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教程丨ArcGIS制图技巧，处理好细节让图更专业！
随着GIS在各行各业的深入应用，各信息化部门和生产单位都逐渐建立起自己的GIS的应用，同时积累了大量的地理数据。因此，如何围绕数据制作精美的地图以符合应用需求将是一个重要的课题。
ArcGIS产品在行业中应用非常广泛，在地图制图方面也有着出色的表现（制图可视化、空间数据管理、空间分析是ArcGIS的三大基石）。ArcGIS的制图技术主要包括符号库技术、符号系统、标注、制图表达等。巧妙的搭配使用这些制图技术，便可以满足专业的制图生产。
地图最直接的表达就是使用符号表达。使用符号可以把简单的点线面要素渲染成最直观的地理符号，提高地图的可读性。利用ArcGIS的样式管理器可以创建各种符号样式，对符号样式进行管理。
每个行业都会有一套基于行业的符号样式，也许这些符号最初的创建不是基于ArcGIS软件制作的，但通过样式管理器都能方便的使用。如精美的图标图片，可以转换为BMP或EMF格式导入到符号库中；已经在其他制图软件中大量使用的字体图库，可以直接在样式管理器中作为字符标记符号使用。
符号的设计同样也遵循“层”的理念，建立复杂的地图符号时，可以通过设置多个符号层的规则来实现。如下图就是使用双线道路符号和边界线的符号设计。
由上两张图可见，使用两层线符号以及设置线宽度可以实现这种双线道路符号的显示；使用两层标记线符号，通过设置规则，可以实现复杂的边界符号显示。因此，只要掌握了ArcGIS符号制作的技巧，分析符号并总结出规则，就可以制作符合要求的地图符号。
符号系统是ArcGIS展示数据的最基本的方式。符号系统提供了最传统的点线面符号渲染方式，用户可以在这里设置图层要素的符号、颜色等。通过简单的设置就可以实现诸如唯一值、等级、图表等渲染等高级渲染。符号系统一般是通过绑定字段值得方式进行渲染的，因此，属性对于地图制图起到至关重要的作用。如下图分别通过设置字段实现唯一值渲染和图表渲染。
在ArcGIS的图层设置中，同样也可以遵循层的理念。上层会对下层进行遮盖，这是层的最基本表现。正是有层的存在，因此在制图的过程中必须避免上下层之间的遮盖，这样才能更好的展示地图要素。但有时候我们更需要这个遮盖的作用来实现一些高级的显示效果。如下图是一个面状的数据，我们需要给道路面添加外边线，使其看起来更加美观。但由于面状数据是独立的，在相交的位置没有融合，因此添加外边线的效果相当难看。
这时候，我们可以充分考虑层的遮盖特性，在面状图层上再添加一层，数据源指向原来的面要素集，通过取消上层的轮廓线和增粗下层轮廓线，可以轻松实现带边线的道路面显示。如下图所示：
对点状要素来说，经常会遇到需要旋转一定角度来满足制图的需要，如一些道路设施需要沿道路排布，水文监测设备需要垂直河流中心线显示等。在点状符号系统里面，有一个高级的功能，专用来设置符号旋转的。通过绑定的double型角度字段，就可以实现符号的旋转（一般来说，点状符号默认是头朝北向）。
标注放置得恰当可以使地图更易理解且更为有用。ArcGIS提供标准标注引擎和Maplex标注引擎。标准标注引擎提供了常规的标注设置，包括标注的样式、可见比例、分组设置、脚本设置等。Maplex是ArcGIS的高级标注引擎，它提供了一系列的工具用于提高地图的标注质量，如控制标注的大小和位置、优化标注放置的位置、制定不同要素层标注的重要级别实行压盖避让、控制文字间距、删除重复标注或重复标注等。
标注的使用有一些小技巧。地图背景复杂的时候，不利于显示某种特定颜色标注的文字，如果对标注添加纯色的背景，就能避免这种不良影响。在标注符号的编辑器中对标注使用掩膜，设置适当的晕圈值，就可以实现文字边框的效果，如下图：
标注分组显示可以在不同的比例尺下显示符合设置条件的标注，它一般用作处理高密度要素的标注显示，通过设定要素属性的级别逐级比例尺下显示同一层越来越多的标注，避免标注的大量扎堆。如下图通过设置分类在不同比例尺下显示了不同丰度的标注信息。
在某些时候，ArcGIS的标准标注引擎无法满足特定的要求，那就需要使用Maplex高级地图标注引擎了。在标准标注引擎下，一般来说，每个要素只能显示一个标注，倘若一个面要素特别大或者线要素特别长，在图上只添加一个标注，不利于地图使用者阅读。当然，对数据进行分割也可以实现多个标注的效果，但这样做无疑是对数据进行破坏，是极其危险的操作。这种情况下使用Maplex引擎可以很容易的解决问题。如下图，南昆线在数字化的时候只是一根线，没有进行分割，使用普通标注引擎在图面上只有一个标注。使用Maplex的设置后，对其进行一定间距的重复标注，设置如下：
如果需要把字体的间距拉大，还可以勾选上下面“展开字符”的选项，在“限制”窗口设置字体间距。
