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摘要:随着GIS的发展和应用,使用软件制图已成为一种重要手段。本文主要阐述了使用MapGIS软件制图时,通过利用文件和图层的分级数据管理功能,合理组织和管理数据的重要性,使地图数据处理和使用达到事半功倍的效果。
关键词:MapGIS;文件;图层;地图数据处理
MapGIS是中国地质大学开发的通用工具型地理信息系统(GIS)软件,可对空间数据进行采集、存储、检索、分析和图形表示。同时,还能对地形数据与各种专业数据进行一体化管理和空间分析查询。MapGIS系统功能强大,图形处理即为它的重要功能之一。同时,MapGIS还提供了两级图层管理机制,即“要素层”文件和要素层中细分的“普通图层”。通过文件和图层的两级划分,实现复杂数据的分类管理,有助于更加快速的处理数据,切实提高工作效率。
1.文件和图层的概念
1.1文件
MapGIS把矢量地图要素根据基本几何特征分为三类:点数据、线数据、面数据(即区数据)。与之相对应的文件也分为点、线、面三类。其中,点文件(*.WT)包括文字注记和符号等;线文件(*.WL)是由境界线、河流、公路、高压线等线状地物组成;面文件(*.WP),通常也称区文件,是用颜色或图案对封闭图形进行填充之后所形成的代表一个区域的文件。如湖泊、居民地等。
1.2图层
图层在计算机图形学中是指在一个图像文件中创建一些分离的图像,得到不同的栅格数据层,再将这些图像对象赋予不同的等级次序重新放置。MapGIS中图层是指在一个矢量文件中创建一些分离的要素对象,强调的是矢量数据,而不是图像分层。我们把图层可以理解为一张透明薄膜,每一层上的物体在同一张薄膜上,一张图就是由若干层薄膜叠制而成的,图层的概念既适用于栅格数据结构,也适用于矢量数据结构。
图层与文件的关系是“多对一”,即一个文件中可以包含多个图层(见图1-1)。在MapGIS制图中,我们可以对要素文件进行更细致的划分,例如:在一幅地形图中,我们可以将输入的公路网保存为一个线文件,而公路网按照行政管理分类,又可以分为国道、省道、县道、乡道,这个时候,我们就可以利用图层的功能,将国道的图形数据绘制到一个图层上,省道、县道、乡道分别绘制到另外三个不同的图层上,那么,这个公路网的线文件就是由四个存放不同等级公路的图层组成。
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图1-1 地图图件在MapGIS中的数据管理结构示意图
2.文件和图层的作用及常用操作
2.1文件的作用及常用操作
文件在制图过程中主要起区分不同类型地理要素的作用,即把同一类或者相关的数据要素绘制或保存到同一个文件当中。在MapGIS进行数据输入时,根据不同的要素类别,往往需要建立多个点、线、面文件。常见的文件操作主要有新建、打开、关闭、编辑、添加、删除、保存、合并、图层提取以及图例的相关操作等。其操作方法为:在MapGIS编辑系统界面左侧工作台显示区,选择要处理的文件,然后点击鼠标右键,在出现的命令菜单中选择需要的命令对文件进行处理即可(以MapGIS6.7为例,见图2-1)。需要注意的是,文件保存、另存、合并的操作命令,需要先选择“编辑”命令,使文件处于“编辑”状态下才能出现。
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图2-1 工作台显示的图形文件及文件主要操作
2.2图层的作用及常用操作
图层的作用与文件类似,区别在于,图层是用来区分同一文件中不同的要素数据的,如果把文件作为一级分类,那么图层就是二级分类。图层的操作是使用编辑器中的图层管理工具进行操作和管理的。其操作方法为:点击编辑子系统界面主菜单的【图层】(以MapGIS6.7为例,见图2-2)命令,在其显示的下拉菜单里,可以进行图层的修改、打开、关闭、替换、删除等相关操作。
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图2-2 编辑界面主菜单的【图层】菜单命令
3.合理划分文件和图层在图形数据处理中的重要性
3.1有助于图形编辑和检索
