雷秋良 朱阿興 武淑霞 張認連 徐愛國 張維理? 孫福軍

(3 中國科學院地理科學與資源研究所資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點實驗室，北京 100101)

(4 Department of Geography, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI 53706, USA）（5 沈陽農(nóng)業(yè)大學土地與環(huán)境學院，沈陽 110161）

為了提高地圖或其他專業(yè)圖件的可讀性，在制圖過程中通常使用注記。注記是在地圖上表達地理要素的名稱，是地圖重要的組成部分。注記的實現(xiàn)是計算機地圖制圖和地理信息系統(tǒng)不可缺少的關鍵環(huán)節(jié)［1-3］。為實現(xiàn)注記在地圖的優(yōu)化表達與自動化，眾多學者在注記的自動配置、壓蓋、沖突、最佳的注記位置以及在不同的專題圖適用性與應用等方面開展了相關研究［4-9］，但在土壤圖注記方面的研究較少。

作為重要的專題圖之一，土壤類型圖是反映特定區(qū)域的土壤類型、土壤屬性及其地理分布規(guī)律的圖件［10］，這些圖件以地圖方式直觀地表達和顯示土壤類型、質(zhì)地、酸堿度、養(yǎng)分及肥力狀況等土壤理化性狀的空間分布，是土壤調(diào)查成果的集中體現(xiàn)，不僅可為國家及省級進行農(nóng)業(yè)資源開發(fā)、區(qū)劃和土壤改良利用提供科學依據(jù)，而且對開展土壤分類和土壤制圖的研究也具有重要意義。為了增強土壤圖的可讀性、可翻譯性，通常在土壤制圖過程中使用土壤類型名稱、地理輔助要素名稱（如居民地名稱、水系名稱、高程值）等信息生成注記，以增強土壤圖的可讀性。目前已有的傳統(tǒng)土壤圖，仍然是全國第二次土壤普查時形成的土壤圖。由于當時計算機技術的限制以及從事制圖人員的制圖水平參差不齊，從手繪的藍圖到相對規(guī)范的印刷圖件，導致目前保存的土壤圖制圖質(zhì)量差別也很大，尤其是圖件的注記表達效果差別很大。因此，很有必要開展傳統(tǒng)土壤圖的再制圖以及注記自動化制圖研究。

目前已有的商業(yè)G I S軟件，如A r c G I S、MapInfo、GeoMedia、MapGIS、SuperMap等GIS軟件，均提供了相應的注記生成功能的擴展模塊或擴展工具，例如ArcGIS軟件中包含了PLTS（Production Line Tool Set）模塊，提供了數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理和地圖生產(chǎn)的解決方案，但由于坐標系、字庫兼容性問題以及不同專題圖有不同的特殊需求，導致其在我國專題圖制圖應用中仍存在很大的局限性。大多GIS軟件在注記制圖方面主要針對單幅圖注記的實現(xiàn)，缺少對大批量、具有不同特征的專題圖進行注記的自動化生成，在自動化、靈活性方面仍有欠缺。此外，目前的GIS軟件通常針對圖層或分級屬性進行注記的設置，缺少針對特定要素的注記設置。傳統(tǒng)土壤圖制圖注記主要是通過人工制圖實現(xiàn)的，在小比例尺制圖或小區(qū)域制圖，通常通過人工完成制圖。在進行覆蓋全國的土壤圖制圖過程中，尤其是1∶5萬大比例尺土壤圖制圖，若按照地形圖1∶5萬標準分幅進行分幅制圖，有2萬余個標準分幅，需要對數(shù)據(jù)量高達幾十GB的海量空間要素對象進行調(diào)用、分析和注記編輯等，其工作量大、效率低，因此，全國1∶5萬標準分幅土壤圖注記的制圖要求實現(xiàn)批量自動化，進而減少工作量，提高制圖效率。

