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基于ArcGIS的线状要素标注实现过程探讨

2020-04-01 来源:星星旅游
2010年2月 第29卷第2期 绵阳师范学院学报 JoumM of Mianyang NormM Univem Feb.201O V01.29 No.2 基于ArcGIS的线状要素标注实现过程探讨 许定富 ,罗红霞 ,郑财贵 '4 (1.西南大学地理科学学院,重庆400715;2.三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400020;4.西南大学资源与环境学院,重庆400715; 3.重庆市土地勘测规划院,重庆摘400715) 要:地图特别是工程布局图中不可避免地涉及到线地理实体,其属性的标注是表征线特性的重要手段。 该文以重庆市江北区五宝镇万缘村土地整理工程布局图为例,通过利用A ̄GIS提取线状要素的起止点坐标并建 立一定的属性字段,自动标注其长度、编号和起止点坐标。这种方法易操作、简单高效、结果良好。 关键词:A.reGIS;线状要素;标注 中图分类号:TP318 文献标识码:A 文章编号:1672-612x(2010)02-0118-04 1 引言 1.1土地和土地整理 土地是国家经济建设和人民生活的物质基础,是不可替代的社会财富,土地整理是解决我国土地利用 问题的必然选择。国土资源部土地整理中心编制的《土地整理工程设计》指出,土地整理工程图件主要包 括土地整理项目现状图、土地整理工程布局图和土地整理工程设计图册。¨ 本文以土地整理工程布局图为 例,探讨基于GIS的线状要素自动标注实现过程。土地整理工程布局图应“清晰标识道路、渠道(流向)、排 水沟(流向)、防护林、机井、农桥、闸、涵、电力线路、跌水及其它有关建(构)筑物的位置”。在以上所提及的 各项中,线状要素主要有道路、渠道、排水沟和电力线路。 1.2地理信息系统(GIS) 地理信息系统是在计算机硬、软件系统支持下,对地理空间实体数据进行采集、储存、管理、运算、分 析、显示和描述的技术系统。 它具有属性管理、专题制图、空间分析和决策支持等功能。地理信息系统 处理、管理的是多种对象及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和 处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。若不考虑时间的影 响,地理实体可简单分为平面的点、线、面和三维的体(曲面)。地理实体间的简单关系可以表述为,曲面是 由多个面组成的综合体,面是由多个线要素构成,线要素则是一系列连续的点构成。由于线要素是一系列 连续的点构成,那么要对线要素进行标注不可能对其无数个点一一标注。一般仅需要标注其起点、终点和 重要的拐点。拐点的作用是表示线状要素的运动或变化趋势,一般情况不能忽略拐点。 1.3项目区情况 本文所采用的试验项目区为重庆市江北区五宝镇万缘村,建设规模约384.15公顷(25.6亩)。项目区 范围为北纬29。36 51”~29。38 35”,东经106。50 40”~106。52 14”。项目区内要标注的要素多,涉及到点、 线、面。如果依次对线要素逐起点、终点和拐点标注图面将变成密密麻麻的汉字和数字,从而冲淡了工程 布局图的主题。针对本项目的具体情况,所标注的线状要素主要有道路和排水沟两大类六个亚类,标注的 方式仅采取起点和终点结合的标注,道路的走向和排水沟的流向由图直观的可以看出。 2 ArcGIS及应用 收稿日期:2009—11—10 作者简介:许定富(1982一 ),男,硕士研究生,主要研究方向:遥感与地理信息系统应用。 第2期 2.1 ArcGIS 许定富等:基于ArcGIS的线状要素标注实现过程探讨 ・1 19・ ArcGIS是ESRI公司的GIS系列产品,包括桌面GIS、服务器GIS、移动GIS和Online GIS。目前,Arc— GIS系列软件已成为中国用户群体最大、应用领域最广的GIS技术平台。 。 本次研究运用的是其桌面 GIS。 2.2 ArcGIS DeSktop 2.2.1概述 ArcGIS桌面系统是为GIS专业人士提供的信息制作和使用的工具,是一系列整合的应用程序的总称, 包括ArcCatalog、ArcMap、ArcGlobe、ArcToolbox和ModelBuilder。它可以实现任何从简单到复杂的GIS任 务,包括制图、地理分析、数据编辑、数据管理、可视化和空间处理。 2.2.2 ArcMap ArcMap是ArcGIS Desktop中一个主要的应用程序,具有基于地图的所有功能,包括制图、地图分析和 编辑。ArcMap是ArcGIS Desktop中一个复杂的制作地图的应用程序。 2.2.3 ArcToolBox和ModelBuilder 空间处理是通过对已有数据的分析得到新信息的过程,是GIS的一个关键的功能。ArcGIS Desktop提 供了一个空间处理框架,框架中的工具可以以多种方式运行,如ArcToolbox中的对话框,ModelBuilder中的 模型,命令行,以及脚本。这个框架方便了对空间处理模型的创建、使用、说明和共享。空间处理框架主要 包括两个部分:ArcToolbox(一个空间处理工具的集合)和ModelBuilder(为建立空间处理流程和脚本提供的 可视化的建模工具)。 ArcToolbox具有许多复杂的空间处理功能,内嵌在ArcCatalog和ArcMap中。 3线状要素标注实现过程 项目设计的道路、排水沟均根据设计参数直接在ArcMap中设计完成,保存为ESRI的shpfile格式文 件。在同一个软件中完成就避免了数据转换中的属性或其它要素的丢失,更利于工程的完整性和准确性。 3.1 ArcToolbox建模 3.1.1建模思路 。] 线的组成是一系列的点,在ArcGIS中很容易得到组成线的结点坐标。图1中高亮显示即为选中的序 号为0的起点。 