对地图进行分层,有助于图形编辑和检索。当对地图进行编辑或检索时,可以调入相应的文件或者图层,关闭无关的文件或图层,这样进入工作区的图形数据就会大大减少。既可以提高检索速度和屏幕的显示速度,增强显示效果,又可以避免无关图形干扰编辑者的视线。例如:一条线状要素是表示等高线,还是表示地质界限,是不好判断的,或者在编辑过程中,因线状相似容易受干扰,这时如果通过区分文件或图层,问题就迎刃而解了。把等高线和地质界限放到两个不同的文件当中,在编辑其中一个要素时,将另一个要素文件关闭,就可以免于干扰;如果等高线和地质界限在同一个要素文件里,通过不同的图层加以区分,编辑时关闭无关的图层,也可以达到同样的效果。
3.2更精准快捷的实现数据共享
随着GIS技术的不断发展,数据资源共享率越来越高,科学的分类组织和管理要素数据就显得尤为重要。在MapGIS数字化或矢量化时,合理区分文件和图层,会减少很多不必要的工作量,也会大大提高工作效率。例如:国家有关部门要在某一区域内设立自然保护区,其范围和界限的确定,应当兼顾保护对象的完整性和适度性,以及当地经济建设和居民生产、生活的需要。那么在制作拟定保护区范围的图件时,就需要获取不同行业部门的有关要素数据信息,综合起来加以分析。这时,如果源头数据的基础图件没有分文件或分图层管理,一方面在数据传输过程中,冗余的数据不仅影响传输速度,还会占用更多的介质空间;另一方面在数据接收后的提取和处理使用过程中,许多无用的数据不仅会给工作带来干扰,还会增加很多处理无关数据的工作量,耗时耗力。反之,可以使数据共享更加的精准快捷,还能大大提高后续工作的效率。
4.如何合理划分文件和图层
分文件和分图层是在数字化或矢量化之前完成的。首先必须认真读图,对整个图形主要结构有一个了解,然后根据一定的目的和分类指标对底图上的专题要素进行分类,对于较小或简单的底图而言,可以每类作为一个单独文件,对于较大而复杂的底图而言,可以先按大类进行区分,绘制不同的图形文件,再把每个文件的要素信息,根据各自特征,划分到不同的图层当中去。
在MapGIS中,要素文件是可见的,直观明了,可以直接取舍变换。而图层是不可见的,每个图层以不同的编号加以区分,在提取图层的要素数据时,需要通过要素参数查询出要素所在图层,然后根据图层号将某一图层数据要素从所在文件分离出来,形成新文件,才能被使用(见图4-1)。如果提取的图层数据较少,或者仅需要提取某一图层的部分要素数据时,也可以直接使用Ctrl+C和Ctrl+V将选取的要素数据复制粘贴到新文件或目标文件中。也就是说,要素文件数据可以“拿来即用”,图层数据在“拿”的时候,多了一个将图层数据转移至新文件或目标文件的过程。这个转移过程过多的话,也会影响工作进度。因此,合理划分文件和图层,在数据管理和处理中,可以有效提高工作效率。
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图4-1 MapGIS6.7中显示的要素文件和要素的图层参数
在使用MapGIS进行具体的数字化或矢量化时,是分的粗好,还是分的细好,必须根据应用上的要求、计算机硬件的存储量、处理速度以及软件限制等因素来决定。分得过细不便于操作人员记忆,不利于管理,不利于要素间相互关系的处理;反之分的过粗,编辑时要素间互相干扰,也不利于某些特殊要求的分析、查询。因此,在实际工作中,还应注意考虑以下几方面问题:(1)数据与数据之间的关系。如哪些数据有隶属关系。(2)用户视图的多样性。如需要展示不同的图形要素数据,或绘制不同的专题图件。(3)数据与功能的关系。如哪些数据经常一起使用,哪些功能起主导作用等。(4)数据的更新问题。数据更新是以图层为单位进行的,应考虑将变更频繁的数据分离出来。(5)数据量的大小以及数据的共享概率等。
5.结语
由于GIS应用领域广泛,行业领域、项目要求以及操作者作图习惯的不同,导致分类标准存在很大的差异,本文仅侧重在理论上论述了合理划分MapGIS文件和图层的重要性,对于文中提到的软件操作并没有详细介绍。在实际操作当中,还应当根据具体情况,科学分析、合理划分要素数据的分类和管理形式,这样才能真正达到事半功倍的效果。
参考文献:
[1] 吴信才.MAPGIS地理信息系统[M].北京:电子工业出版社.2004.15-25
[2] 郑贵洲,吴信才.MAPGIS图层在地图数据处理和管理中的作用[J].测绘学院学报.2000.17(3).216-217.