從以上研究來看，在土壤制圖領域缺少注記自動化制圖的研究，目前已有的GIS專業(yè)軟件對于海量空間數(shù)據(jù)的自動化制圖仍有很大的局限性，海量空間數(shù)據(jù)的自動化制圖的核心之一是基于數(shù)據(jù)庫驅(qū)動技術的應用；此外，目前的GIS軟件針對圖層和屬性分級碼設置，缺少針對要素級別的注記設置的考慮。

基于以上問題，本研究的目的是基于數(shù)據(jù)庫驅(qū)動技術，采用圖層-屬性分級碼-要素三級的注記設置，實現(xiàn)批量分幅土壤圖注記自動化配置，為土壤圖和土壤養(yǎng)分圖制圖中的注記表達提供一種人機交互式的批量自動化工具，在大區(qū)域、多圖幅、多要素的大比例尺制圖中實現(xiàn)注記的自動生成，并通過注記字符顏色、字體、字號的差異化表達，實現(xiàn)表達主題突出、層次感清晰的土壤圖注記，從而有利于正確和全面表達二次土壤普查成果的土壤信息，提高土壤制圖成果的質(zhì)量，也為今后不同比例尺土壤圖制圖實現(xiàn)注記的自動化配置提供參考。

1　土壤圖注記自動配置系統(tǒng)設計的思路及關鍵技術

1.1　土壤圖的注記自動配置流程及設計思路

土壤圖的注記自動配置流程見圖1，詳細設計思路如下：

（1）準備土壤和基礎地理空間數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)一的File GDB（File Geodatabase)數(shù)據(jù)庫格式，保證數(shù)據(jù)格式的一致性。土壤和基礎地理空間數(shù)據(jù)分三級目錄存儲，三級目錄的存儲與國家基礎地理信息1∶5萬地形圖分幅目錄存儲一致，主要方便數(shù)據(jù)的調(diào)用。

（2）自動提取上一步格式轉(zhuǎn)換后的File GDB空間數(shù)據(jù)庫中各表的字段結(jié)構、分級碼和存儲路徑，分別生成相應的結(jié)構表（A_Fra）、分級碼表（A_Gr）、存儲路徑表（A_Dir）。結(jié)構表用于保存不同圖層數(shù)據(jù)的結(jié)構，便于用戶選擇注記字段；分級碼表用于保存不同圖層中分級碼的值，便于用戶選擇需要生成注記的分級碼；存儲路徑表用于保存存儲路徑，便于調(diào)用數(shù)據(jù)。

（3）建立分級碼與字體對應關系表（V_GrTx）。用于生成注記時，通過關聯(lián)字段讀取不同分級碼的字體，同時，也方便進行字庫的統(tǒng)一修改。此外，還需要設置字體編碼規(guī)則表、土壤代碼表與土壤類型顏色分級表。

（4）在步驟（2）結(jié)構表的基礎上，增加GrSta字段（用于標識進行統(tǒng)計的字段），根據(jù)設定的統(tǒng)計字段，對不同圖幅的不同分級碼要素的數(shù)量、長度、面積以及比例等相關特征進行統(tǒng)計，并生成統(tǒng)計表（S1_Stale），統(tǒng)計結(jié)果用于步驟（6），根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果設定注記上圖的判別閾值，進行分級碼的篩選。

（5）圖層的注記優(yōu)先級設置與圖廓邊界緩沖設置。根據(jù)步驟（2）中的結(jié)構表，生成注記圖層表（Vlay）。圖層的注記優(yōu)先級設置主要用于生成注記時根據(jù)該圖層的優(yōu)先級順序進行避讓，低優(yōu)先級別的圖層注記避讓高優(yōu)先級別的圖層。圖廓邊界緩沖設置主要采用圖廓邊界注記壓蓋檢測技術，生成圖廓邊界緩沖區(qū)，進行判別注記是否超出緩沖區(qū)邊界。對于超出邊界的注記，重新選取位置生成注記。

