关键支撑部分，将制图概念化知识及经验以规则库的形式组织管理起来，以支持地图数据自动化处理；地图规则库使用外部数据库的形式存储，将制图经验经过归纳、总结、抽象最终形成制图规则条文，如图层压盖规则、符号配置规则、注记配置规则、要素冲突规则等，这些规则条理清晰、严谨，程序可根据这些规则辅助地图制图；

参阅图5，地图制图模块基于前期预处理模块获得的统一格式的数据进行自动制图，依据数据预处理模块获取的GIS数据，基于地图符号库和规则库的支撑，实现GIS数据到Adobe Illustrator数据的自动转换、自动注记配置、要素符号化等智能化操作；在规则库的约束下，对原始数据库进行预处理，如数据筛选、投影变换和数据的分类分级等，获得用于制图的数据库，之后利用已有的GIS二次开发接口从制图数据库中获取GIS数据，通过数据模型转换器，结合Adobe Illustrator提供的接口转换为制图数据，通过符号库和规则库的支撑，将数据符号化，并完成符号和注记的智能配置，最后对不符合制图规则的地方进行修改优化，获得公开版地图。

综上所述：本发明提供的一种出版级地图自动制图的方法，针对应急制图、高质量出版制图、空间数据一库多用、一图多用等地图制图及应用需求，项目在分析现有地图制图软件功能特点及地图制图工艺流程的基础上，研究并突破了基于空间数据库和制图软件(如AI等)的自动化地图制图技术，将软件设计为面向空间数据库的预处理系统(DataProcessor)和内嵌在制图软件AI中的制图插件系统(MapBuilder)两个模块；数据预处理系统采用C#和ArcGIS Engine开发，实现对数据的坐标转换、类型转换、数据预处理等功能，为数据转换进入AI做好前期的处理和准备；制图插件系统基于AI插件机制，采用标准C++设计开发而成，软件功能与界面无缝嵌入AI系统中，实现空间数据库的无损转换、规则库设计与配置、符号库设计与配置、要素关系处理、自动化注记配置等功能；两个系统模块配合完成从空间数据库到AI环境下的地图自动制图，减少数据库到地图成图过程中的人工工作量，快速进行打印输出、可编辑数据的输出，提高地图制图的生产效率，同时降低由人工工作带来的产品差错率，提高地图编制整体质量，提升地图和地理信息应用于应急抢险、政府决策、反映市情市理等需要快速地图(地理底图)的服务能力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种出版级地图自动制图的方法，其特征在于，包括总体框架设计、功能设计和模块设计；

所述总体框架设计包含四个模块：数据预处理模块、地图符号管理模块、地图规则管理模块和地图制图规则模块；所述数据预处理模块用于对原始的数据库进行筛选、格式转换处理获取用于制图的数据库；所述地图符号管理模块包括符号库和符号库管理两个部分，主要为设计符号以及对符号进行编辑；所述地图规则管理模块包括地图规则库和地图规则管理，主要对地图规则进行存储和维护；所述地图制图模块为插件的核心模块，负责数据的转换、地图的符号智能配置、注记智能配置、冲突智能处理；

所述功能设计依据总体框架对插件进行设计，其地图制图插件功能主要包括地图符号库模块、制图规则管理模块、地图制图模块和系统配置模块；所述系统配置模块主要负责配置插件正常运行的环境；

所述模块设计采用底层插件开发技术研发基于公开版数据库的地图制图插件设计，其包含模块地图符号管理模块、地图规则管理模块和地图制图模块。

2.如权利要求1所述的一种出版级地图自动制图的方法，其特征在于：所述符号库采用Adobe Illustrator内部符号及自主设计的外挂符号库两种形式，其借助AdobeIllustrator的符号库配置点符号，而线状符号与面状符号将其描述信息置于外挂数据库中，在进行符号化配置时根据目标的类别与符号库进行关联进而完成符号配置；点符号使用Adobe Illustrator提供的接口直接获取，线面符号则从外挂数据库中获取描述信息，依据描述信息在Adobe Illustrator中绘制，实现线面的符号化。

3.如权利要求1所述的一种出版级地图自动制图的方法，其特征在于：所述地图规则库采用外挂数据库方式，将制图经验经过归纳、总结、抽象最终形成制图规则条文，进行制图规则库的组织，规则库管理模块负责制图规则的入库及调用管理。

4.如权利要求1所述的一种出版级地图自动制图的方法，其特征在于：所述地图制图模块基于前期预处理模块获得的统一格式的数据进行自动制图，依据数据预处理模块获取的GIS数据，基于地图符号库和规则库的支撑，实现GIS数据到Adobe Illustrator数据的自动转换、自动注记配置、要素符号化、智能化操作。