跟牟老师学ArcGIS｜第9章 地图制图
| 第9章 地图制图 |
本章内容：
1、符号化与样式
2、地图注记
3、掩膜
4、制图表达
5、制图综合
6、数据驱动页面
7、制图与输出
9.1符号化与样式
符号化是以图形方式对地图中的地理要素、标注、注记进行描述、分类和排列、以找出并显示定性和定量的关系的过程。
地图符号有点状、线状、面状符号三种。
无论什么要素都可以通过要素的属性特征采取单一符号化、定性符号化、定量符号化、统计图表符号化、组合符号化等表示方法实现数据的符号化。
9.1.1符号的选择和修改
根据符号绘制的几何类型，将其分为四类：标记、线、填充和文本。
标记：用于显示点位置或装饰其它符号类型。
线符号：用于显示线性要素边界。
填充符号：用于填充面或其他区域。
文本符号：用于设置标注和注记的字体、字号、颜色以及其文本属性。
一、符号修改
当所选符号不满足要求时，可以修改符号属性，但不会改变样式文件中原有属性。如果需要将修改过的符号重复使用或在别的地图文档中共享使用，需另存为样式符号。
二、符号选择和修改的步骤
1、启动ArcMap，添加数据（chap09\符号选择与修改\data)。
2、单击cities图层标签下的符号，打开“图层管理器对话框”，如图所示。
如果符号不适用，可在“搜索”文本框中输入符号名称、类别、标签或颜色，然后指定搜索范围“全部样式”或“引用的样式”，单击搜索按钮即可。
“符号选择器”对话框
3、在当前符号区域可以简单修改符号的颜色、大小、角度，还可以单击“编辑符号”按钮打开“符号属性编辑器”对话框，对符号进一步修改。
4、要保存符号以供使用，单击“另存为”按钮，打开“项目属性”对话框。
“项目属性”对话框
5、在“名称”或“类别”文本框中分别输入“箭头”和“待选”，修改“标签”属性，便于符号查询，在“样式”中选择一个可写入样式以使符号保存其中。
6、单击“确定”按钮，将符号库保存到相应的样式库中。
9.1.2 创建新符号
创建新符号的方式有两种：
1、对现有符号进行修改，并保存到样式中以供重复使用。
2、使用样式管理器对话框在相应的样式中（除系统自带样式）直接创建符号。
一、创建标记符号
标记符号用于绘制点要素和点图形，可与其他符号配合使用，以整饰线符号或创建填充模式的文本背景。
共有四种标记符号类型：简单标记符号、箭头标记符号、图片标记符号、3D标记符号。
二、创建线符号
线符号用于绘制线性数据如交通网、供水系统、边界等。线还可以用于绘制其它要素的轮廓。
五种标注线符号类型：简单线符号、制图线符号、混列线符号、图片线符号和3D线符号。
三、创建填充符号
填充符号用于绘制面要素。填充可以通过单色、两种、或多种颜色之间的平滑的梯度过渡效果或者线、标记或图片的填充模式进行绘制。填充符号在样式管理器的“填充符号”文件夹中创建。
不同类型的填充符号：
简单填充
渐变填充
图片填充
线填充
标记填充
四、创建文本符号
文本符号用于绘制地图上的标注、注记、标题、动态文本、描述、注释、图例、比例尺、或经纬网标注、表或其它文本信息或表格信息。
创建文本符号步骤如下：首先“样式管理器”中“文字符号”中点击右栏空白区域，然后弹出菜单中单击“新建” “文本符号”打开“编辑器”对话框，在使用“常规”、“带格式的文本”、“高级文本”、掩模式四个选项卡进行文本符合设置。
9.1.3 符号化
一、单一符号化
单一符号化采用统一大小、统一形状、统一颜色的符号来表达同一个要素类的所有要素而不管要素本身在质量数量和大小方面的差异。显而易见，单一符号化不能反映地图要素的数量差异。
二、定性符号化
定性符号化是对属性值为字符型、整数型的属性分类，对其有相同的属性值的要素应用相同的符号，属性值不同的要素使用不同的符号。
定性符号化包括“唯一值”、“唯一值，多个字段”、“与样式中的符号匹配”。
1、唯一值定性符号化：根据属性值的不同，给每个唯一值指定不同的符号。