（6）將步驟（5）Vlay表和步驟（3）中的V_GrTxt表進行合并，再與步驟（2）中的A_Gr表合并，生成新的分級碼表（ V2_Gr），V2_Gr表中增加注記分級碼設置（GrOff）、注記排列方式設置（Curve）、注記閾值判別（Pa_VGrOff）等字段。用戶可以依據(jù)自己的專業(yè)知識，在字段GrOff中對分級碼進行人工設定是否生成注記。Curve字段主要用于注記生成時排列方向的設置。

（7）在合并步驟（6）的基礎上，生成每個圖幅的注記規(guī)則表（V4_Leg），以數(shù)據(jù)庫的方式存儲各種注記規(guī)則，該表中包含圖層整層注記設置、分級碼注記設置、注記層優(yōu)先級設置、圖廓邊界緩沖設置、注記擺放位置、注記字體設置等信息。

（8）從步驟（7）中的V4_Leg表，通過數(shù)據(jù)庫驅(qū)動方式，讀取對應圖幅注記的屬性值、注記生成順序和避讓規(guī)則、注記擺放位置以及注記字體樣式，按照上述字段規(guī)則確定注記的避讓，并生成新的注記層。

圖1　土壤圖注記自動配置流程圖Fig. 1 Flowchart of the soil map annotation auto-configuration system

1.2　土壤注記自動配置系統(tǒng)的主要關鍵技術

系統(tǒng)中采用了基于數(shù)據(jù)庫驅(qū)動技術、注記分級控制、圖廓邊界注記壓蓋處理、注記的閾值設定與抽稀處理等相關技術，詳細如下：

（1）基于數(shù)據(jù)庫驅(qū)動技術的注記制圖。數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的制圖技術是指基于地理基礎數(shù)據(jù)，利用一體化模型進行制圖數(shù)據(jù)的存儲模型擴展，結(jié)合制圖專用圖例符號庫、字庫、圖廓整飾庫等基礎素材庫以及規(guī)則庫實現(xiàn)制圖信息的自動配置和地圖生成，從而實現(xiàn)地理基礎數(shù)據(jù)與制圖數(shù)據(jù)的一體化存儲和管理。由于數(shù)據(jù)庫驅(qū)動制圖技術能使數(shù)據(jù)和地圖保持現(xiàn)勢性與一致性，易于維護和擴展等優(yōu)點，該技術在地形圖、地質(zhì)圖、海圖、交通圖等制圖中得到廣泛的應用［11-15］。本系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫驅(qū)動制圖技術，數(shù)據(jù)及注記規(guī)則均保存在GeoDatabase數(shù)據(jù)庫中，如圖層整層注記設置、分級碼注記設置、注記層優(yōu)先級設置、圖廓邊界緩沖設置、注記擺放位置、注記字體設置等注記規(guī)則，以數(shù)據(jù)驅(qū)動方式調(diào)用注記規(guī)則進行注記制圖。通過數(shù)據(jù)庫驅(qū)動技術進行注記制圖，能使數(shù)據(jù)生產(chǎn)流程化，有效地提高數(shù)據(jù)生產(chǎn)效率，大大提高數(shù)據(jù)生成的質(zhì)量。

（2）采用圖層、屬性分級碼、要素三級結(jié)構，實現(xiàn)不同級別的注記控制。注記在圖層級別上可以進行整個圖層以及背景層注記的設置；在分級碼級別上結(jié)合統(tǒng)計結(jié)果，進行注記的條件判別與閾值過濾；在要素級別上實現(xiàn)特殊要素注記的生成，如土壤圖圖層，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，設置每一種最大面積的土壤類型的代碼必須上注記。

（3）圖廓邊界注記壓蓋檢測與處理技術。目前的GIS軟件在生成注記層時，經(jīng)常出現(xiàn)注記壓蓋圖廓邊界現(xiàn)象，需要在后期進行手動調(diào)整。針對這種問題，采用生成臨時的圖廓邊界緩沖區(qū)，讀取注記坐標，檢測注記是否落在圖廓邊界緩沖區(qū)，對于超出圖廓邊界的注記自動移動到圖廓內(nèi)，這樣，減少了后期注記處理的工作。

