基于版式关联模型的专题图件制作方法及系统

摘要

本发明涉及图件制作技术领域，具体涉及一种基于版式关联模型的专题图件制作方法及系统。本发明的专题图件制作方法针对异质同构专题图制作引入版式概念，利用版式对象，可以物理保存异质同构专题图中相同的辅助要素框架，对于制作辅助要素相同而地图要素不同的多幅异质同构图，可以充分复用版式，提高制图效率。

说明书

技术领域

本发明涉及图件制作技术领域，具体涉及一种基于版式关联模型的专题图件制作方法及系统。

背景技术

信息化地图制图时代下，自动化和高效率是基本要求。在地图制图的成果图件中，一般可以分为两部分内容：一是地图中的实质内容，称之为地理要素；二是对地图中实质内容进行说明、解释或修饰的辅助内容，称之为辅助要素。地图整饰（特指图面配置）是为地理要素添加说明性辅助要素的过程。地图整饰作为地图制图的一个关键环节，其自动化程度对专题图件的批量制作效率具有重要影响。

在专题地图制作过程中，经常存在需要大量制作辅助要素布局框架（即要素类型及其位置布局）相同、而地理要素内容和辅助要素内容不同的多幅专题图件的情形。以地球化学专题图制作为例，辅助要素一般包括有图名、图框、责任表、比例尺、制图方法与分析质量表等。在地球化学专题图中，当对同一勘查区域土壤采样点数据中不同元素的含量进行综合分析时，需要制作多幅元素含量分布图（例如单元素异常图）。在这些元素含量分布成果图件中，辅助要素的类型和位置布局相同，而地理要素和辅助要素的内容却各不相同，称之为异质同构地图。本发明的提出，正是为了解决如何高效制作异质同构地图所存在的问题。

近年来，在我国信息化地图制图的背景下，在地图整饰领域，主要围绕在提高制图效率、标准化和自动化等方面展开研究。何学洲等从基础数据与制图数据一体化的角度提出了地理信息元数据驱动的地图整饰方法，实现了辅助要素内容自动生成功能，有效地提高了地图制图生产效率；孙建平和刘禹锡等基于地图整饰要素的数据库管理思想，实现了地图整饰要素的自动化添加；杨德严等和陈金磊等着眼于地图整饰的平台无关化需求，分别设计并实现了具备各自特点的地图整饰模块；赵振锋等则从减少人机交互的角度出发，设计并实现了地图打印及批量打印功能；谢超等和曹一冰等则研究地图模板技术，实现了地图的快速高质量制图，提高了制图效率。

上述研究虽然在提高效率和自动化制图等方面取得了一定进展，但依旧存在以下问题：

⑴ 异质同构地图制图效率不高：现有地图整饰方法大多着眼于如何提高单一地图的地图整饰效率，忽略了异质同构地图制作中可重用的辅助要素内容；

⑵ 地理要素被损毁几率较大：现有地图整饰方法一般是在地理要素的基础上，或是直接逐一地添加辅助要素，或是基于地图模板间接地添加辅助要素。这类方法侧重于对地理要素的直接修改，在添加辅助要素的过程中，一旦操作失误，就会对原有地理要素造成不可逆地损毁，导致制图人员重新开始，严重影响制图的效率；

⑶ 要素布局自动化程度较低：现有地图整饰方法中，无论是直接添加辅助要素方式还是编辑地图模板方式，对辅助要素的位置布局大多采用“逐一添加并调整”的方式，未能实现“一次性”位置布局；并且在地图模板模型的地图套合操作中，如果地理要素与辅助要素存在重叠部分时，也不能实现要素之间的相对位置调整，自动化程度较低。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的专题图件制作方法成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于版式关联模型的专题图件制作方法及系统。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

一种基于版式关联模型的专题图件制作方法，用于制作包括目标区域的地理要素和整饰要素的专题图件，该方法包括如下步骤：

步骤1，获得目标区域的图幅信息，根据所述图幅信息生成目标区域的图框要素，再根据所述图框要素的位置按照标准整饰版式生成整饰要素，以获得包括图框要素和整饰要素的中间版式文件；

步骤2，从第一类型专题图件库中选择任一专题图件，将所选专题图件与步骤1所得中间版式文件进行叠加，根据所选专题图件的地理要素的位置对中间版式文件的整饰要素的位置进行调整以使得地理要素和整饰要素、以及各个整饰要素之间的位置均不重合，以获得通用版式文件；