2、唯一值，多个字段：使用多个字段的唯一值的组合来指定要素的符号。
3、与样式中的符号匹配：将图层类别字段值与所引用的样式中的符号名称匹配，匹配成功后改符号用来符号化相应的类别。
三、定量符号化
定量符号化针对属性表中的数值字段，特别是连续的属性值进行分类显示。定量符号化包括：
分级色彩：将要素属性值按照一定的分类方法分成若干类然后用不同的颜色表示不同的类，特别适用于面要素。
分级符号：将面要素属性值按照一定的分类方法分成若干类别，然后用不同的符号表示不同的类别。
比例符号：不进行分类，而是根据属性值调节每个符号的大小来描述属性，即按照一一对应的比例关系来确定与制图要素属性值相对应的符号大小，属性值与符号大小一一对应。
点密度：应用一定大小的点状符号表示一定数量的制图要素，或表示一定范围内的密度数值，即数值较大的区域点值符号较多，数值较小的区域点值符号较小。
四、统计图表符号化
统计图表符号化用于表示制图要素的多项属性。常用的统计图表有：饼图，用于表示制图要素整体属性与组成部分之间的比例关系；条形图、柱状图，用于表示制图要素的多项可比较属性或者表示变化趋势；堆叠图，可显示不同类别的数量。
五、组合符号化
组合符号化就是利用不同的符号参数表示同一地图要素的不同属性信息。
9.1.4 样式管理器
样式是ArcGIS提供的用于管理、存储、组织和共享符号的一种容器、它将点、线、面、和文本符号组织成一个样式文件（*.style)，以便于在不同的地图文档中共享符号库。
样式管理器用于对不同类别的地图要素、标注类型、色彩方案等进行统一管理。
9.2地图注记
地图传达地理要素的信息，将文本添加到地图上会改善地理信息的可视化效果。
ArcGIS提供了几种不同类型的文本：标注、地理数据库注记、地图文档注记、图形文本。
标注是一种自动放置的文本、其文本字符串基于要素属性，具有快速简单的特性，只能为其添加文本，它是不可选的，用户也不能编辑单个标注的显示属性，可将标注转化为注记来编辑单挑文本的一下属性。
注记是用来描述特定要素或地图添加常规的信息。
9.2.1 地图标注
根据添加标注的对象，可以分为“逐个要素标注”、“部分要素标注”、“全部要素标注”、“多种属性标注”和“编程自动标注”等多种方式。
添加标注的方法是：先选择要添加要素的对象，然后为该对象选择需要标注的文本字符串、文本符号、放置属性等，最后为该标注设置相应的标注优先级、标注权重、要素权重等内容。
9.2.2地图文档注记
1、注记组：使用注记组便于打开或关闭多条相关文本的显示，此外，还可以将注记组与某一特定图层相关联，以便在内容列表中打开或关闭图层时，其文本也会自动打开或关闭。
2、创建地图文档注记：在某个点出添加文本、添加与要素属性相关联的文本、向布局中添加文本、添加其他文本。
3、编辑地图文档注记：地图文档注记常见编辑、使用格式化书签。
9.3 掩膜
掩膜是利用遮盖或隐藏要素的视觉处理技术来增强地图表现力的一种手段，让地图更加清晰，经常用它来处理多个图层由于叠放而出现压盖冲突的情况。
掩膜的实质是包括一些多边形要素的要素类，生成掩膜后用它来遮盖某个或某几个图层，使其在掩膜位置不现实。
ArcGIS提供的掩膜工具有死胡同掩膜、要素轮廓线掩膜、交叉图层掩膜。
9.3.1死胡同掩膜
为了使两条相交线的连接部分更光滑，系统默认将线符号的线端头设置为“圆形”，如果线不相交的另一端不希望线端头是“圆形”的，使用此工具创造掩膜，显示为“平方”类型。
死胡同掩膜工具运行结果
9.3.2要素轮廓线掩膜
在输入图层中的符号化要素周围按照指定的距离和形状创建要素掩膜面。
该工具接受点、线和面要素图层以及地理数据库注记图层作为输入。
9.3.3交叉图层掩膜
交叉图层掩膜工具在输入图层的交叉点处按照指定的形状和大小创建掩膜面、输入图层可以是点要素、面要素或存储在地理数据库中的注记要素类。
