Картографические представления

Третьяченко Д.А., DATA+, e-mail: dashat@dataplus.ru

Cartographic representations in ArcGIS provide categorizing and displaying data based on rules that define the appearance of map features. Representations provide the ability to store symbols in database and allow edit to be made to an individual feature symbol on a map without changing the actual shape or position of that feature in the database.

Введение

Возможность создавать собственные условные знаки для отображения объектов на карте (символы объектов), применять их в различных документах карты, а также передавать их вместе с данными или автономно имеется во всех версиях ArcGIS. Передача символов осуществляется посредством вспомогательных файлов: файла слоя (.lyr) или стиля (.style). Но это не всегда удобно, поскольку есть возможность потерять такой дополнительный файл и, как следствие, разорвать связь между объектами и правилами их отображения на карте. Кроме того, в ArcMap до недавнего времени не было стандартных средств сложной настройки символов. Например, при создании дополнительной карты более мелкого масштаба приходилось создавать новый генерализованный класс пространственных объектов из объектов исходного класса.

С появлением, начиная с версии ArcGIS 9.2, нового типа базы геоданных (файловой), пользователи получили не только усовершенствованный формат хранения данных, но и новые возможности, такие как возможность работы с картографическими представлениями. Картографические представления позволили снять вышеописанные ограничения, добавив в ArcGIS профессиональный инструментарий создания символов любого уровня сложности для высококачественных карт.

Работа с картографическими представлениями

Картографические представления – полезный инструмент, разработанный для решения множества картографических задач:

• хранение условных обозначений объектов вместе с самими объектами
• создание разномасштабных карт на основе единой базы геоданных
• изменение геометрической формы объекта, не влияющее на координаты самого объекта
• разработка условных обозначений на профессиональном уровне
• адаптация символа под конкретную ситуацию на карте и т.д.

Возможности использования функциональности картографических представлений в разных настольных программных продуктах ArcGIS представлены в таблице.

Работа с картографическими представлениями (КП) в настольных продуктах ArcGIS.

Картографические представления – свойство файловой базы геоданных, не являющееся новым форматом данных или вспомогательным файлом, хранящимся отдельно от самих объектов. Картографические представления позволяют хранить пространственные объекты и символы их отображения на карте в едином месте – в классе пространственных объектов файловой базы геоданных. Хранение символов внутри класса пространственных объектов реализовано при помощи специальных атрибутивных полей, в которые записываются основные свойства символа объекта (толщина линии, цвет, заливка и т.д.) и эффекты, применяемые к геометрии каждого символа (сглаживание контура, смещение символа относительно координат исходного пространственного объекта и другие).

Дополнительным преимуществом работы с картографическими представлениями является возможность хранения любого количества символов для объектов одного класса. В оформлении карт, различающихся по тематике или масштабу, часто используются одни и те же пространственные объекты, но отображаются они разными символами. Создав необходимое количество картографических представлений для любого класса файловой базы геоданных, вы можете быстро переключаться на отображение именно с теми символами, которые необходимы для оформления данной тематической карты (рис. 1). Вся работа с картографическими представлениями осуществляется через стандартное диалоговое окно Свойства слоя (ArcMap). Никаких дополнительных приложений для настройки картографических представлений не требуется.

Рис. 1. Использование картографических представлений для оформления карт разного масштаба.

Правила картографических представлений

Наиболее простой способ создать картографическое представление – конвертировать стандартные символы слоя в представления (в приложении ArcMap). В результате, в соответствии с каждым исходным символом, будет создано отдельное правило картографического представления. Каждое картографическое представление состоит из набора правил. Правило – это общее описание условного знака тематической группы объектов класса.

В базе геоданных правила хранятся в особом атрибутивном поле Rule_id. Каждое правило состоит из символьных слоев маркеров, линий или заливок. Количество слоев зависит от типа геометрии условного знака и его сложности. Настройка правил (добавление, удаление и изменение свойств слоев) осуществляется в закладке Символы диалогового окна Свойства слоя (приложение ArcMap).

Например, в классе пространственных объектов Административные границы мы можем выделить следующие группы: границы государств, федеральных округов, субъектов федерации, районов. Каждый тип границы имеет свой символ на карте, поэтому для каждого из них будет создано свое правило в картографическом представлении (рис. 2).

Рис. 2. Работа с картографическими представлениями в ArcMap.