步骤3，将第一类型专题图件库中的其余专题图件逐一与步骤2所得通用版式文件重叠，根据所选专题图件的地理要素的位置对通用版式文件的整饰要素的位置进行调整以使得地理要素和整饰要素、以及各个整饰要素之间的位置均不重合，再将调整后的通用版式文件与所选专题图件进行关联，以获得单版式文件；以及

步骤4，选择步骤3所得任一单版式文件，根据所选单版式文件中关联的专题图件信息加载对应专题图件，将所选单版式文件与对应专题图件进行叠加，对单版式文件中的整饰要素进行修改、添加或补充调整，将调整后的单版式文件中的整饰要素建立文件索引，再将调整后的单版式文件和对应专题图件叠加生成完整专题图件。

优选地，所述步骤1中，目标区域的图幅信息包括：标准图幅号和标准比例尺，以及起始和终止经纬度坐标值、比例尺、接图表和投影参数；所述整饰要素包括图名、责任表和制图方法表；所述标准整饰版式为国家图廓地图的整饰版式。

优选地，所述步骤2具体为：从第一类型专题图件库中选择任一专题图件，将所选专题图件与步骤1所得中间版式文件进行叠加，首先判断中间版式文件的整饰要素位置是否与专题图件的地理要素位置有重合部分，调整重合部分各个整饰要素相对于图框的位置；然后判断任一整饰要素是否与其他整饰要素有重合部分，调整重合部分各个整饰要素相对于图框的位置；将图框和调整后的整饰要素对应的磁盘文件按照文件索引的方式逻辑组合形成通用版式，并将所述通用版式以数据文件的形式进行存储，同时版式数据库对所述通用版式进行记录。

优选地，所述步骤1之后、步骤2之前还包括如下步骤：

根据地理要素对目标区域的所有专题图件进行分类，建立多个专题图件库。

优选地，所述步骤3具体为：

将步骤2所得通用版式文件中的图框要素和整饰要素文件拷贝到第一类型专题图件库中的其余每一个专题图件所在目录；判断通用版式文件的整饰要素位置是否与专题图件的地理要素位置有重合部分，调整重合部分各个整饰要素相对于图框的距离；将调整后的通用版式文件与所选专题图件进行关联，记录对应专题图件的索引信息。

优选地，所述步骤4具体为：

用户随机选择步骤3中生成的一个单版式文件，然后加载该单版式文件；根据单版式中记录的已关联专题图件信息加载对应的专题图件，二者叠加显示；为该单版式文件添加或删除选定的一个整饰要素，并对应创建或删除与该整饰要素相应的磁盘数据文件；根据叠加显示的专题图件信息，依次个性化修改整饰要素的参数；

获取单版式文件中记录的整饰要素文件索引信息，依次将整饰要素添加到专题图件中，得到完整的成果专题图件；

将完成的成果专题图件制图输出。

优选地，所述通用版式和单版式均通过版式关联模型构建，所述版式关联模型包括物理层、逻辑层和可视化表达层；所述物理层用于分别将地理要素和辅助要素以空间数据文件形式进行存储并与数据库层进行交互，所述辅助要素包括图框要素和整饰要素；所述逻辑层用于将辅助要素中的各个要素单元进行逻辑组合、将辅助要素与地理要素进行逻辑关联并与所述物理层进行交互，逻辑组合方式为以图框要素为中心，按照标准整饰版式将各个整饰要素进行位置布局，确定各个整饰要素相对于图框要素的距离和方向，以对象引用的方式将各个要素组合，并将辅助要素各个要素单元的引用信息和相对于图框的位置信息通过物理层的交互存储于数据库层的版式数据库中；逻辑关联方式为判断通用版式文件的整饰要素位置是否与专题图件的地理要素位置有重合部分，调整重合部分各个整饰要素相对于图框的距离；将调整后的通用版式文件与所选专题图件进行关联，记录对应专题图件的索引信息；所述可视化表达层以图件形式显示所得版式文件。

本发明还提供了一种基于版式关联模型的专题图件制作系统，包括：

中间版式生成模块，所述中间版式生成模块用于获得目标区域的图幅信息，根据所述图幅信息生成目标区域的图框要素，再根据所述图框要素的位置按照标准整饰版式生成整饰要素，以获得包括图框要素和整饰要素的中间版式文件；

