2001年 第2期 测 绘 通 报 9
文章编号:0494-0911(2001) 02-0009-03
中图分类号:P 208 文献标识码:B
GIS 中地图输出的表现形式
赵军喜, 华一新
(解放军信息工程大学测绘学院, 河南郑州450052)
Expressional Forms of Map Output in GIS
ZHAO Jun -xi, HUA Yi-xin
摘要:在分析GIS 中数字地图输出新特点的基础上, 讨论了GIS 中地图输出中的屏幕显示输出和基于PostScript 语言与RIP 技术
的硬拷贝输出两种主要表现形式。最后简单介绍了在Internet 网络上进行地图输出的优点和解决办法。
关键词:GIS; 地图输出; PostScript 语言; RIP 技术
地图输出就是将抽象的空间地理数据转换成可视化地图图形的过程, 是GI S 中空间地理数据可视化的最常用、最有效的途径。空间信息的图形经符号化以后, 输出的形式主要有两种:一种是屏幕显示输出, 一种是硬拷贝输出。
1. 要素图形关系处理
其目的是处理好图面的一致性和可辨别性关系, 信息表达和地图感受之间的关系。着重从3个方面处理。
(1) 优先级处理
地图上各地理要素从其表现形式看有一定的优先级次序, 优先级高的压盖优先级低的。屏幕显示输出优先级的确定可依以下原则进行:
1. 优先级低的面状要素先显示, 线状要素次之, 点状要素最后显示。
2. 对同一要素层处理时, 根据目标的分类分级确定显示级别, 低级别的先显示, 高级别的后显示。如交通层处理时, 显示的顺序为小路、大车路、普通公路、高速公路、最后是铁路。
3. 根据不同地理要素的重要程度分为不同的要素层, 次要的层先显示, 重要的层后显示。
(2) 显式隐式关系处理
传统地图制图中, 由大比例尺地图制作小比例尺地图都要进行制图综合, 否则, 图面要素太多会影响读图效果。同样, 在屏幕显示全图时也要舍去一些次要的要素, 当开窗放大时, 详细的信息才显示出来。可以根据地图比例尺、要素类型、要素的属性特征确定要素的显示级别, 再根据地图屏幕显示的视野范围, 确定在该视野内要显示的地理要素集, 以
5. G IS 中的地图减少了符号的不明确性。在传统地图中, 制图者所设计的符号不一定能全被用户理解。但在GI S 数字环境中, 符号的含义被明确地表示出来。
6. 在GIS 数字环境中, 符号化的地图图形在显示时受到限制。最显著的是, 电子地图在不同方向上有不同的精度控制。这常常对地图图形显示的视觉效果产生不良影响。
7. G IS 中制图输出的手段多种多样, 有屏幕显示输出、打印机或绘图机纸张输出、印刷胶片输出等。
达到有选择地显示地图内容的目的。
(3) 目标间关系处理
包括面与面目标, 线与面目标, 点与面目标, 线与线目标, 点与线目标之间的关系处理。屏幕显示地图对于目标间的关系处理, 可以利用各要素图形间的压盖关系加上一些算法, 就能达到理想的效果。
(4) 要素特征转换
由于地图显示在屏幕上的比例尺是可变的, 所以必须进行地理要素图形的几何特征转换。当显示比例缩小时, 原来的线状要素(如半依比例尺桥梁) , 按实际尺寸已经无法显示, 必须改用点状符号; 原来的面状要素(如居民地) , 也要变成圈形符号表示。
2. 实时响应
实时响应是GIS 中地图屏幕显示输出的基本要求, 所) 一、GIS 中地图输出的新特点
作为空间和空间关系的图形表示, GIS 中数字地图的基本特征与传统地图一样, 但其形式和处理方式有自身的特点[1]:
1. GI S 中的地图以地理数据库为后盾, 可以不受地图分幅的限制, 避免地图拼接、剪贴、复制的烦琐。在输出时的比例尺也可以在一定范围内调整, 不受传统地图固定比例尺的限制。
2. GI S 中的地图可以提供远远超过传统地图的内容, 供用户选择。在进行制图输出时, 根据需要可以分要素、分层和分级地提供空间数据。
3. GI S 中的地图是存于介质上的数据, 又具有修改更新的软件支持, 只要数据来源通畅, 更新起来较为方便。
