一种土壤空间数据制图的注记生成方法

摘要

本发明公开了一种土壤空间数据制图的注记生成方法。本方法：1)根据数据库生成结构表、分级码表、存储路径表；2)建立分级码与字体关系表V_GrTxt；3)根据结构表进行图层的注记设置与边缘缓冲设置，生成Vlay表；选取需统计分级码字段对分级码进行统计；4)将Vlay表、V_GrTxt表与分级码表合并，生成分级码表V2_Gr，其设有是否生成注记的GrOff字段和设置注记生成时排列方向的Curve字段；5)根据统计结果对表V2_Gr中分级码进行筛选，确定分级码是否生成注记；6)合并判别结果生成上注记的分级码表V4_Leg；然后根据Curve字段、V_GrTxt生成注记层。本发明实现注记自动避让与生成。

说明书

技术领域

本发明涉及一种土壤图制图过程中注记的方法，属于农业与资源环境空间信息技术领域。

背景技术

我国自建国以来已经完成了全国第一次和第二次土壤普查，积累了大量的土壤图件，这 些图件以地图方式直观表达和显示土壤类型、质地、酸碱度、养分及肥力状况等土壤理化性 状的空间分布，是土壤调查成果的集中体现，大比例尺土壤图件是进行现代农业与环境科学 研究的重要基础。在大比例尺土壤图制图过程中，土壤注记是土壤图制图表达的重要内容， 包括土壤类型名称、地名以及水系、地貌、地形等地理要素名称等，可以为读图判别地理位 置提供参照，对反映土壤的空间分布，理解土壤的发生、分布具有重要意义。

我国传统的土壤图制图时的上图注记主要是通过土壤专家与地理专业人员相结合进行人 工制图实现的，其工作量大、效率低。在进行新的土壤图制图过程中，尤其是全国大比例尺 土壤图的制图，若按照地形图1：5万标准分幅制图，有2万余个标准分幅，因此，土壤图注 记不可能再依赖于人工实现。此外，由于我国的区域差异大，地理要素与土壤基层分类空间 分布密度也有很大的不同，无法采用统一的注记制图模板，因此，既要考虑每个图面随土壤 空间分布特征的区域差异，也要考虑全图具有统一规则和一定的一致性。因此，必须考虑流 程化的生成注记的方法，并通过计算机自动化来实现。

目前没有现成的工具或算法实现土壤图海量数据的注记。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种土壤空间数据制图的注记生成方法。本发明基于制图表达 的思路，提出了海量土壤空间数据制图的注记表达模型的算法，并进行了应用。为了达到上 述技术目的，本发明的技术方案为：

一种土壤空间数据制图的注记生成方法，其步骤为：

1)提取土壤地理空间数据库的字段结构、分级码和存储路径，分别生成结构表A_Fra、 分级码表A_Gr、存储路径表A_Dir；所述空间数据库为File GDB数据库格式；

2)建立一分级码与字体关系表V_GrTxt，其中V_GrTxt为A_Gr分级码表中每一分级码 设置一对应字体；

3)根据该结构表A_Fra进行图层的注记设置与边缘缓冲设置，生成一Vlay表；

4)在该结构表A_Fra中选取需要统计的分级码字段，生成一V0_fra表；然后根据该V0_fra 表对选定的分级码进行统计，生成统计表S1_StaLe；

5)将Vlay表与V_GrTxt表进行合并后与该分级码表A_Gr合并，生成分级码表V2_Gr； 其中，所述分级码表V2_Gr中设有GrOff字段和Curve字段，GrOff字段中对分级码 进行设定是否生成注记，Curve字段用于注记生成时排列方向的设置；

6)根据统计表S1_StaLe中的统计结果对该分级码表V2_Gr中分级码进行筛选，确定分 级码是否生成注记；

7)合并步骤5)与步骤6)的判别结果，生成上图注记的分级码表V4_Leg；其中，分级 码表V4_Leg中包含VGrOff、Gr_Off字段，步骤5)判别结果存储在Gr_Off字段中， 步骤6)的判别结果存储在VGrOff字段中；

8)根据该分级码表V4_Leg、Vlay表，从所述分级码表V2_Gr的Curve字段中读取注记 摆放位置，从分级码与字体关系表V_GrTxt中读取注记字体样式生成注记层。