Геометрические эффекты, применяемые к картографическим представлениям

В данном случае, геометрический эффект – это изменение геометрии символов одного слоя или группы всех слоев (глобальный геометрический эффект), заданное в правилах картографического представления. Применение геометрических эффектов позволяет изменить геометрию символов (например, показать линейные объекты полигональными символами за счет создания буфера), упростить, сгладить, сдвинуть, повернуть и т.д. символы относительно исходных пространственных объектов. Геометрические эффекты применяются только к символам объектов (картографическим представлениям), а геометрия самих пространственных объектов в базе геоданных не меняется.

Например, для более качественного оформления карты необходимо сгладить линейные объекты рек. Но делать это с данными, хранящимися в базе геоданных, нельзя, так как эти же данные могут использоваться для оформления карт другого масштаба или для анализа данных, при котором сглаживание неприемлемо. В таком случае можно применить геометрический эффект Сглаживание только для символов картографического представления (рис. 3). Сами же объекты базы геоданных не претерпят никаких изменений.

Рис. 3. Применение геометрического эффекта Сглаживание к объектам рек.

Замещения картографических представлений

В некоторых случаях символ объекта, подчиняясь общим правилам представления, не отвечает индивидуальным особенностям этого объекта. Тогда вы можете перейти к использованию Замещений представления. Замещение – это изменение свойств символа отдельного объекта (его картографического представления) с целью более точного отображения его на карте. Все изменения, внесенные в символ, автоматически записываются в дополнительное атрибутивное поле – Override (Замещение).

Например, желая выделить на карте городов России город Москву более крупным символом, не обязательно создавать новое правило картографического представления. Достаточно изменить одно из свойств представления данного объекта – размер символа. Это изменение не добавит к классу объектов новое правило и не исключит объект из текущего правила. Просто в атрибутивном поле Override (Замещение) для объекта города Москвы появится отметка о том, что подчиняясь всем свойствам указанного в поле Rule_id правила, размер символа должен соответствовать указанному в замещении.

Свободные картографические представления

Но иногда бывает невозможно корректно отобразить объекты, используя общие правила символов, дополнительные геометрические эффекты или замещения. Для решения таких задач символы объектов требуют ручной доработки. Примером может быть расстановка маркеров деревьев в пределах контуров лесного массива, через который проходит водоток (линейный объект другого класса). В таких случаях используется свободное представление – представление, не подчиняющееся ни одному правилу и настроенное вручную, в соответствии с ситуацией на карте (рис. 4). Все свойства свободного представления записываются напрямую в поле Override и применяются только к этому объекту.

Рис. 4. Работа со свободным картографическим представлением.

Геообработка для картографических представлений

В ArcInfo предоставляются дополнительные инструменты геообработки, позволяющие дорабатывать созданные картографические представления. Можно, например, выравнивать маркеры, заполняющие полигон, в соответствии с основным направлением полигона, ориентировать точечные символы на карте вдоль каких-либо линейных объектов или выявлять и исправлять конфликты между несколькими символами, раздвигая их при отображении на карте (рис. 5), и т.д.

Рис. 5. Выявление конфликтов между символами.

Заключение

Помимо постоянной связи объектов с их условными обозначениями (хранение в одном классе базы геоданных), работая с картографическими представлениями вы получаете лёгкий в использовании и изящный инструментарий, позволяющий создавать многоуровневые символы и применять для них различное поведение в зависимости от отображаемой на карте ситуации. Картографические представления помогают создать профессиональный картографический продукт, отвечающий всем требованиям и стандартам, более не тратя время и немалые усилия на окончательную подготовку каждой из карт к печати во внешних графических пакетах. А гибкие настройки и дополнительные возможности картографических представлений дают огромные преимущества в работе по сравнению с использованием традиционного оформления карт стандартными символами в ArcMap (рис. 6).

Рис. 6. Пример оформления участка карты при помощи картографических представлений.

В текущей версии ArcGIS 9.3 функциональность картографических представлений расширена. Так, новый инструмент Рассеять маркеры в наборе инструментов Картография (ArcToolbox) позволяет улучшить картографическое качество карты путем снижения плотности маркеров точечных объектов. Расставить маркеры точечных объектов на нужном расстоянии можно случайно или по заданной геометрической форме: по окружности, квадрату, кольцевое или крестовое распределение и т.д. А новая опция отклика инструментов при работе с картографическими представлениями по принципу «Что вижу, то получаю» позволяет интерактивно наблюдать за изменениями на вашей карте при редактировании представлений.

Картографические представления появились в ArcGIS сравнительно недавно, их использование еще не стало общепринятым. Но можно смело предположить, что и профессиональные картографы, и начинающие ГИС-специалисты по достоинству оценят широкие возможности, открывающиеся с внедрением этого инструментария в повседневную практику оформления карт в ArcGIS.