跟重复标注相反的是，某些数据由于同名的要素过多而导致同一区域内出现多个标注。这种现象一般出现在道路、河流或管线数据，这些数据往往需要建立网络而在相交处进行打断。如下图所示，在中心部分出现了多个重复的标注，严重影响了地图的美观程度。
在不改变数据的情况下，使用Maplex可以实现删除重复标注的目的。通过在冲突解决方案里面设置“移除同名标注”即可。
标注压盖重要地物，在制图方面也是不能容忍的。如下图，一些客户信息的标注把道路压盖了，类似这样的压盖是不允许的。
对于这种压盖冲突，Maplex提供了很好的解决方案。在Maplex系统中，每一层的要素都具有权重，这个权重范围是从0~999，数值越大，权重越高。权重低的要素要素，其标注回“避让”权重高的要素。因此，通过设置各图层的权重值，可以实现“避让”效果。下图为把“客户”层的权重设置为1，“道路”层的权重设置为99（只要大于标注图层的权重即可）所示：
对中国的客户来说，在地图标注方面会有更高的要求，中文方块字的沿线排布的时候会出现模糊，而针对标注针对cjk的方案也没能更好的解决该问题。事实上，中文字体在计算机中的表达，只要是倾斜放置了，都会出现模糊状态。如下图所示：
为了处理这种情况，ESRI中国开发了专门的文字插件，使标注实现字头向上的显示效果。字头朝上实际上就是不允许字体倾斜，这样保持字体的正向，达到字体清晰显示的目的。如下图所示：
ArcGIS的标注功能是非常强大的，只要理解其中的原理，设置适当的参数，就能配置出精美的地图来。
制图表达用于以一种灵活的、基于规则的结构对数据进行符号化，该结构将与数据一同存储在地理数据库中。要素类可同时支持多个要素类制图表达，因此，可在不存储数据副本的情况下从单个数据库中获取多个地图产品。单个要素的制图表达（称为要素制图表达）可以在必要时进行修改，以永久性地覆盖制图表达规则，该制图表达规则同样在地理数据库中进行存储和维护。制图表达在提供基于规则的符号系统的组织结构的同时，还保留了很大的灵活性，可自定义各要素的绘制方法。
因此，制图表达既继承了ArcGIS基于规则的配图模式，也具有类似于普通制图软件对要素自由编辑的功能。由于制图表达是属性的系列字段，规则和绘制方式都存贮在属性表当中，所以，制图表达的图形可以与几何图形分离，修改表达方式而不会影响到数据本身，这样在制图的过程中对制图表达的修改不会引发任何数据上的风险。
使用ArcGIS制图不可不搞懂的几个名词，要素、图层、制图表达。通过下图能够更方便对这三者的理解。
要素就是最原始的数据，它是一系列的普通的点线面图形，没有颜色没有符号，保存在文件或者数据库中。当数据加载到ArcGIS软件时，会默认创建一个图层，在图层的基础上我们可以设置这些要素的符号和颜色。图层实际上是把我们的配色方案和符号化方案跟数据关联起来，达到可视化的效果。一般来说，地图的制图到图层这一级别的就可以完成了。但某些高级制图或者专题制图，有着更高的要求的时候，那就需要使用到制图表达。例如在国家1：5万地形图制图中（可出版的地图），对河流绘制有明确的规定，河流的源头必须是细，中下游按照标准变粗。在这种需要实际和表象想协调的情况下，制图表达是最好的选择。
还有一些更高的要求，例如线要素在边界部分要实现实部相交，拐角处要求实部相连，要素需要垂直或水平分布，这些都是非GIS传统制图可以处理的，这时都可以考虑使用制图表达去实现。
制图表达的使用一般是先通过ArcMap对数据进行符号化（使用符号系统的操作过程）之后，通过软件直接转化为制图表达模式。转为制图表达之后，就可以利用其系列规则和特效。如前面所说的线状河流的粗细渐变，在制图表达里面使用的其实是线要素的锥状面效果。可以在图层的属性查看制图表达的规则，如下图：
在交通和规划中，有可能需要一些特别炫的效果来增强地图的展现能力。如立交处使用阴影，建筑物使用立体效果等，这些在制图表达中都很容易实现。下面利用制图表达为二维建筑物创建立体效果。
将其转为制图表达后，增加以下偏移效果。点击规则上方的“+”号，添加一个“移动”效果，分别设置偏移规则，这个图层就会实现偏移。对偏移后的制图表达使用颜色减淡，让其看起来像阴影一样。
完成后可以把原来的“建筑物”再一次添加到地图中（类似创建道路边线的方式，对同一个数据连续加载两次），设置为深颜色。这样，整个立体效果就出来了。如下图所示：
制图是一门艺术，但在熟悉工具，掌握技巧之后，制图又变得更技术化更标准化了。ArcGIS作为一个成熟的GIS平台，在制图方面有着出色的表现。合理的利用工具，适当的时候技巧，深入了解制图规则，这都为制作精美的地图带来便利。随着技术的不断进步和人们对地图的理解，制图将会变得越来越容易。
2018年08月24日-08月27日 长 沙
2018年09月21日-09月24日 北 京
关于举办“GIS应用暨CGC2000坐标系转换”技术精讲班的通知