AreToolbox提供了获取线要素节点的工 X Y 具Feature Vertices To Points,该工具可以取 36瑚362 550 3279ss0∞l8 得线要素的起点(start)、中点(mid)、终点 36388357 506 3279566 032 36388353 196 3279578 399 (end)、起止点(both—ends)和所有节点 36388349 599 3279588 497 363883(,I6 693 3279596 780 (al1)。本研究采取both—ends方式以取得起 36388344 456 3279603 705 36388342 866 3279609 727 点和终点。 36388341 901 32796I5 302 36388341 540 3279620 886 ArcToolbox还具有为点添加坐标的工具 Add XY Coordinates,该工具为输入的点取得 图1 AmGIS中点的坐标 Fig.1 The coordinate of points in ArcGIS 分别以POINT_X和POINT—Y为字段名的坐 标值。 最后,为了标注的需要应对生成了二字段POINT—X和POINT—Y进行取整运算,采用ArcToolbox中的 Calculate Field工具。如果不在此处理则可改为在标注时采用表达式对字段值取整。 3.1.2建模过程 打开ArcToolbox,依次新建工具箱和模型并命名保存。为方便使用和核查,该工具箱和模型分别命名 为万缘项目和起止点提取,模型可以保存到文件或默认工具箱。 在Model Builder添加相应的工具、设置模型参数并重命名、保存。 3.1.3模型图 ・l20・ 绵阳师范学院学报(自然科学版) 第29卷 经过分析和建模后,得到的模型图如图2所示。 图2起止点提取型 Fig.2 The model of extracting both ends 3.1.4结果分析 由于道路系统和排水沟系统规模庞大,限于篇幅是不可能列举,这里以规格为0.8米宽的两条排水沟 和一条1.8米宽的观光步行道为例来分析结果。 生成的点在默认情况继承了原线要素的长度字段L ̄ngth和编号字段Code。现分别将字段的建立列表 和计算的结果列举如表1、表2和表3: 表1建立的字段列表 Tab.1 The list of fields 3.2标注显示 3.2.1 标注内容 第2期 许定富等:基于ArcGIS的线状要素标注实现过程探讨 ・121・ 线要素包括了它的几乎所有标注属性,长度、编号及起止点的横纵坐标。横纵坐标的标注实际上是对 生成的起止点进行标注。 3.2.2标注形式 直接对线要素标注的长度和编号可以采取四种形式,水平标注、平行于线、曲线标注和垂直标注。推 荐的默认形式为平行于线,也是这里所采用的形式。标注位置有三种,线上方、线上和线下方。 起止点的标注形式和位置多种,原则是不影响图的美观和覆盖其它的重要要素。 3.2.3标注分配 设计的标注使编号位于线上方,长度位于线下方。单一的标注会只显示权重最高的字段,采用表达式 进行累计标注。表达式为: “编号:”&[Code]&vbNewLine&“长度:”&[Length]&“米” 对线设置好显示的大小后可以设置标注的颜色和字体大小以相互适应。 起止点的标注也采用类似的方式,使横坐标POINT_X位于上方而纵坐标POIM.-Y位于下方。可以设 计对横坐标加下划线的方式突出上下层次,亦与前述标注相协调一致。表达式为: “<UND>”&“X=”&[POINT_X]&“</UND>”&vbNewLine&“Y=”&[POIM.-Y]若在计算起止点 坐标的时候没有对字段POINT_X和POIN1I-Y取整,则在标注的表达式中取整也可以实现。表达式为: “<UND>”&“X=”&Int([POINT_X])&“</UND>”&vbNewLine&“Y=”&Int([POI ]) 3.2.4标注显示 标注的显示结果如图3所示。 4 结语 4.1工程布局图分析 在项目的工程布局图中采用同样的方 法对其它规划的要素进行了标注。标注的 要素主要有新建田间道、维修田间道、新建 图3标注显示效果图 排水沟(其它宽度)、维修排水沟、维修灌溉 Fig.3 Display of labels 渠等。点状要素有新建农涵、新建蓄水池、新建沉沙凼等。 地图的比例尺决定了图幅大小,在众多的标注中会有部分标注的覆盖和重复,需要手动解决这类问 题。 在所有的标注完成后将转换成注记并保存到数据库。从整体上看,项目区内的要素不一定是均匀分 布,应对注记进行适当的位置编辑。 4.2 ArcGIS优势分析 ArcGIS是功能强大的专业GIS软件,充分利用其空间分析和建模工具提取所需的数据并结合其制图 功能使工程布局图能够较好地表示规划要素的地理空间位置。 ArcGIS的自动标注功能避免了CAD中注记层手动建立的繁琐,同时,其存放于数据库也利于其它地 图的引用,相比于CAD中的复制建层更加简单和具有管理上的逻辑性。将来,ArcGIS的强大属性管理功 能和自动注记功能将使其在土地整理和各方面的用途更加深人。 参考文献: [1] 国土资源部土地整理中心.土地整理工程设计[M].北京:中国人事出版社,2005. [2] 胡鹏,黄杏元,华一新,等.地理信息系统教程[M].武汉:武汉大学出版社,2003. [3] 邬伦,刘瑜,张晶,等.地理信息系统——原理、方法和应用[M].