GIS中地图注记尺寸和文字信息的损失
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GIS软件中的各种要素的尺⼨关系(转)最近⽤ArcGIS,碰到出图中符号和布局要素⼤⼩问题,结合⾃⼰做GIS平台的经验进⾏总结。
对于ArcGIS部分,实验不是完全充分,但根据经验来看,应该是这样的。
1 对于GIS软件,⼏套不同要素都有尺⼨,这些尺⼨的单位有区别,之间通过⼀些关系换算出来1) 地图要素尺⼨:地图中的要素都有坐标,坐标有单位,⽐如⽶。
地图要素打印出来后的尺⼨,并不是其坐标单位表⽰的尺⼨,要根据⽐例尺计算,⽐如打印1:1万⽐例尺地图,地图上的100m到图纸上就是1cm。
2) 布局要素尺⼨:软件布局页⾯设计时使⽤的布局要素尺⼨单位跟打印出来图纸上的尺⼨单位是⼀样的,⽐如线宽、点距等,都以毫⽶、厘⽶之类的为单位。
布局页⾯通常有⼀个表⽰纸张尺⼨的框,供⽤户参考,⽐如⽤A4的纸张进⾏打印,纸张的尺⼨就是29.7*21cm。
这两者在软件中都以⽶、厘⽶之类的为单位,但打印出来⼀个要按照⽐例尺重新计算,⼀个是⽆需计算直接输出,是有区别的。
3) 地图符号和字体尺⼨计算机屏幕上绘制图形图像,都是以屏幕像素为单位(屏幕像素可看做是电脑屏幕最⼩的显⽰单元),因此设置符号尺⼨时,常以像素为单位。
每个像素最终打印到图纸上的尺⼨要根据ppi(pixels per inch,每英⼨多少个点,分辨率)来计算。
通常电脑屏幕是96ppi,⽽1英⼨=25.4mm,所以每个像素尺⼨为1/96*25.4=0.26458毫⽶。
另外,图纸打印时,⽤到⼀个dpi(dots per inch,也叫分辨率)的概念,跟ppi差不多,只不过因为打印机不使⽤像素为最⼩单位,⽽使⽤点为最⼩单位。
软件中设置⼀个尺⼨为n个像素或者点的符号,实际打印出来的尺⼨为n/dpi*25.4毫⽶。
有的软件⽀持⽤像素为单位设置尺⼨,有的则⽀持⽤点(如在ArcGIS软件中,其按照PostScript的规定,每英⼨有72个points,⼀个点尺⼨为1/72*25.4=0.35278毫⽶)。
arcgis中的标注和注记一直都分不清楚标注和注记的区别。
这不,发布服务遇到了高级别的警告,说“00017: 数据框中至少有一个包含图形的已启用注记组文档中的数据框包含地图图形”,一头雾水,找不到哪有什么地图图形。
先mark一下下面的文章,再学习学习。
在ArcMap中可以使用标注和注记来识别要素,选择标注或注记取决于你需要如何控制文本显示以及在ArcMap中如何存储文本。
对一个图层中的部分或所有要素的标注可以独立或者动态的创建,标注的文本和位置是由一系列定位规则自动确定的,如果每条文本的确切位置十分重要,则将文本存储为注记。
动态创建的标注将在放大或缩放后按照当前地图比例尺下的最佳位置重画,因为动态创建的标注被作为一个图层属性存储,改变设置,诸如等级分类,符号或者标注位置将影响到图层中的标注。
如果你使用了标注,如何标注要素取决于如何使用地图以及数据显示方式,这些考虑将帮助你决定在一个给定的情况下使用哪种标注方法。
注记是用于存储放置到地图上的文本。
每条文本通过注记存储自身的位置、文本字符串以及显示属性。
ArcGIS 完全支持两种注记类型:地理数据库和地图文档。
在ARCMAP中,处理地理数据库注记的速度要比处理地图文档注记的速度快。
1. 地理数据库注记:地理数据库注记要素存储在地理数据库中特殊类型的要素类中。
如果您想要在许多地图中使用可编辑文本,那么您应该将文本存储在地理数据库注记要素类中。
可以在ArcMap 或ArcCatalog 中创建地理数据库注记要素类。
在地理数据库中存储注记与在地理数据库中存储线、点及面等地理要素类似。
您可以将存储在地理数据库中的注记添加到任何地图中,该注记会作为注记图层出现在ArcMap 的内容列表中。
像地理数据库中的其他要素类一样,注记要素类中的所有要素都有一个地理位置、范围和属性。
注记要素类可以在要素数据集内,也可以作为地理数据库中的独立要素类。
地理数据库注记可以分为标准注记和关联要素的注记两种。
ArcGIS中的标注与注记(Label与Annotation)关系与区别讲解在ArcMap中可以使用标注(Label)和注记(Annotation)来识别要素,选择Label或Annotation取决于你需要如何控制文本显示以及在ArcMap中如何存储文本。