（4）注記要素的閾值設定與抽稀處理。由于我國的區(qū)域特征差異大，地理要素與土壤空間要素的稀疏程度在空間分布上很不均勻。在土壤圖注記表達中，居民點名稱用于了解土壤類型所在位置。在東部地區(qū)，由于居民點過密，注記全部上圖則影響土壤圖的視覺效果和土壤類型注記顯示效果，因此需要進行一定的取舍；在西部地區(qū)，表征土壤類型位置信息的居民點較少，其居民點則應該全部上注記。針對不同圖幅要素分布不平衡問題，則基于不同圖幅居民點注記數(shù)量統(tǒng)計結(jié)果，設定閾值，判定行政村或自然村分級碼是否上注記。經(jīng)過閾值處理后，仍無法滿足要求的，則根據(jù)總量及比例進行抽稀算法處理。該閾值設定以及抽稀處理也可以用于其他圖層，如水系圖層。

2　土壤圖注記自動配置系統(tǒng)模塊與系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1　土壤圖注記自動配置系統(tǒng)核心模塊組成

根據(jù)數(shù)據(jù)分析流程和注記表達人機交互的關鍵步驟，土壤圖注記自動配置系統(tǒng)由數(shù)據(jù)輸入輸出控制模塊、注記參數(shù)設置模塊、分級碼篩選模塊、統(tǒng)計分析模塊、避讓分析模塊、注記渲染與預覽模塊等6個核心模塊構成。數(shù)據(jù)輸入輸出控制模塊主要描述輸入輸出數(shù)據(jù)、中間結(jié)果數(shù)據(jù)及空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構、存儲路徑以及在不同流程中數(shù)據(jù)表的調(diào)用機制；注記參數(shù)設置模塊進行注記字體、沖突檢測設置；統(tǒng)計分析模塊對全局分級碼和分幅分級碼進行統(tǒng)計，便于設置分級碼篩選條件；分級碼篩選模塊主要通過條件判別解決注記的分區(qū)問題；避讓分析模塊基于已設置的條件進行注記的避讓分析；注記渲染與預覽模塊為生成注記層時進行圖層渲染、注記效果預覽。土壤圖注記自動配置系統(tǒng)的流程及相互機制見圖1。

2.1.1數(shù)據(jù)輸入輸出控制模塊 數(shù)據(jù)輸入輸出控制模塊主要是確定不同流程中輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、中間結(jié)果表、空間數(shù)據(jù)的存儲、調(diào)用，描述不同流程間的相互關系與表之間的相互調(diào)用機制。

土壤圖注記自動配置系統(tǒng)輸入的數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)包括分幅基礎地理信息要素、土壤等空間數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)格式要求為ArcGIS的Personal Geodatabase或File Geodatabase數(shù)據(jù)格式，其他格式可以通過系統(tǒng)中的批處理轉(zhuǎn)換工具進行轉(zhuǎn)換。屬性數(shù)據(jù)主要為Microsoft Access格式的數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)表，需要預置的屬性表包括VGr_Rule、Txt_Rule、Txt、V_GrTxt、QH2_Leg等表。

土壤圖注記自動配置系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)包含空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，同時，為了便于檢查結(jié)果的正確性和進行過程回溯，也包含了大量的中間結(jié)果表。輸出的空間數(shù)據(jù)主要為不同階段掛接屬性表后或篩選后的空間數(shù)據(jù)、注記數(shù)據(jù)層，輸出的屬性數(shù)據(jù)主要包括注記字體、注記規(guī)則設置表、空間數(shù)據(jù)結(jié)構設置表、分級碼統(tǒng)計表、圖例表、分級碼設置表、注記唯一ID表等數(shù)據(jù)表。

表1　系統(tǒng)參數(shù)、數(shù)據(jù)輸入輸出表Table 1　Parameters, input and output of the soil map annotation auto-configuration system

