李正祥
摘 要:地圖制圖出版對地圖版面效果有著很高的要求,其符號、曲線、注記的配置與美觀程度直接影響讀圖者的心里感受。Coreldraw軟件因其強大的文字、曲線和效果編輯功能,深受地圖制圖者的喜愛。文章基于vba 二次開發(fā),研究了GIS地理空間線數(shù)據(jù)在Coreldraw制圖中的轉(zhuǎn)化、光滑和自動綜合等方法,極大減小了地理空間線數(shù)據(jù)在Coreldraw制圖中的工作量,提高了制圖質(zhì)量、增強了圖面效果。
關(guān)鍵詞:Coreldraw vba制圖;GIS空間線轉(zhuǎn)化;自動光滑;線綜合處理
中圖分類號:P283.7 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)34-0016-02
1 GIS地理空間線數(shù)據(jù)與Coreldraw制圖曲線比較與轉(zhuǎn)化思路
1.1 GIS空間線數(shù)據(jù)圖形特點
GIS地理空間數(shù)據(jù)庫本質(zhì)特征是基于圖形的屬性數(shù)據(jù)存儲與查詢,其空間線圖形是以節(jié)點位置為單元的存儲方式,按節(jié)點順序以折線方式表達來符合地理空間線、面特征。其節(jié)點為直線型節(jié)點,節(jié)點無調(diào)節(jié)作用,僅限定直線段通過。空間特征表現(xiàn)越精確,圖形節(jié)點數(shù)量越多,折線段量則越大。最大構(gòu)成單個圖元節(jié)點數(shù)量可高達十萬個,文件大小至千兆字節(jié)。
1.2 Coreldraw制圖曲線數(shù)據(jù)特點
Coreldraw制圖線數(shù)據(jù)是一種非屬性的圖元結(jié)構(gòu)。受地圖圖面表達美觀、簡潔的視覺要求限制,圖形一般以節(jié)點控制的光滑曲線來表達,特別是中小比例尺地圖制圖,還必須對線、面等部分細微特征進行制圖綜合,保留優(yōu)化后的宏觀特征。其節(jié)點類型可分為尖突節(jié)點、平滑節(jié)點和對稱節(jié)點3類, 受制圖軟件限制,Coreldraw文件大小一般為幾百兆字節(jié)以內(nèi)。
1.3 折線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為制圖曲線思路
由折線與曲線的特點和控制節(jié)點性質(zhì)可知,折線轉(zhuǎn)化為曲線,同時對節(jié)點類型轉(zhuǎn)換,可實現(xiàn)曲線光滑處理。綜合拉直按成圖比例尺大小,根據(jù)地理空間線要素空間分布特點,刪除不必要的細微特征控制節(jié)點,保留宏觀特征節(jié)點,就可實行地圖制圖的曲線要素自動綜合。
2 vba程序設(shè)計
GIS地理空間線數(shù)據(jù)在生產(chǎn)過程中,需按實際線狀要素特點,使用折線近似平滑描繪真實空間走向,因此在Coreldraw軟件中則要將折線轉(zhuǎn)化為最廣泛使用的貝賽爾光滑曲線,并對曲線中冗余節(jié)點進行刪減,控制曲線特征節(jié)點手柄方向和曲率來表現(xiàn)真實地物的基本特征。
2.1 曲線轉(zhuǎn)化及節(jié)點減少
經(jīng)過空間處理的GIS線數(shù)據(jù)導(dǎo)入Coreldraw制圖軟件時為直線節(jié)點控制的折線段,必須進行曲線轉(zhuǎn)化和節(jié)點處理,減少數(shù)據(jù)量(龐大的數(shù)據(jù)量對計算機性能要求很高,容易造成Coreldraw軟件卡死),方便于地圖制圖。為便于制圖者對每個線要素的關(guān)注和操作,保守的做法是采用先選取再處理的程式。具體實現(xiàn)主要代碼如下:
For Each seg In ActiveShape.Curve.Segments
‘枚舉選中的每一條線要素
If seg.Type = cdrLineSegment Then sgr.Add seg‘將每條直線并入組集合
Next seg
sgr.SetType cdrCurveSegment
‘直線組集合轉(zhuǎn)化為曲線
sgr.NodeRange.SetType cdrSmoothNode
‘設(shè)置組集合節(jié)點為光滑節(jié)點
………