北京:科学出版社,2002. [4] ERSI中国(北京)有限公司.ArcGIS Desktop Help[EB/OL].http://www.esrichina—bj.cn/template s/T_yestem』 ws/ index.aspx?nodeid=4.2009一O5—21. [5]ERSI中国(北京)有限公司.The GIS Software Leader[EB/OL].http://www.esriehina—bj.cn/templates/T—yestem— News/index.aspx?n ̄eid=4,2009—05—21. (下转第136页) ・136- 绵阳师范学院学报(自然科学版) 第29卷 Cultivation of University Students Basketball Competition Consciousness HE Xiao-jun (Department of Physical Education,Sichuan Nationality College,Ganzi,Sichuan 62600 1) Abstract:Basketball consciousness is one of the basketball game tactic components.It is a psychological activity displaying extemporaneously special ability in the competition.It is covered by one kind of recessive abili— y undert the skill characteristic,without obvious quantiattive ingredient.Thus forms urgency for competition con— sciousness which was despised and neglected daily training.This paper makes a study on the culitvation of compe— tition consciousness and obtains the conclusion that through constant training we can raise students competiion tconsciousness.Finally we give out the basic approaches to provide reference for the enhancement of ordinary uni— versiy tbasketball game level and for the development and reform of basketball teaching. Key words:basketball competiiton;consciousness;culitvation (上接第121页) [6]ERSI中国(北京)有限公司.ArcGIS9.3.1新特性[EB/OL].http://www.esrichina—bj.cn/upload/accessory/20095/ 20095211626417505965.pdf,2009—05—21. [7]ERSI中国(北京)有限公司.Whats—New_In—ArcGIS__9.3[EB/OL].hap://webhelp.esri.corll/arcgisdesktop/9.3/r ̄7 WhatsNew In ArcGIS9.3.pdf,2008—08—25. —_[8]汤国安,杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程[M].北京:科学出版社,2006. [9]宋小冬,钮心毅.地理信息系统实习教程(ArcGIS9.X)[M].北京:科学出版社,2007. [10]蔡勒.为我们的世界建模:ESRI地理数数据库设计指南[M].张晓祥等译.北京:人民邮电出版社,2004. The Implementation Process of e Linear Elements of ArcGIS—.based Label XU Ding—fu ,LUO Hong.xia ,ZHENG Cai—gui。, (1.School of Geographical Sciences,Southwestern University,Chongqing 4007 1 5; 2.The Key Laboratory of he Tthree Gorges Reservoir Regiong Eco—enviroment,Chongqing 4007 15; 3.Chongqing Land Surveying and Planning Institute,Chongqing 400020; 4.School of Resources and Envionment,Soutrhwestern University,Chongqing 4007 1 5) Abstract:Map of the layout plan,particularly the engineering involved in the inevitable line of geographical entiites,their attirbutes to characterize the line,marks important means of identiy.Thits paper,taking the land consolidation project layout of Wuanyuan vilage,Wubao town,Jiangbei Distirct of Chongqing,as example,uses ArcGIS extracting the two point coordinates of linear elements and establishes a certain property of the field to au— tomatically label its length,code and the two point coordinates.This method is easy to operate,simple and efif- cient,with good results. Key words:ArcGIS;1ine attirbutes;label 

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