2.1.2注記參數(shù)設置模塊 由于土壤圖作為專業(yè)圖件，制圖過程中使用的注記圖層數(shù)量不多，因而注記設置規(guī)則也相對較少。注記設置模塊主要包括注記字體設置和注記沖突檢測設置。注記字體設置包括注記字體、字號、字色、注記放置位置的設置，圖層分級碼與注記字體的關聯(lián)設定；注記沖突檢測設置包括生成注記的圖層權重設定，背景注記的設定、注記字體緩沖、圖層全局設定、邊界緩沖設定等內(nèi)容。注記字體涉及的表包括Txt和V_GrTxt，注記參數(shù)設置涉及的表包括Vlay和Pa_VGrOff表（見表1）。

注記設置模塊中的字體定義在字體TXT表中進行設置，根據(jù)制圖要求或輸出地圖比例尺大小設定字體名稱、字號大小、字體顏色、字體樣式、字體唯一代碼，字體表可以在前端、后臺進行調(diào)用、瀏覽和修改。在V_GrTxt表中，進行圖層分級碼與注記字體的關聯(lián)設定，注記上圖時，通過字體唯一代碼進行調(diào)用。

圖層注記沖突檢測主要解決注記壓蓋、位置優(yōu)先級、背景注記等問題，可以在Vlay圖層優(yōu)先表中進行設置。為了保證重要的圖層注記不被其他圖層的注記壓蓋，可以設置不同圖層的優(yōu)先級順序，即圖層的權重大小，優(yōu)先級順序從1至100之間設置，1為最高優(yōu)先級，100最低，值越大，優(yōu)先級越低。注記字體緩沖主要是對注記字體設定緩沖區(qū)，防止其他圖層相鄰的注記與本層注記間的距離太近而影響視覺效果。背景注記主要是解決某些注記可以被其他圖層注記遮蓋而作為背景顯示，如大的地名、山脈、河流，背景注記優(yōu)先生成。圖層全局設定是指整個圖層不單獨對其分級碼設計，所有的分級碼設置規(guī)則相同，如土壤圖層、剖面點層要求其注記按照整層統(tǒng)一注記樣式生成，不需要再按照分級碼進行分級設定。邊界緩沖目的是為了防止注記超出圖層邊界，通過設置邊緣緩沖圖層實現(xiàn)。注記放置位置（河流方向、等高線方向、沿線水平放置；面內(nèi)彎曲放置、面內(nèi)水平放置；系統(tǒng)選擇最佳位置）。

在注記字體和注記沖突檢測設置完成后，各自保存為獨立的數(shù)據(jù)表，通過數(shù)據(jù)庫驅(qū)動方式調(diào)用相關規(guī)則，應用自定義字體注記，并進行注記沖突檢測后，生成注記層。

2.1.3統(tǒng)計分析模塊 統(tǒng)計分析模塊主要是為分級碼篩選提供條件設定依據(jù)。統(tǒng)計范圍包括對全局分級碼的統(tǒng)計和分幅分級碼的統(tǒng)計，統(tǒng)計空間對象包括點、線、面三種類型要素，點要素統(tǒng)計內(nèi)容包括圖層內(nèi)點數(shù)量總計、不同分級碼點數(shù)量總計及占圖層點數(shù)量比例；線要素統(tǒng)計內(nèi)容包括圖層線段總長度、不同分級碼線段總長度及所占比例、不同分級碼最長線段長度、最短線段長度，圖層線段個數(shù)總計、分級碼線段個數(shù)總計及所占比例；面要素統(tǒng)計內(nèi)容包括圖層多邊形總面積、不同分級碼多邊形總面積及所占比例、不同分級碼多邊形最大面積、最小面積，圖層多邊形個數(shù)總計、分級碼多邊形個數(shù)總計及所占比例。此外，統(tǒng)計包含的圖幅數(shù)或目錄數(shù)以及某個分級碼出現(xiàn)的圖幅數(shù)或目錄數(shù)。統(tǒng)計分析輸出結(jié)果主要保存在S1_StaGr、V1_StaLe兩個表中（詳見表1）。