‘設(shè)置光滑節(jié)點系數(shù)K,以達到折線數(shù)據(jù)擬合為貝賽爾曲線,代碼如下:
For Each s In ActiveSelectionRange.Shapes
‘枚舉所選圖形
If s.Type = cdrCurveShape Then
s.Curve.Nodes.All.Smoothen K
‘按光滑系數(shù)K進行貝賽爾擬合
End If
Next s
………
‘曲線節(jié)點數(shù)減少可設(shè)置減少系數(shù)M調(diào)節(jié),主要代碼如下:
Dim M As Double
M = TextBox2.Value
If CheckBox3.Value = True Then
ActiveShape.Curve.Nodes.All.AutoReduce M
‘按M系數(shù)對曲線上所有節(jié)點自動減少
End If
K值的不同,擬合的曲線有不同的效果,M不同,節(jié)點優(yōu)化量不一。
2.2 中小比例尺曲線綜合拉直
真實世界中地形地物千差萬別,作為表現(xiàn)其特征的地圖不可能有統(tǒng)一表示,地圖創(chuàng)作的差別各源泉也主要反映在制圖綜合方面。本程序綜合拉直功能算法從兩方面進行考慮:一是根據(jù)依次遞歸控制曲線特征的3個節(jié)點Nodes(1)、Nodes(2)和Nodes(3),取Nodes(2)距Nodes(1)、Nodes(3)連線間距離與Nodes(1)和Nodes(3)間線段長度比值(與曲率相關(guān))作為控制Nodes(2)特征是否保留的依據(jù)。二是順序判斷相鄰節(jié)點間弧線長度,小于預(yù)設(shè)值則舍棄節(jié)點,可對彎折較多的特征點進行適度的綜合拉直處理,如圖所示。主要代碼如下:
n = sp(1).Nodes.count‘曲線上節(jié)點數(shù)
For i= 2 To n - 1
‘獲得3個節(jié)點的坐標(biāo)
ax = sp(1).Nodes(i - 1).PositionX
ay = sp(1).Nodes(i - 1).PositionY
bx = sp(1).Nodes(i).PositionXendprint
by = sp(1).Nodes(i).PositionY
cx = sp(1).Nodes(i + 1).PositionX
cy = sp(1).Nodes(i + 1).PositionY4
‘獲得相間兩節(jié)點弧線長度
nr = sp(1).Nodes(i - 1).GetDistanceFrom(sp(1).Nodes(i + 1))
‘面積法計算中間點與相間隔節(jié)點間直線距離dis
A = Math.Sqr((cx - ax) * (cx - ax) + (cy - ay) * (cy - ay))
B = Math.Sqr((bx - ax) * (bx - ax) + (by - ay) * (by - ay))
C = Math.Sqr((cx - bx) * (cx - bx) + (cy - by) * (cy - by))
p = (A + B + C) / 2D = Math.Sqr(p * (p - A) * (p - B) * (p - C))
dis = 2 * D / A
‘相間節(jié)點間距離小于0.2,則舍棄中間I 節(jié)點
If nr < 0.2 Then
sp(1).Nodes(i).Delete
‘點與線段間距離dis與線段長度比值小于M則舍棄節(jié)點i
Else: If dis / A < M Then sp(1).Nodes(i).Delete
End If
Next i
3 結(jié)束語
在實際數(shù)據(jù)庫線數(shù)據(jù)制圖自動光滑綜合過程中發(fā)現(xiàn),本二次開發(fā)對于折線轉(zhuǎn)曲線并減少節(jié)點光滑綜合效果和特征點保留很好,可很好地應(yīng)用于相近比例尺的制圖和縮編。然而,對于比例尺跨度較大,如1:10000縮編至1:100000以下時,綜合拉直在一些特殊地方,如連續(xù)轉(zhuǎn)角過多地方還需進行人工編輯和調(diào)整。
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