进一步的，所述分级码与字体关系表V_GrTxt的字段包括：图层名、要素类型、分级码、 分级码名称、字体ID、字体名称。

进一步的，所述Vlay表包含GenNr、LayOne、LayEdg字段；其中，GenNr字段为图层 显示的顺序号，用于在生成多个图层的注记时，设置各图层的注记生成顺序，不同图层设置 不同的顺序号；LayOne字段用于设置整个图层注记设定，设定的图层中所有分级码注记生成 样式相同；LayEdg字段用于设定需要进行边缘缓冲的图层，用于限制注记的超出边界。

进一步的，生成所述注记层的方法为：从该分级码表V4_Leg中读取Gr_Off、VGrOff字 段中标记上图注记的值，从所述Vlay表中字段GenNr、LayOne、LayEdg中读取注记生成顺 序和避让规则，从Curve字段中读取注记摆放位置，从所述分级码与字体关系表V_GrTxt中 读取注记字体样式；然后按照上述读取的信息和注记的避让规则生成所述注记层。

进一步的，GenNr字段的字段值为整型数字，从1开始，注记生成的优先等级随着数值 增大而逐渐递降；注记生成时，较小值排在前边保留，较大值避让。

进一步的，所述注记层为GDB格式。

进一步的，所述排列方向设置包括线图层排列方向设置、面图层排列方向设置和点图层 排列方向设置；其中，线图层排列方向设置包括河流方向、等高线方向、沿线水平放置三种 方式，面图层排列方向设置包括面内弯曲放置及面内水平放置两种方式，点图层根据设定的 位置方式设置排列方向。

进一步的，根据要素类型对不同分级码要素的数量、长度、面积以及比例生成所述统计 表S1_StaLe；所述统计表S1_StaLe的统计信息包括不同分级码要素的数量、长度、面积以及 比例。

进一步的，所述空间数据库分三级目录存储；其中，第一级目录为数据库的总目录，其 包含多个二级目录；第二级目录为管理第三级目录的目录，其包含多个三级目录；第三级目 录为实际存储数据的目录。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、建立了土壤图的注记生成方法，提出了具体解决方法，实现自动化处理；

2、可以根据统计结果，构建条件表达式，以互动方式解决多个步骤判断问题；

3、解决了在制图过程中居民点及其他地理要素在图面过密的问题；

4、实现了地图注记的自动避让与注记的自动生成。

附图说明

附图为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步详细描述，本发明的方法流程如图所示。

一种海量土壤空间数据制图的注记方法，其步骤为：

1)准备土壤和基础地理空间数据，若数据为Coverage或Shape格式，要求进行数据格式 的转换，转换为File GDB(File Geodatabase)数据库格式，所需要的数据图层保存在 File GDB数据库中；若土壤和基础地理信息数据已经是File GDB数据库格式，则不需 要转换，直接进入到第2步。File Geodatabase是ArcGIS采用标准关系数据库技术来 表现地理信息的数据模型，支持存储和管理地理信息、多种DBMS结构和多用户访问 等优点。土壤和基础地理空间数据分三级目录存储，三级目录的存储主要方便数据调 用。第一级目录为数据库的总目录，一级目录包含多个二级目录；第二级目录为管理 第三级目录的目录，第二级目录可以包含多个三级目录；第三级目录为实际存储数据 的目录。

2)自动提取上一步格式转换后的File GDB空间数据库的字段结构、分级码和存储路径， 分别生成A_Fra结构表、A_Gr分级码表、A_Dir存储路径表。A_Fra表用于保存不同 图层数据的结构，便于用户选择注记字段；A_Gr表用于保存不同图层中分级码的值， 便于用户选择需要上注记的分级码；A_Dir表用于保存存储路径，便于调用数据。

3)建立分级码与字体关系表(V_GrTxt)，V_GrTxt为图层中分级码对应字体的关系表， 用于生成注记时，通过TxtID字段调用不同分级码的字体。该表主要包括Lay(图层 名)、Feature(要素类型)、Dat1Gr(分级码)、Dat1GrName(分级码名称)、TxtID(字 体ID)、TxtName(字体名称)等字段。