2.1.4分級碼篩選模塊 分級碼篩選模塊主要過濾上圖注記的分級碼，并通過條件判別解決注記的分區(qū)問題。分級碼篩選實現(xiàn)的流程主要是基于需要生成注記的空間基礎數(shù)據(jù)，提取每個圖層的數(shù)據(jù)字段結(jié)構，首先對不需要上注記的分級碼進行全局的開關設定，其次對有區(qū)域差異的分級碼根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果人為設定條件進行判別，確定不同區(qū)域的注記上圖條件，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，基于一定的原則對分級碼設定過濾條件，再次將前兩步的判定條件進行合并，確定每個分幅的各個分級碼的注記是否上圖，最終去除不需要上圖的注記或者比較稠密的注記。該模塊主要涉及的數(shù)據(jù)表包括V2_Gr、Pa_VGrOff表（詳見表1）。

2.1.5避讓分析模塊 避讓分析模塊基于注記設置模塊設置的規(guī)則，解決注記沖突、注記壓蓋、注記超出邊界、圖面傾斜等問題。避讓分析模塊中，要求在輸出的空間數(shù)據(jù)結(jié)構中選擇需要設置注記名稱的字段，設置輸出比例尺，加載并鏈接每個圖幅的避讓規(guī)則，生成注記上圖規(guī)則屬性表，根據(jù)注記上圖規(guī)則屬性表中的注記字段名稱及避讓規(guī)則，生成注記層 ，并輸出注記層屬性表。該模塊運行時，還要求與分級碼掛接、進行土壤碼的掛接，并生成新的空間數(shù)據(jù)庫。輸出空間數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表分別為V5庫和V5_ID表（詳見表1）。

2.1.6注記渲染與預覽模塊 注記渲染與預覽模塊為了在生成注記層時進行圖層渲染和注記效果預覽，主要包含生成注記字段的設定、比例尺設定、標注配圖、圖層渲染、注記生成與預覽等過程。在完成注記字段的設定后，可瀏覽每個圖幅下的每個要素掛接的注記生成條件、注記字體等。比例尺默認為1∶5萬，可根據(jù)制圖要求設定不同的比例尺。在進行地圖標注時，進行圖層的符號化和顏色的渲染，標注完成后，保存為工程文件，最后將標注轉(zhuǎn)換為注記，并可以進行預覽。

2.2　注記自動化配置系統(tǒng)的實現(xiàn)

土壤圖注記自動配置系統(tǒng)的實現(xiàn)采用主流GIS開發(fā)平臺ESRI公司的ArcEngine 10.1進行二次開發(fā)，應用Geodatabase作為空間數(shù)據(jù)庫進行空間數(shù)據(jù)的存儲和操作，應用Access關系型數(shù)據(jù)庫對關系表、屬性表進行存儲，實現(xiàn)各種空間數(shù)據(jù)以及屬性數(shù)據(jù)的存儲與管理。系統(tǒng)的界面設計和功能應用C#編程語言進行開發(fā)實現(xiàn)。土壤圖注記自動配置系統(tǒng)功能的實現(xiàn)集成在數(shù)字土壤制圖軟件中的V菜單下，系統(tǒng)界面如下：

圖2　土壤圖注記自動配置系統(tǒng)的界面Fig. 2 Interface of the soil map annotation auto-configuration system

3　注記自動配置系統(tǒng)運行

3.1　1∶5分幅土壤注記生成示例結(jié)果

本文以國家1∶5萬基礎地理信息數(shù)據(jù)和1∶5萬土壤空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，僅選擇廣東省信宜市F49E010012圖幅為例進行注記自動化配置的應用。需要上注記的基礎地理信息要素包括居民點、線狀水系、面狀水系、面狀境界等圖層，土壤空間數(shù)據(jù)主要包括土壤類型和土壤剖面點圖層。F49E010012圖幅原始數(shù)據(jù)為coverage數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為Personal GeoDatabase數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換完數(shù)據(jù)后進行數(shù)據(jù)結(jié)構的提取。