对一个图层中的部分或所有要素的标注(Label)可以独立或者动态的创建,但有的时候用注记(Annotation)会更好些,注记(Annotation)可以由标注(Label)转成或从一个Coverage导入。
动态创建的标注(Label)将在漫游和缩放后按照当前地图比例尺下的最佳位置重画,因为动态创建的标注(Label)被作为一个图层属性存储,改变设置,诸如等级分类,符号或者标注位置将影响到图层中的标注(Label)。
注记(Annotation)可以从一个草图创建或从一个已有的Coverage 中转换,当你使用其中的方法创建注记(Annotation)时,当前的比例尺将被作为参考比例尺,注记要素总是用参考比例尺规定的尺寸显示。
注记(Annotation)可以作为地图的图形或者GeoDatabase的要素被存储,每个注记(Annotation)文本可以被独立操作,因为注记(Annotaion)不过是一种类型的要素,它的大小相对地图上的其它要素保持不变。
存储在GeoDatabase中的注记(Annotaion)可以或者不链接到一个要素上,非链接的注记(Annotaion)是一个地理位置文本字符串,和别的要素类中的要素没有关联。
链接要素注记中的文本来自一个相关的点,多边形或者线要素的属性表的一个或多个字段。
当相关要素移动时,要素链接注记(Annotation)也跟着移动。
如果你使用了标注(Label),如何标注要素取决于如何使用地图以及数据显示方式,这些考虑将帮助你决定在一个给定的情势下使用哪种标注方法。
你可以使用Text工具来标注一些要素,或者你可以利用ArcMap内置的功能--基于一个图层相关的属性数据交互或动态来标注要素。
《A r c G I S地理信息系统空间分析实验教程》重点(自制)(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章1.地理信息系统:是在计算机软硬件支持下,对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2.地理信息系统的主要组成部分:硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。
功能分为以下五个方面:①数据采集与输入;②数据编辑与更新;③数据存储与管理;④空间数据分析与处理;⑤数据与图形的交互显示。
世纪GIS应用新的发展趋势:网络GIS、组件式GIS、虚拟现实GIS、时态GIS、互操作GIS、3S集成。
5.对基于GIS的空间分析的理解不同的角度和层次:①按空间数据结构类型;②按分析对象的维数;③按分析的复杂性程度。
第二章的基础模块:ArcMap、ArcCatalog、Geoprocessing。
地理处理框架:具有强大的空间数据处理和分析工具,包括地理处理工具的集合和模型构建器。
第三章1.空间数据采集:是指将现有的地图、外业观测成果、航空相片、遥感图像、文本资料等转成计算机可以识别处理的数字形式。
2.数据组织:就是按照一定的方式和规则对数据进行归并、存储、处理的过程,中主要有Shapefile、Coverage和Geodatabase三种数据组织方式。
4.地理数据库:是按照层次型的数据对象来组织地理数据。
5.要素类:是具有相同几何类型和属性的要素的集合,即同类空间要素的集合。
6.地理数据库建立的一般过程:①地理数据库设计;②地理数据库建立;③建立地理数据库的基本组成项;④向地理数据库各项加载数据;⑤进一步定义地理数据库。
7.地理数据库的基本组成项:对象类、要素类和要素数据集8.要素类的分类:简单要素类和独立要素类。
9.创建拓扑的优势:①根据拓扑关系,不需要利用坐标或距离,就可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系;②利用拓扑关系便于空间要素查询;③可以根据拓扑关系重建地理实体。
GIS实习教程第2章地图符号、注记的初步使⽤第2章地图符号、注记的初步使⽤新建图层要素分类显⽰点密度图统计指标地图地图注记地图⽂档的操作本章⼩结2.1新建图层启动ArcMap,如果出现启动对话框,可选“新建〉空⽩地图”,如果已经打开了⼀个地图⽂档,选择菜单“⽂件〉新建〉空⽩地图”,按“确定”键继续。
已经打开的地图⽂档会关闭,新的地图⽂档⼀般以“⽆标题”为默认名,内部有⼀个默认的数据框:“图层”。