9.4 制图表达
制图表达是一种符号化空间要素的智能方法。一个要素类可以有多重制图表达方案，一个制图表达是一系列制图表达规则组成的集合，一条制图表达规则由符号图层和几何效果组成。
优点：能够不按照原有数据的集合形态绘制；制图表达使用数据驱动模式进行绘图，根据每个要素的属性定制符号，无需生成额外的数据；地理数据库的要素类支持多种制图表达方案，用于多种类型地图产品的生产；单个要素可使用覆盖来个性化定制制图表达，以提高制图质量。
制图表达规则：
定义制图表达中一组相关要素的绘制方式，包含符号图层和几何效果。
一个制图表达规则至少需要一个符号图层，同时也支持多个符号图层来构造复杂的效果。
制图表达规则包括：
1、符号图层：分为三种类型，填充、笔画和标记。
2、几何效果。
3、制图表达的几何逻辑。因为几何效果可以更改几何形状，有些情况下，甚至可以修改几何类型，所以几何效果在保证制图表达几何逻辑的有效性中非常重要。
覆盖：覆盖是将制图表达规则的改变应用于特定要素。包括形状覆盖、属性覆盖、自由式制图表达覆盖。
9.4.2创建制图表达
1、在ArcMap中创建制图表达。
2、在 ArcCatalog或ArcMap目录窗口中创建制图表达。
3、使用制图表达来符号化图层。
9.4.3处理制图表达规则
1、添加制图表达规则：可在“图层属性”对话框的“符号系统”选项卡中添加制图表达规则，也可以在“要素类制图表达属性”对话框中添加制图表达规则。
2、为要素指定制图表达规则：为要素选择制图表达规则，需要用到“制图表达”工具条和“编辑工具”工具条。在ArcMap主菜单中单击“自定义”→“工具条”→“制图表达”，打开“制图表达工具条”。
3、添加几何效果和符号图层。
4、向面符号系统中添加标记符号图层。
9.4.4编辑要素制图表达
1、编辑制图表达
步骤如下：使用选择工具编辑制图表达；使用直接选择工具编辑制图表达；对比剪辑制图表达前后的变化。
2、编辑属性：制图表达是根据其相应的制图表达属性规则绘制的，可在编辑会话期间修改各个要素制图表达的属性，以更改要素制图表达的外观。
9.5 制图综合
制图综合是对制图区域中客观事物的取舍和简化，主要表现在内容的取舍、数量简化、质量简化和形状简化等方面。
影响因素：地图的比例尺、用途和主题、制图区域的地理特征以及符号图形大小等。
9.5.1融合
将具有相同类别的（某个属性字段相同）的要素合并为一个新的要素，如将具有相同属性字段“地区”的华东和华中的各个省级行政区通过融合得到两个区域。
9.5.2 聚合
聚合是将比较聚集的或邻近的要素类聚合为一个新的面要素类。
9.5.3简化面
“简化面”工具用来简化面要素，在维持基本形状的前提下去除一部分点或去除对整体 趋势影响较小的一部分曲线段。
9.5.4平滑面
“平滑面”工具用来平滑面要素，从而得到比较好的视觉效果。
9.6 数据驱动页面
数据驱动页面是通过设置索引图层生成多个输出页面的方法。
索引图层用于通过单个布局生成多个输出页面，每个页面显示不同范围的数据，范围由索引图层中的要素定义。
数据驱动页面包括，数据驱动页面的创建，在ArcMAP菜单中单击“自定义”→“工具条”→“数据驱动页面”；数据驱动页面的操作：添加动态文本、导航数据驱动页面（可以利用数据驱动页面工具条浏览页面或直接转到感兴趣的页面）、刷新数据驱动页面、添加范围指示器（当详细地图的空间位置很难确定时，利用范围指示器可以为用户提供参考）、使用页面定义查询；数据驱动页面的导出，使用导出地图对话框，将数据驱动页面导出为PDF。
9.7制图与输出
编制地图时，需考虑地图打印或出版效果。同时为了能够制作完美的地图，将所有信息表达出来，并满足生产和生活的需要，需考虑一下其他因素：是单独的一幅图还是系列图的一部分，打印版本的大小，页面的方向，所含数据框的数目，是否包含其他地图元素，如标题，指北针，图例，是否添加图形或图表，地图上的比例尺如何表示，如何组织页面上的地图元素等。