從注記輸出數(shù)量來看，共計2 618個要素，有注記名稱的要素2 067個，實際生成注記615個（表2）。注記名稱較少的水系、剖面點在注記生成過程中全部保留，土壤圖層中的土壤代碼作為注記也大部分保留。居民點圖層的名稱由于過密而去除的較多，僅僅保留了鄉(xiāng)鎮(zhèn)級別及其以上的居民點名稱。基于分級碼篩選模塊和避讓分析模塊的條件，大大減少了上圖注記的數(shù)量，尤其減少了居民點的數(shù)量，避免了居民點注記在圖面中過于擁擠。

表2　輸入地理要素與輸出注記要素數(shù)量對比表Table 2　Input geographic information and output of feature for annotation

從圖面注記輸出效果對比來看（圖3、圖4），未經(jīng)過土壤圖注記自動配置系統(tǒng)處理生成的注記層，出現(xiàn)注記壓蓋圖幅邊界等問題，而經(jīng)過土壤圖注記自動配置系統(tǒng)生成的注記層，避免注記出現(xiàn)壓蓋邊界的現(xiàn)象。從數(shù)量上看，經(jīng)過土壤圖注記自動配置系統(tǒng)處理后注記的數(shù)量也大大減少，圖面注記負荷量也大大降低，相對較為平衡。

圖3　未使用系統(tǒng)生成的注記層（部分區(qū)域）Fig. 3 Annotation layer before using the system

4　結(jié) 論

圖4　應用系統(tǒng)后生成的注記層（部分區(qū)域）Fig. 4 Annotation layer after using the system

本文通過對注記生成流程的剖析，對其關鍵環(huán)節(jié)進行分析，基于數(shù)據(jù)庫驅(qū)動技術開發(fā)了土壤圖制圖注記自動化配置系統(tǒng)，并進行了系統(tǒng)的應用。主要結(jié)論如下：（1）以人機交互的方式以及圖層、分級碼、要素對象的三層控制的方式進行土壤圖注記的自動化配置，實現(xiàn)了批量分幅注記的快速生成。構建的土壤圖注記自動配置系統(tǒng)，實現(xiàn) 了圖層、分級碼、要素對象的三層控制，可用于多圖層、多圖幅、自動化的土壤圖制圖的注記表達，能夠根據(jù)不同類型地圖表達的要求，通過在人機交互界面設置要素篩選條件，對圖面地理要素和空間對象的空間分布特征進行統(tǒng)計分析，通過對整個空間集的圖層、分級碼和空間對象三個等級類型信息的序列式分析和逐級判斷，完成背景層與主題層多層次的注記表達與避讓分析，并自動生成點狀、線狀、面狀要素各自的注記層。（2）土壤圖注記自動配置系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫驅(qū)動技術制圖，不僅具有較強的靈活性，可適用于不同比例尺土壤圖及其他類型地圖的注記表達，而且大大提高了數(shù)據(jù)生產(chǎn)的效率和自動化處理程度。通過解析注記表達的工作流程，界定整個工作流程中各分段流程，完成各分段流程嵌套機制與接口函數(shù)設計，開發(fā)了包含6個核心模塊的土壤圖注記自動配置系統(tǒng)。由于采用了數(shù)據(jù)庫驅(qū)動技術，數(shù)據(jù)調(diào)用關系、注記設置、避讓分析條件表達式以及字庫等均保存在數(shù)據(jù)庫不同的數(shù)據(jù)表，可以實現(xiàn)批量化的注記自動制圖，作為土壤圖自動化制圖的重要組成部分，有效地提高了數(shù)據(jù)生產(chǎn)效率，使數(shù)據(jù)生產(chǎn)流程化，大大提高數(shù)據(jù)生成的質(zhì)量。此外，還可以通過自定義設置，可以適用于不同比例尺土壤圖件或其他類型圖件注記的生成。

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