在标准⼯具条中点击图标鱼1 (添加数据⼯具),或选⽤主菜单“⽂件〉添加数据…〉添加数据”,在弹出的对话框中利⽤“查找范围”下拉菜单,找到练习数据所在的⽂件夹\由8_^1〇, 按“确定”键,如果不出现\gis_exlO,可选择“⽂件夹连接”,按“添加”键,在下部⽂本框内逐级展开本计算机的路径⾄\gis_exlO,(也可借助“连接到⽂件夹”按钮錄定位到\gis_exlO),再进⼊ex02,可看到有带图标C I的地理数据库Township.gdb,这是数据源(Data Source),双击展开,有 3 个要素类(FeatureClass):hi_way、town_anno及 townshp,借助Ctrl键,⿏标点选其中两项:hi_way和townshp,按“添加”键,当前数据框会增加两个图层:线状图层hi_w ay和⾯状图层townshp。
初始名称和要素类的名称⼀致,显⽰符号随机设定(图2-1)。
参照第1章,再练习⼀下:调整图层上下显⽰顺序(如果⽆效,可点击内容列表左上⽅的按钮_),打开、关闭图层的显⽰状态,缩放、平移地图。
练习时可以看到,地图缩放后,线要素的显⽰宽度和显⽰器的分辨率保持⼀致,不随地图的缩放⽽变窄、变宽。
在内容列表中⽤⿏标右键点击数据框名称“图层”,在快捷菜单中选择“参考⽐例〉设置参考⽐例”,再缩放地图的显⽰,可以看出,线要素的显⽰宽度随着地图的缩放⽽变窄、变宽。
如果选⽤“参考⽐例〉清除参考⽐例”,线要素的显⽰宽度变为初始状态,不随地图缩放⽽变窄、变宽。
arcgis 标注注记表达
ArcGIS是一款由美国Esri公司开发的地理信息系统软件,用
于地图制作、空间分析和数据管理等方面。
在ArcGIS中,标注和注
记是地图制作中常用的功能,用于在地图上添加文字信息以便于用
户理解和使用地图。
标注通常是指在地图上显示要素的名称、属性
或其他相关信息,以便于识别和理解地图内容。
注记则是指在地图
上添加文字说明或标签,用于解释地图中的要素、现象或特征。
在ArcGIS中,标注和注记的表达可以通过多种方式实现。
首先,可以通过设置标注和注记的样式、颜色、大小和位置等属性来表达
地图中的信息。
这可以帮助用户更清晰地理解地图内容。
其次,可
以利用标注和注记的排列方式和布局来突出重点信息,比如使用不
同的字体、加粗或斜体等方式来强调特定的要素或信息。
另外,可
以通过设置标注和注记的透明度、阴影和背景等效果来使其更加突
出和易于阅读。
除了以上基本的表达方式,ArcGIS还提供了丰富的标注和注记
功能,比如可以根据要素属性自动添加标注,可以通过注记工具手
动添加注记,还可以利用标注和注记的编辑工具对其进行进一步的
调整和修改,以满足用户对地图表达的需求。
总之,ArcGIS中的标注和注记是地图制作中不可或缺的重要功能,通过合理的设置和调整,可以有效地表达地图中的信息,帮助用户更好地理解和利用地图内容。
通过灵活运用标注和注记的各种功能,可以使地图更加直观、清晰和具有吸引力。
G IS中地图注记尺寸和文字信息的损失[日本]Yuk i o Sadah iro 地图注记是地理信息系统中不可缺少的组成内容。
它将与空间目标有关的各种属性联系起来,如目标的名称、面积、周长等。
G IS中都有将注记配置的功能。
地图注记的可读性取决于多种因素。
字符尺寸是其中最重要的影响因素之一,通常大字符往往比小字符易读。
但当地图注记以较大尺寸显示时,就会出现注记相互压盖或超出屏幕显示范围之外的现象,从而造成由地图注记所表达的文字信息部分损失。
如果选用较小尺寸的字符,信息损失就可以避免,但这会在很大程度上影响字符的可读性。
为了解决这个问题,所采用的计算机自动注记配置算法通常包括以下步骤:(1)由G IS用户确定地图注记尺寸;(2)由G IS实现注记的自动配置;(3)利用配置算法将压盖的注记的总数尽可能减少。
但是即使采用这些智能算法,注记压盖有时也不能降低到使它们都可读的要求。
Fo r m ann和W agner于1991年讨论了注记只允许配置在四个角位置的情况。
研究结果表明若按给定的尺寸进行注记配置而不造成压盖,即使所有的注记都具有相同的矩形形状也是不可能的。
本文分析了地图注记自动配置时,字符尺寸与信息损失之间的关系。
目的在于研究字符尺寸为多大时能在一定的程度上控制文字信息的损失,并要在使用自动注记配置算法时为字符尺寸的确定提出一种算法,以避免过多的注记压盖。
本文提出了一种统计的方法来分析字符尺寸与信息损失之间的关系。
首先我们定义一个结构并在此基础上分析字符尺寸与文字信息损失之间关系。