9.7.1版面设置
1、模板操作：如果创建系列地图，可以使用地图模板是地图布局标准化。其文件扩展明为“.mxt”。任何地图文档都可以用做地图模板。使用地图模板可以存储布局、数据、以及要反复使用的ArcMap定制界面。
2、版面尺寸设置：地图编制之前需要根据地图比例尺、用途等设置版面尺寸，然后再在这张纸上布置地图。
3、辅助要素：ArcMap系统中提供了多种地图输出的辅助要素，如参考线、格网、标尺、页边距等，用户可以灵活的使用这些辅助要素。使地图要素排列得更加规则。
9.7.2制图数据操作
1、设置图框底色
2、添加数据库
3、复制数据库
4、旋转数据库
5、绘制坐标格网
9.7.3制图元素
一副完整的地图除了包含反映地理数据的线划和色彩要素外，还应包含与地理数据相关的一系列元素。
1、添加与修改标题
2、添加与修改指北针
3、添加与修改比例尺
4、添加与修改图例
9.7.4地图打印与导出
1、地图打印：通过打印机或绘图仪将编制好的地图打印输出。
2、地图导出：将编制好的地图转换为通用格式的栅格图形，如emf、eps、bmp、jpg、tif、gif等格式，存储为磁盘文件，以便在多个系统中使用。
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牟乃夏老师简介
牟乃夏（1973-），男，博士、博士后，现为山东科技大学测绘学院副教授，硕士生导师。在扎实科研的同时，更乐于将所思所学传授给学生，曾经连续六年带领七组学生进入Esri杯中国大学生GIS软件开发大赛的总决赛，成为学生培养的传奇和美谈。从教十年来已培养研究生40余名，都在自己的工作岗位上为GIS的发展应用做出了重要贡献。
为使全国的GIS学子更快更好的掌握GIS基本技能，他组织团队经过两年多的时间精心编写了《ArcGIS10地理信息系统教程：从初学到精通》《ArcGIS Engine地理信息系统开发教程：基于C#.NET》两本教材，深受广大学子喜爱，已成为学习GIS的必备工具书。同时为了推广GIS、传授GIS，他还开设了博客、微博，QQ群等，进行GIS知识的传播和交流，由于他为GIS教学与推广做出的贡献，2015年被CPGIS（全球海外华人地理联合会）授予杰出教育奖。
图书简介
《ArcGIS10地理信息系统教程：从初学到精通》一书2012年9月由测绘出版出版（截至2016年2月已经印刷9次），销量长期位于同类图书的榜首。目前已被全国60余所高校采纳为相关课程的教材或者参考书。该书内容翔实、深入浅出、通俗易懂，层次合理，初学者能够很快入门，对ArcGIS已经熟悉的读者来讲，也是一本必备的案头书。
该书是作者在总结多年GIS教学与科研工作的基础上，充分考虑本科生、研究生的知识结构、操作水平及生产单位的实际需求编写而成的。内容包括：ArcGIS10基础，ArcGIS10快速入门，空间数据库，空间数据的采集、编辑与拓扑处理，空间投影与变换，空间数据可视化，地图制图，矢量与栅格数据的空间分析，网络分析，三维分析，水文分析，地统计分析等。特别的，针对Esri杯中国大学生GIS软件开发大赛而设计了ModelBuilder与空间建模一章，并提供了两个获奖实例，供读者参考。本书配有大量具有实际背景的应用实例及其详细的操作步骤，随书光盘中包含所有实例的数据，供读者练习。
本书强调新颖性、实用性、技巧性、全面性和实战性，注重理论与实践的结合。既可作为高等学校地理信息系统、测绘工程、遥感科学与技术、地理科学、城市规划、土地资源管理、市政工程、交通运输、环境保护、地质工程等相关专业的本科生、研究生的理论课教材和实验指导书，也可作为相关部门的研究人员、管理人员和技术人员的参考用书。
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