[发明专利]一种基于GIS平台的海洋断面图绘制方法

摘要

一种基于GIS平台的海洋断面图绘制方法，包括步骤如下：(1)加载数据：加载的数据包括用于绘制的海洋环境要素数据和海底地形数据；(2)加载数据框模板；(3)图层符号化：断面分布图的符号化是以等值线加分层设色法表示的渐变填充图，其填充的分级色度遵循渐变的方法并保持色系固定；(4)注记生成及编辑；(5)图层掩膜：即等值线压盖，用于将标注上的字体压盖等值线；(6)整饰成图；(7)制图输出。本发明首次在GIS平台上集成了海洋断面图绘制的全部流程，改变了现有海洋断面图图件格式、平台各异，排版编辑困难、标准不一的现状，实现了传统断面图件在GIS平台上的自动化绘制。

主权项

1.一种基于GIS平台的海洋断面图绘制方法，其特征在于包括步骤如下：(1)加载数据：加载的数据包括用于绘制的海洋环境要素数据和海底地形数据，支持数据类型为点、线、面的FileGDB数据和ArcGIS GRID栅格数据，具体步骤包括：①海底地形数据生成：通过Arcmap导入一系列点文件，使用features to Polygon将点文件连接成面文件，并导出为ShapeFile格式；②海洋环境要素数据生成：通过Arcmap中的GeoStatistical Analyst功能插值实现，插值过程为对海洋环境要素数据采用Kriging方法进行数值插值，数值插值后选择Spherical采样方法和Surface的平滑方法，对插值完成的结果通过Export To Raster和Export To Vector进行栅格和矢量数据导出；(2)加载数据框模板：具体步骤包括：①通过IMapDocument、IPageLayout、IMapFrame接口加载已设计好的A3幅面纵版排列数据框模板；②调用Ipage接口中的Units、Orientation、QuerySize命令将当前数据框模板的单位、方向、页面尺寸替换成已加载的数据框模板，并调用IMapGrids接口中的ClearMapGrids命令清空所有地图附件；(3)图层符号化：断面分布图的符号化是以等值线加分层设色法表示的渐变填充图，其填充的分级色度遵循渐变的方法并保持色系固定；(4)注记生成及编辑：具体步骤包括：①生成标注：调用LabelEngine.MaplexLableEngine接口将等值线上的数值进行标注，其中字体的基本设置，包括标注字体类型、字体大小、字体颜色通过调用ILabelEngineLayerProperties接口实现，字体的高级设置，包括等值线标注设置、沿直线摆放、按页面设置通过调用IMaplexOverposterLayerProperties接口实现；②标注转注记：调用IConvertLabelsToAnnotation接口实现图层中的标注转换为注记，注记是随图层比例尺的变化而变化；(5)图层掩膜：即等值线压盖，用于将标注上的字体压盖等值线，掩膜过程的实现步骤包括：①调用IFeatureClass、IDataset、IGeoDataset和ISpatialReference接口获取图层的路径及空间参考；②调用IFeatureLayer、IFeatureClass、IAnnotationClassExtension接口获取图层的参考比例尺；③调用Geoprocessor、FeatureOutlineMasks接口进行掩膜设置；④对面状掩膜图层颜色设置，调用EsriSimpleFillStyle.esriSFSHollow接口将掩膜图层填充设为无色、EsriSimpleLineStyle.esriSLSNull接口将掩膜图层外框线设置为无色，调用ILayerMask中的MaskingLayers命令完成注记图层对等值线压盖；(6)整饰成图：具体步骤包括：①绘制地图要素：通过IGraphicsContainer接口调用步骤(2)已加载的数据框模板，遍历模板中的所有元素并绘制在地图框架上；②创建方里网格：调用IMapGrid接口设置网格类型为MeasuredGridClass，调用ICartographicLineSymbol接口设置图框线的样式，调用IFormattedGridLabel接口设置坐标轴坐标为小数点后2位；调用IGraphicsContainer、IFrameElement和IMapFrame接口将网格添加到当前地图下；③固定视图位置：调用Ienvelope接口，通过Envelope.PutCoords接口获取当前视图下的四角坐标，调用IMapFrame接口，通过MapFrame.ExtentType接口和Mapframe.MapBounds接口分别将其范围设置已获取的地图的四角坐标，使视图位置设置为固定范围；④断面图图例绘制：调用IHorizontalBarLegendItem、ILegendItem3和ILegendClassFormat接口完成断面分布图图例的设置，并通过调用Ienvelope和IQuerySize接口将图例摆放到视图右下角；(7)制图输出：确认最终的出图内容，将成图文件保存成MXD格式，制图成果以PDF或者图片的方式输出；所述步骤(3)图层符号化的具体步骤包括：①符号颜色的分级设置：调用ArcEngine中的IClassifyGEN接口进行颜色分级方法设置，分级方法包括自然分割法、等间距分割法、四分位分割法、标准方差法和自定义间距法，调用ArcEngine中的IClassBreaksRendere和IClassBreaksUIProperties接口按照选定的分级方法，按照加载数据的值域对其进行颜色分级；②等值线生成：对于输入数据为ArcGIS GRID栅格格式数据，通过调用IRaster、IRasterBand和IRasterStatistic接口获取输入数据的值域信息，调用ESRI.ArcGIS.Analyst3DTools.Contour、ContourList和Geoprocessor接口实现栅格数据等值线的自动提取，对于输入数据为矢量格式的数据，因其等值线已生成，此处无须再进行处理；③海洋环境要素数据的符号化渲染：矢量数据调用IGeoFeatureLayer和IUniqueValueSym接口进行面状图层渲染、调用ContourTools.ContourRender接口、ContourLineColor接口进行线状图层渲染；栅格数据调ESRI.ArcGIS.Analyst3DTools中的IRasterClassifiedSym接口获取颜色信息，通过已选定的符号代码与数据库中相匹配的颜色信息，按照上述①的分级设置，进行断面分布图的颜色渲染；④海底地形数据符号化：调用IFeatureLayer、ISimpleRenderer、ILineSymbol接口，将海底地形面状图层渲染为四色标准值CMYK为0,0，0,30，线宽为4mm；所述步骤③中已选定的符号代码为国家海洋局《我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程》规定的10位编码，数据库记录了绘制海洋断面图所需的描述信息，包括颜色、点的大小、线的粗细，字段设置，如表1，表1：海洋断面图绘制属性库设计表。