通用版式生成模块，所述通用版式生成模块用于从第一类型专题图件库中选择任一专题图件，将所选专题图件与中间版式生成模块所得中间版式文件进行叠加，根据所选专题图件的地理要素的位置对中间版式文件的整饰要素的位置进行调整以使得地理要素和整饰要素、以及各个整饰要素之间的位置均不重合，以获得通用版式文件；

单版式生成模块，所述单版式生成模块用于将第一类型专题图件库中的其余专题图件逐一与通用版式生成模块所得通用版式文件重叠，根据所选专题图件的地理要素的位置对通用版式文件的整饰要素的位置进行调整以使得地理要素和整饰要素、以及各个整饰要素之间的位置均不重合，再将调整后的通用版式文件与所选专题图件进行关联，以获得单版式文件；以及

专题图件生成模块，所述专题图件生成模块用于选择单版式生成模块所得任一单版式文件，根据所选单版式文件中关联的专题图件信息加载对应专题图件，将所选单版式文件与对应专题图件进行叠加，对单版式文件中的整饰要素进行修改、添加或补充调整，将调整后的单版式文件中的整饰要素建立文件索引，再将调整后的单版式文件和对应专题图件叠加生成完整专题图件。

优选地，该系统还包括一分类模块，用于根据地理要素对目标区域的所有专题图件进行分类，建立多个专题图件库。

优选地，所述通用版式和单版式均通过版式关联模型构建，所述版式关联模型包括物理层、逻辑层和可视化表达层；所述物理层用于分别将地理要素和辅助要素以空间数据文件形式进行存储并与数据库层进行交互，所述辅助要素包括图框要素和整饰要素；所述逻辑层用于将辅助要素中的各个要素单元进行逻辑组合、将辅助要素与地理要素进行逻辑关联并与所述物理层进行交互，逻辑组合方式为以图框要素为中心，按照标准整饰版式将各个整饰要素进行位置布局，确定各个整饰要素相对于图框要素的距离和方向，以对象引用的方式将各个要素组合，并将辅助要素各个要素单元的引用信息和相对于图框的位置信息通过物理层的交互存储于数据库层的版式数据库中；逻辑关联方式为判断通用版式文件的整饰要素位置是否与专题图件的地理要素位置有重合部分，调整重合部分各个整饰要素相对于图框的距离；将调整后的通用版式文件与所选专题图件进行关联，记录对应专题图件的索引信息；所述可视化表达层以图件形式显示所得版式文件。

本发明的专题图件制作方法针对异质同构专题图制作引入版式概念，利用版式对象，可以物理保存异质同构专题图中相同的辅助要素框架，对于制作辅助要素相同而地图要素不同的多幅异质同构图，可以充分复用版式，提高制图效率；本发明的专题图件制作方法中所构建的版式关联模型中，通过地理要素与辅助要素物理独立存储，并进行逻辑关联；在地图整饰过程中无需对地理要素直接修改，从而避免因失误操作而导致的对地理要素的不可逆的损毁；本发明的专题图件制作方法在对地理要素与对应单版式进行逻辑关联的同时，能够对辅助要素进行自动调整，避免辅助要素与地理要素重合的情形，从而提高了地图整饰的自动化程度。

附图说明

图1是本发明的专题图件制作方法的流程图。

图2是本发明的专题图件制作方法中版式关联模型的结构图。

图3是本发明的专题图件制作方法中版式关联模型的原理图。

图4是本发明的专题图件制作系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在地图制作中需要将包含有地理要素的专题图件进行整饰，添加整饰要素，形成包含有地理要素和整饰要素的专题图件。在本说明书中，版式文件中包含有图框要素和围绕图框排列的整饰要素，进行整饰制作之前的专题图件只包含有地理要素。

本实施例提供了一种基于版式关联模型的专题图件制作方法，用于制作包括目标区域的地理要素和整饰要素的专题图件，请参阅图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101，获得目标区域的图幅信息，根据所述图幅信息生成目标区域的图框要素，再根据所述图框要素的位置按照标准整饰版式生成整饰要素，以获得包括图框要素和整饰要素的中间版式文件。

步骤S102，从第一类型专题图件库中选择任一专题图件，将所选专题图件与步骤S101所得中间版式文件进行叠加，根据所选专题图件的地理要素的位置对中间版式文件的整饰要素的位置进行调整以使得地理要素和整饰要素、以及各个整饰要素之间的位置均不重合，以获得通用版式文件。