4)进行图层的注记设置与边缘缓冲设置；根据步骤2)中的A_Fra表，生成Vlay表，Vlay 表包含GenNr、LayOne、LayEdg字段。在生成的VLay表中，GenNr字段为图层显示 的顺序号，用于在生成多个图层的注记时，设置各图层的注记生成顺序，字段值为整 型数字，从1开始，注记生成的优先等级随着数值增大而逐渐递降，不同图层设置不 同的顺序号，注记生成时，较小值排在前边保留，较大值避让；LayOne字段用于设置 整个图层注记设定，设定的图层中所有分级码注记生成样式相同；LayEdg字段用于设 定需要进行边缘缓冲的图层，用于限制注记的超出边界。

5)在步骤2)A_Fra表基础上，增加GrSta字段(GrSta字段用于标识是否进行统计)，生 成V0_fra表，当在V0_fra表中的Dat1字段中选取分级码字段，GrSta字段值默认为 Dat1的选取的分级码字段，根据GrSta设定的分级码字段，对选定的分级码进行统计， 根据要素类型对不同分级码要素的数量、长度、面积以及比例等相关特征进行统计， 并生成统计表S1_Stale表，统计结果用于步骤6)，便于用户根据统计结果设定注记是 否上图的判别表达式，进行分级码的筛选。用户可以根据专业知识和统计表的结果， 自定义判别表达式，判别表达式设定步骤为：①基于S1_Stale表进行统计字段的选择； ②输入操作符；③输入设定的阈值数值，即完成整个表达式的设定。例如：针对31092 (自然村庄)分级码设定表达式为：LeGrPtSum<＝300，步骤为：选择统计字段 “LeGrPtSum”(点数量合计)，操作符为“<＝”，输入设定的阈值为300，其含义为该 图幅中居民点数量小于300个的注记上图。

6)将步骤4)Vlay表和步骤3)中的V_GrTxt表的进行合并，再与步骤1)A_Gr表合并， 生成V2_Gr分级码表，V2_Gr表中增加GrOff和Curve字段。用户可以依据自己的专 业知识，在字段GrOff中对分级码进行人工设定是否生成注记，字段值中的代码1为 生成注记，0为不生成注记。Curve字段主要用于注记生成时排列方向的设置，线图层 包括河流方向、等高线方向、沿线水平放置三种方式，面图层包括面内弯曲放置及面 内水平放置两种方式，点图层包括系统自动选择最佳的位置方式(注记依次优先放置 顺序为：要素的右上角、上部、左上角、右下角、右边、下部、左下角、左边，当要 素右上角有注记或要素时，按照上述顺序，在下一位置进行放置注记，若所放位置不 符合条件，仍有注记或要素，则放置到下一顺序位置)。

7)在V2_Gr表基础上，提取主要字段生成Pa_VGrOff表，增加Stale(统计结果)、Formula_ (公式)、Pa_VGrOff(参数开关)字段，Pa_VGrOff表中字段包含Lay(图层名)、Feature (要素类型)、Dat1(分级码字段名)、Dat1Gr(分级码)、Dat1GrName(分级码名称)、 Stale(统计结果)、Formula(公式)、Pa_VGrOff(参数开关)等字段，根据步骤5) 生成的S1_Stale统计表结果，在Pa_VGrOff表中的Formula字段中填写判别表达式， 表达式设定方法见步骤5)，根据判别表达式确定选择的分级码是否生成注记， Pa_VGrOff字段值中的代码1为生成注记，0为不生成注记。

8)合并步骤6)与步骤7)的判别结果，生成上图注记的分级码V4_Leg表，V4_Leg表 中包含VGrOff、Gr_Off字段，步骤6)判别结果存储在Gr_Off字段中，步骤7的判 别结果存储在VGrOff字段中。

9)注记避让分析：从步骤8)中的V4_Leg表，读取Gr_Off、VGrOff字段中标记上图注 记的值，从GenNr、LayOne、LayEdg读取注记生成顺序和避让规则，从Curve字段中 读取注记摆放位置，从TxtID中读取注记字体样式，按照上述字段规则确定注记的避 让，并生成新的注记层，新的注记层为GDB格式。