假设G IS将数据显示在宽为X0、高为Y0的矩形区域A内,面积为S0。
L i为区域A内点P i(i=1,…,N)的注记所占区域。
该区域被定义为包含了注记的最小矩形框,其水平边与A的水平边平行。
L i的宽度和高度设为X i和Y i,面积为S i,则S i=X i×Y i。
再定义几个概念用来表示文字信息的量。
由G IS提供的全部文字信息称为‘总体信息’记为I TO TAL,此参数定义为区域A内与点有关的全部地图注记面积的总和。
用公式可表示为I TO TAL=∑Ni=1S i(1) G IS用户获得的文字信息量可通过两个指标来度量:I V IS,称作‘可见信息’,它被定义为区域A中区域L i的面积的总和。
此参数可通过从I TO TAL中减去落在区域A之外的L i的面积得到。
I L EG,称作‘可读信息’,它被定义为没有被其他注记压盖的区域L i的面积总和。
它们用公式可分别描述为I V IS=∑Ni=1area[A∩L i](2)I L EG=∑Ni=1area[A∩L i-∪j∈M,j= iL j∩L i](3)其中M表示集{1,…,N}I V IS、I L EG分别表示G IS 用户从系统中获得的文字信息的上限值和下限值,但这两个值不足以估算传输的有效性,即信息的绝对值。
因此要能估算出G IS中文字信息传输的有效性还需引入两个指标:‘可见率’R V I S和‘可读率’R L EG。
前者是I V IS与I TO TAL的比值,后者是I L EG和I TO TAL的比值。
它们反映了注记自动配置过程中超出屏幕的注记以及压盖的注记的值。
下面是使用统计的方法推导出的R V I S和R L EG 的期望值并用它们构成字符尺寸的数学表达式。
利用这些参数就可以度量和估算文字信息的损失量了。
可见率R V I S的期望经推导可用以下公式表示(过程从略)E[R V IS]=∑Ni=1(2X0X i+2X i X i′-X2i-2X′2i)(2Y0Y i+2Y i Y i′-Y2i-2Y′2i)4S0∑Ni=1S i(4)当注记进行自动配置时,注记的位置与其相关点的关系通常如图1所示。
当这些位置都不能得到时,注记可配置在图1 (b)位置。
但是由公式(4)可发现:注记配置在图124 测 绘 通 报 1999年 第2期(a )位置时I V IS 的期望值最小,但配置在图1(c )位置时注记的可见性最好。
从最大可见性的角度看,注记配置在图1(b )或图1(c )上要比配置在图1(a )上更理想。
图1 点与其注记之间的位置关系若考虑所有的注记都具有相同的高度Y 和宽度rY ,并且注记配置在其相关点的右上方的情况,公式(4)就可以化简为E [R V IS ]=1-(rY 0+X 0)2S 0Y +r 4S 0Y2(5)公式(5)表明R V I S 的表达式是关于字符尺寸的二次方程。
当字符尺寸与显示器尺寸相比很小时,R V IS 的表达式与Y 成线性关系。
根据公式(5),假设计算机显示屏的分辨率为640×480个像素,如果可见率要达到95%,这时字符的尺寸应该是多少呢?表1说明了结果。
表1 可读比率取一定值时所要求的字符尺寸(r 是注记宽度与高度的比值)E [R V I S ]r3571015200.8061.8341.8631.5923.0815.9212.140.8545.8231.1123.5217.2111.899.080.9030.0220.5615.5711.417.906.040.9514.9310.197.735.683.933.010.992.962.021.541.130.780.60可读率R L EG 的期望值可用如下公式描述(推导过程从略)E [R L EG ]=1∑Ni =1S i∫X 0x =0∫Y 0y =0P i (x ,y )×∏i ∈M ,j ≠i{1-P j (x ,y )}d y d x (6)P i (x ,y )是区域A 内点(x ,y )被注记区域L i 压盖的概率,P i (x ,y )∏i ∈M ,j ≠i{1-P j (x ,y )}是点(x ,y )被某个注记压盖的概率。
P i (x ,y )=1S 0m in{X i ,x +X i ′,X 0-x +X i -X i ′}m in{Y i ,y +Y i ′,Y 0-y +Y i -Y i ′}公式(6)比较常用,但从该公式很难直观地理解字符尺寸与注记可读性之间的关系,并且由于公式中含有求和与求最小值使得计算时间比较长。