步骤S103，将第一类型专题图件库中的其余专题图件逐一与步骤S102所得通用版式文件重叠，根据所选专题图件的地理要素的位置对通用版式文件的整饰要素的位置进行调整以使得地理要素和整饰要素、以及各个整饰要素之间的位置均不重合，再将调整后的通用版式文件与所选专题图件进行关联，以获得单版式文件。

步骤S104，选择步骤S103所得任一单版式文件，根据所选单版式文件中关联的专题图件信息加载对应专题图件，将所选单版式文件与对应专题图件进行叠加，对单版式文件中的整饰要素进行修改、添加或补充调整，将调整后的单版式文件中的整饰要素建立文件索引，再将调整后的单版式文件和对应专题图件叠加生成完整专题图件。

在步骤S101中，目标区域的图幅信息包括：标准图幅号和标准比例尺，以及起始和终止经纬度坐标值、比例尺和投影参数；所述整饰要素包括图名、责任表和制图方法表；所述标准整饰版式为国家图廓地图的整饰版式。

具体地，根据目标区域的图幅信息，生成该区域的图框要素，并以该图框为中心生成图名、责任表和制图方法表等整饰要素；

目标区域的图幅信息可以分为两类：①标准图幅号和比例尺，②起始和终止经纬度坐标值、比例尺和投影参数。根据图幅信息制作图框要素，以图框位置为中心，并以国家图廓地图整饰样式为依据，依次确定图名、责任表、制图方法表等相对于图框要素的位置，并制作对应的整饰要素。

在步骤S102中，从第一类型专题图件库中选择任一专题图件，将所选专题图件与步骤S101所得中间版式文件进行叠加，首先判断中间版式文件的整饰要素位置是否与专题图件的地理要素位置有重合部分，调整重合部分各个整饰要素相对于图框的位置；然后判断任一整饰要素是否与其他整饰要素有重合部分，调整重合部分各个整饰要素相对于图框的位置；将图框和调整后的整饰要素对应的磁盘文件按照文件索引的方式逻辑组合形成通用版式，并将所述通用版式以数据文件的形式进行存储，同时版式数据库对所述通用版式进行记录。

具体地，叠加某个专题图件，根据其范围可视化交互式调整各个整饰要素的位置，得到适用于该图幅的通用版式文件；

叠加与图框所在图幅范围一致的专题图件，根据该专题图件的范围，从以下两个方面依次调整各个整饰要素相对于图框的位置：①是否与专题图件有重合部分，②是否与其他整饰要素有重合部分。经过以上调整后，将图框和其他整饰要素对应的磁盘文件按照文件索引的方式逻辑组合成一个通用版式，并将该通用版式以一个数据文件的形式进行持久化存储，同时版式数据库记录下此通用版式。

步骤S101之后、步骤S102之前还包括如下步骤：根据地理要素对目标区域的所有专题图件进行分类，建立多个专题图件库。例如，将所有的河流专题图件分出建立河流专题图件库，将所有的土壤专题图件分出建立土壤专题图件库，依次建立各个专题图件库。

在步骤S103中，将步骤S102所得通用版式文件中的图框要素和整饰要素文件拷贝到第一类型专题图件库中的其余每一个专题图件所在目录；判断通用版式文件的整饰要素位置是否与专题图件的地理要素位置有重合部分，调整重合部分各个整饰要素相对于图框的距离；将调整后的通用版式文件与所选专题图件进行关联，记录对应专题图件的索引信息。

具体地，将通用版式文件及关联的整饰要素文件依次拷贝到每个专题图件所在目录，生成与专题图件对应的单版式文件；

通用版式适用于该图幅下所有的同类型专题图件，而单版式只针对已关联的特定的专题图件。将通用版式文件及关联的整饰要素文件拷贝到每个专题图件所在的目录，并从以下两个方面生成单版式文件：①依次调整与专题图件重合的整饰要素，调整方式为在原方向上扩大其相对于图框的距离，②为单版式添加已关联信息，记录对应的专题图件的索引信息。

在步骤S104中，用户随机选择步骤S103中生成的一个单版式文件，然后加载该单版式文件；根据单版式中记录的已关联专题图件信息加载对应的专题图件，二者叠加显示；为该单版式文件添加或删除选定的一个整饰要素，并对应创建或删除与该整饰要素相应的磁盘数据文件；根据叠加显示的专题图件信息，依次个性化修改整饰要素的参数；

