Геннадий Радионов, старший эксперт DATA+
Современные ГИС существенно изменили представление о том, какой должна быть электронная географическая карта. Эти системы ориентированы на широкий спектр потребителей и задач, поэтому создаваемые с их помощью карты и планы часто являются упрощенными и даже примитивными, во многом проигрывая традиционно исполненным картографическим продуктам.
Нельзя сказать, что проблеме грамотного (в картографическом смысле) и эстетически привлекательного оформления карт совсем не уделяется внимания. Однако профессиональные системы составления и предпечатной подготовки карт очень специализированы, дороги и недоступны массовому пользователю.
Фирма ESRI всегда стремилась дать своим пользователям инструменты для создания высококачественных карт. Особенно ярко это проявилось в новом поколении продуктов ArcGIS 8.1.
Но если ситуация с отображением географических объектов существенно улучшилась, то грамотное, эстетически привлекательное аннотирование — размещение текстовых подписей на картах — до сих пор является очень сложной проблемой.
Средства автоматизированного аннотирования были в той или иной мере представлены в базовых программных ГИС средствах ESRI, начиная с ArcView GIS 3.1. В этих системах поддерживался контроль пересечения текстовых меток, появились средства для отображения текстов по сплайн-линиям вдоль объектов, отдельные средства оптимизации размещения (удаление повторяющихся меток и пр.).
В настольных продуктах семейства ArcGIS (ArcView/ArcEditor/ArcInfo 8.1) средства автоматического аннотирования получили дальнейшее развитие за счет встроенного улучшенного механизма аннотирования ESRI Label Engine. В ArcGIS планируется использовать и подключаемые внешние инструменты аннотирования, в первую очередь дополнительный модуль, основанный на системе Maplex. Другим направлением в решении проблемы является разработка автономных программных продуктов для автоматического аннотирования.
Наиболее известными продуктами картпроизводства, работающими с данными в формате ArcInfo, являются системы CPS шведской фирмы T-kartor и Maplex от ESRI.
И если CPS представляет собой надстройку над ARC/INFO, позволяющую создавать аннотации в формате ESRI, то Maplex является самостоятельной специализированной программой.
Основное назначение программы Maplex — автоматическое размещение текстовых подписей к географическим объектам и подготовка к изданию высококачественных карт.
Maplex специально разрабатывался для того, чтобы автоматизировать эту наиболее трудоемкую операцию при создании карт и планов, требующую большого объема высококвалифицированного ручного труда. По оценкам разработчиков, использование Maplex позволяет сократить время подготовки карт на 40%.
Maplex использует цифровые картографические данные, отображает их в соответствии со спецификациями пользователя и автоматически размещает подписи географических объектов.
С помощью Maplex можно автоматически размещать подписи к точечным, линейным, полигональным элементам карты по правилам, которые редактор формулирует и оформляет в виде специальной базы правил.
Рис. 1. Примеры использования Maplex 3.4: карта дорог, кадастровый и адресный планы.
В результате работы Maplex (рис. 1)
- Подписи четко соответствуют элементу, к которому они относятся;
- Минимизируются пересечения подписей между собой;
- Минимизируются пересечения подписей с географическими объектами;
- Подписи размещаются эстетически привлекательно.
- Maplex позволяет выполнять контроль размещения и редактирование меток, выявлять огрехи и исправлять их в автоматическом или полуавтоматическом режимах. Например, Maplex может:
- Разделять входные строки меток на несколько подстрок, чтобы формировать многострочные (стекируемые) метки, содержащие до 5 строк;
- Изменять символы из строчных на прописные и наоборот;
- Заменять строки на аббревиатуры или сокращения;
- Заменять буквенные символы цифровыми;
- Разбивать строку метки на части и оформлять их независимыми стилями (шрифт, оформление, размер, местоположение).
Кроме этого, Maplex позволяет готовить карты в форматах PostScript, Adobe Illustrator и FreeHand, экспортировать текстовые подписи в виде аннотаций ArcInfo, DGN и др.
Maplex корректно использует шрифты PostScript, TrueType, ArcInfo с задаваемой метрикой для печати карт и экранные образы шрифтов для отображения на экране компьютера. А также хорошо работает с цветом (рис. 2).
Рис. 2. Управление цветом в Maplex. Палитра содержит 64 произвольно задаваемых цвета.
Работа с Maplex
Общий порядок работы с Maplex укладывается в следующую схему:
- Создание проекта карты;
- Ввод или генерация классификатора объектов;
- Задание способа отображения карты;
- Определение правил размещения меток;
- Автоматическое размещение меток и уточнение правил;
- Экспорт меток или карты целиком.
Спецификации карты и любая другая необходимая информация сохраняется в проекте. Обычно проект используется для подготовки карт, имеющих одинаковый набор объектов и сходное отображение их на карте.
В терминах операционной системы проект — это отдельный каталог с набором текстовых файлов спецификаций.
Элементами проекта являются: классификация объектов; спецификация базы правил; установки программы; метрики шрифтов; определения цветов; установки проекций; символы, определяемые пользователем.
Maplex читает данные векторных форматов ESRI: shp-файлов и покрытий, данные SDE, а также MAPDATA, Laser-Scan IFF, VPF, CAD и топологические отношения этих данных. Это необходимо для того, чтобы связать отдельные линейные сегменты в линейные сети или полигональные области в карту во внутреннем представлении Maplex.
Такие структурированные векторные данные преобразуются в карту с настраиваемыми пользователем условными обозначениями. Эта карта образует фон, состоящий из географических объектов, на котором происходит основное действие — размещение текстовых подписей. С объектами карты связываются весовые коэффициенты, которые определяют взаимные связи между ними на карте. В большинстве случаев объекты будут иметь подписи, связанные с ними. В общем случае, сами подписи (метки) не имеют фиксированного положения на карте, их местоположение определяется расположением объектов.
База правил и параметры
Правила размещения меток должны быть введены в базу правил (Rulebase) Maplex (рис. 3). Пользователь должен сформировать определенные требования и параметры оформления меток, чтобы управлять их размещением, — например, как далеко метки могут размещаться друг от друга, и пр.
Рис. 3. База правил Maplex содержит информацию о способах отображения и размещения меток относительно географических объектов и взаимном положении меток между собой. База правил содержит более 100 параметров и может содержать до 4000 классов меток.
Maplex размещает метки на карте, учитывая веса (свойства) отдельных элементов. Элементы с большими весами имеют предпочтения перед элементами с низкими весами. В процессе размещения меток генерируется большое количество пробных вариантов для каждой метки и затем оптимизируется их местоположение, связанное с целями, заданными правилами до тех пор, пока не определится наилучшее местоположение для каждой метки.
В базе правил Maplex хранится описание того, как должны отображаться элементы карты и параметры размещения меток. Параметры применяются к каждому классу объектов, которые идентифицируются уникальным кодом. База может содержать до 125 правил и 4000 кодов.
Кроме того, Maplex содержит большое количество дополнительных параметров управления проектом, операциями экспорта и т.п.
Экспорт в аннотации ArcInfo
Maplex способен сохранять размещенные метки в слои аннотаций ArcInfo. Полигоны, окружающие метки, могут быть экспортированы в покрытия, а файлы описания стилей — в ArcInfo. В результате можно значительно улучшить качество подписей к объектам карты и существенно сократить время на их корректное размещение (рис. 4).
Рис. 4. Метки, экспортируемые в аннотации ArcInfo из Maplex.