基于以上原因,我们在两种特定情况下进行分析:所有注记具有相同尺寸;所有注记具有相同高度且都标注在点的右上方。
当注记具有相同形状和尺寸时,设所有注记的宽度、高度都为X 、Y ,注记的位置在其相关点左下X ′,Y ′处,注记面积为S 。
经推导得到可读率的期望的近似值,推导过程中假设地图注记区域与屏幕相比很小从而忽略S S 0(推导过程略)E [R L EG ]≈1S 0S[S (X 0-X )(Y 0-Y )+N YN +1(Y 0-Y )(X2+2X X ′-2X ′2)+[N X N +1(X 0-X )(Y 2+2X Y ′-2Y ′2)+14(X 2+2X X ′-2X ′2)(Y 2+2YX ′-2Y ′2)]](7)当(X ′,Y ′)=(0,0),(X ,0),(Y ,0),(X ,Y )时,可读率的期望值最小,当(X ′,Y ′)=(X 2,Y 2)时,可读率的期望值最大。
这说明从可读性角度讲,图1(c )位置比图1(a )位置更理想。
当注记配置在点的右上角时,可读率就可被化简且不再是近似值E [R L EG ]=N S S 0(1-S S 0)N -1(X 0-X )(Y 0-Y )+1(N +1)S {S 0-(N S +S 0)(1-S S 0)N}(X Y 0+X 0Y -2S )-N S∑Ni =1(N i )(-S S 0)i +11(i +2)2(8)根据公式(8)可以检验字符尺寸与可读率之间的关系。
假设显示器的分辨率为640×480个像素,N 个点任意范围分布在屏幕上,注记区域是矩形且高、宽比为1 5。
结果如图2所示,当一个目标显示在屏幕上且可读率等于可见率时,字符尺寸与ER L EG 几乎成线性关系,当点目标数变多时,它们的关系变成逻辑曲线。
当注记具有相同高度且配置在相关点的右上方时,设注记i 的宽度、高度分别X i ,Y i ,面积为S i ,经推导得到R L EG 的期望值(过程略)E [R L EG ]=E [I 1,0″]+∑Ni =1E [I 2,i ″]+E [I 3,0″]+∑Ni =1E [I 4,i ″]∑Ni =1S i (9)其中I i ,j ″是显示在子区域Ai ,j″内的可读信息量。
341999年 第2期 测 绘 通 报 图2 可读率的期望与字符尺寸(Y)之间的关系 应用以上统计的方法,可以近似地估算注记的可见率和可读率,使我们能够在一定程度上控制文字信息的损失并给出确定的字符尺寸。
尽管估算的准确度可能会根据目标分布的不同而改变,但它至少保证了能避免过多的注记超出屏幕外和相互压盖。
文中采用可读率和可见率来度量信息的损失,在实际应用中,G IS用户采用哪一个指标取决与用户的需求。
如果用户用不着估算屏幕外的文字,那么关心的是可见率。
当有较多注记显示时则应选用可读率作为确定字符尺寸的标准。
根据以上分析可知:4个角点的可见率和可读率比其他位置都低,但这并不表示可以排除这几个位置。
尽管图1(c)的可见率和可读率都最大,但该位置却很难被阅读者识别。
因此,在确定注记位置时除了可见率、可读率以外,还应考虑屏幕显示尺寸、字体等多方面因素。
最后需要指出的是:本文的分析结果并不能完美地解决注记超出屏幕和压盖的现象。
若不允许压盖,还必须使用自动注记配置等其他算法。
原载《Cartograp hy》1996年第4期 李 艳编译 郑家声校(上接第38页)较差的限差,单位为m。
3.野外数据编码采用EPS W编码体系。
4.数据资料要求所有成果须以数据文件提供。
文件名系EPS W确定,成果主要有以下文件:(1)控制点文件:记录控制点的点号、编码、X、Y、H(.knw)(2)初始化文件:记录工程名、比例尺、坐标偏移量等信息(.in i)(3)成果坐标文件:(.co r)(4)注记文件:(.no t)(5)CAD文件(.dw g)(6)属性文件:(.ldl)5.EPS W与外界交换数据通过:COR NO T、EPSG、AU TOCAD,单向数据调入有:(co r、fld、ep s、no t)格式。
6.房产分幅图。
按50c m×50c m正方形分幅,图幅号完整编号11位,用于计算机管理。
7.分层图。
采用1 200比例尺成图,根据同幢楼的自然层和层的面积不同作为分层依据。
三、成果及精度通过数字化测绘技术在1 500房产图测绘中的应用,取得了以下成果。
1.初步有一个实现了的房产图生产的工艺模式程序。
在生产组织、人员、装备结构和规模配备情况有了一定的经验。