获取单版式文件中记录的整饰要素文件索引信息，依次将整饰要素添加到专题图件中，得到完整的成果专题图件；

将完成的成果专题图件制图输出。

步骤S101和步骤S102中的通用版式和单版式均通过版式关联模型构建，请参阅图2和图3所示，所述版式关联模型包括物理层、逻辑层和可视化表达层；所述物理层用于分别将地理要素和辅助要素以空间数据文件形式进行存储并与数据库层进行交互，所述辅助要素包括图框要素和整饰要素；所述逻辑层用于将辅助要素中的各个要素单元进行逻辑组合、将辅助要素与地理要素进行逻辑关联并与所述物理层进行交互，逻辑组合方式为以图框要素为中心，按照标准整饰版式将各个整饰要素进行位置布局，确定各个整饰要素相对于图框要素的距离和方向，以对象引用的方式将各个要素组合，并将辅助要素各个要素单元的引用信息和相对于图框的位置信息通过物理层的交互存储于数据库层的版式数据库中；逻辑关联方式为判断通用版式文件的整饰要素位置是否与专题图件的地理要素位置有重合部分，调整重合部分各个整饰要素相对于图框的距离；将调整后的通用版式文件与所选专题图件进行关联，记录对应专题图件的索引信息；所述可视化表达层以图件形式显示所得版式文件。

具体地，① 物理层

各种辅助要素以对象形式进行封装、以空间数据文件形式存储于磁盘介质中。

② 逻辑层

提供两个层面的逻辑操作。一是各种辅助要素对象的逻辑组合，形成可重复使用的地图版式（地图上辅助要素的排列）；二是地理要素和地图版式的逻辑关联，形成可反复调整的中间图件。

逻辑组合：以图框对象为中心，依据国家图廓地图整饰样式确定各种整饰要素相对于图框的距离及方向，并进行相关位置布局；同时以对象引用的形式将它们组合到一起，形成一个可反复修改的地图版式文件。同时，版式数据库记录各个辅助要素的引用信息和相对于图框的位置信息。

逻辑关联：地理要素与版式进行逻辑关联，关联信息同样保存在地图版式文件中，以保证地理要素的独立性。如果出现地理要素与辅助要素位置重叠的情形，则对涉及位置重叠的辅助要素，依据国家图廓地图整饰样式调整其相对于图框的距离。

③ 可视化表达层

鉴于各种辅助要素是采用空间数据文件形式进行物理保存，因而可以借助地理信息系统软件，通过可视化渠道为版式关联模型提供“所见即所得”的版式编辑手段，并引入检错机制。检查内容包括：辅助要素内容信息是否有误、版式和地理要素所属图幅是否一致等目测可发现的错误。

相应的，本发明还提供了一种基于版式关联模型的专题图件制作系统，请参阅图4所示，该系统包括：

中间版式生成模块10，所述中间版式生成模块用于获得目标区域的图幅信息，根据所述图幅信息生成目标区域的图框要素，再根据所述图框要素的位置按照标准整饰版式生成整饰要素，以获得包括图框要素和整饰要素的中间版式文件；

通用版式生成模块20，所述通用版式生成模块用于从第一类型专题图件库中选择任一专题图件，将所选专题图件与中间版式生成模块所得中间版式文件进行叠加，根据所选专题图件的地理要素的位置对中间版式文件的整饰要素的位置进行调整以使得地理要素和整饰要素、以及各个整饰要素之间的位置均不重合，以获得通用版式文件；

单版式生成模块30，所述单版式生成模块用于将第一类型专题图件库中的其余专题图件逐一与通用版式生成模块所得通用版式文件重叠，根据所选专题图件的地理要素的位置对通用版式文件的整饰要素的位置进行调整以使得地理要素和整饰要素、以及各个整饰要素之间的位置均不重合，再将调整后的通用版式文件与所选专题图件进行关联，以获得单版式文件；

专题图件生成模块40，所述专题图件生成模块用于选择单版式生成模块所得任一单版式文件，根据所选单版式文件中关联的专题图件信息加载对应专题图件，将所选单版式文件与对应专题图件进行叠加，对单版式文件中的整饰要素进行修改、添加或补充调整，将调整后的单版式文件中的整饰要素建立文件索引，再将调整后的单版式文件和对应专题图件叠加生成完整专题图件；

分类模块50，用于根据地理要素对目标区域的所有专题图件进行分类，建立多个专题图件库。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。