4. GI S 数字环境中地图符号的含义从符号中分离出来, 计算机不能根据符号的形状与几何属性判断符号所表达的是什么实体, 因此, 与符号有关的内涵信息应明确地表示出来。
二、屏幕显示输出
其主要功能是在屏幕上显示地图图形, 实现GIS 中的地图输出。它以地图学、符号学、色度学为基础, 实时、动态和交互性是其主要特征, 无级缩放和漫游是其主要技术手段, 地图的屏幕显示主要解决以下4个问题:
:
10 测 绘 通 报 2001年 第2期
为了解决这个问题, 要在显示之前建立各地理目标的定位索引。在地图屏幕显示时, 先确定屏幕上显示的图形区域对应的数据区域范围, 再根据定位索引读取数据集, 从而达到快速的显示效果。
3. 显示区坐标系的建立
计算机的屏幕是有分辨率的, 如800×600、1024×768, 因此屏幕显示器的可视范围是有限的。而地图的图形数据又是具有特定的坐标系统和一定的比例尺, 为了使显示的地图图形能够被全面显示和操作, 必须把地图从地图空间变换到计算机屏幕的可视空间, 这个变换称为视见变换。
设屏幕可视空间上M 1×M 2范围内地图的坐标范围是(X min , Y min , X ma x , Y max ) , 则地图上任意一点(W x , W y ) , 变为屏幕坐标点(V x , V y ) 的转换关系为
V x =V y =
W x -X min
M
X ma x -X min 1W -Y M
Y ma x -Y min 2
能力强、与设备无关性、易于理解等特点。1990年A do be 公司在Po stScript L ev el I 的基础上推出了Po stScript L evel I I, 是目前比较通用的页面描述语言, 它对页面的描述是一种高层次的与设备无关的描述。
EP S 是经封装的Po stScript 的简称, 是所有支持PS 技术设备都能识别的文件格式。EPS 是Po st Scr ipt 的一种变体, 是为支持图形的交换而设计的。它与常规的PS 文件的区别是引入了特定的解释字段, 排除一些运算符, 以及避免一些对大文件有影响的动作。
(2) RIP 技术
挂网技术、P ostScr ipt 语言的相关技术包括RIP 技术、色彩再现、汉字处理等, 而R IP 技术是对P ostScr ipt 语言所描述的对象进行解释的更加复杂的过程。
R IP 英文名称为Raster Imag e P ro cessing , 即栅格图像处理器, 指的是出版系统中可以将用Po st Scr ipt 描述的数据解释为点阵图像的硬件设备或解释软件。它在彩色电子出版系统中有非常重要的作用, 它的作用是把从工作站或服务器来的页面描述语言快速地解释为可控制激光记录仪输出用的点阵命令, 能把P S 或EP S 文件中的文字、图形、图像等自动转换成点阵数据, 再将点阵数据送到激光照排输出设备上, 控制输出设备打点, 从而将结果输出到胶片上。
2. 基于PostScript 语言和RIP 技术进行地图输出的原理(1) 基本原理
基于P ostScript 语言和R IP 技术进行地图输出的基本原理是:在GIS 地图设计与编辑、符号化、注记配置等处理的基础上, 实现基于Po stScript 语言的地图数据输出。将满足出版要求的地图数据首先用Po stScript 语言描述, 经预打样检查之后, 经过地图出版的专用R IP 处理器, 控制输出设备输出专色或分色胶片。地图输出部分的数据流程如图1所示。
基于PS 的地
图数据描述
GIS 数据库中地图数据
打样检查输出至其他系统
在上式中假定屏幕坐标系的方向与地图坐标系的方向一致。这时采用屏幕绘图语句和命令, 将所有针对(W x , W y ) 的操作都改变为对(V x , V y ) 进行操作, 地图图形即可在屏幕上显示。
当屏幕上显示的地图内容不能满足用户的视见要求时, 可采用开窗方法放大显示所需部位。这时窗口所对应地图空间范围形成新的(X min , Y min , X 理的方法与开窗放大类同。
4. 符号尺寸的确定
当地图显示到屏幕上时, 以常用的制图单位如毫米来显示符号时, 地图符号随地图的放大而放大, 这样势必影响符号的视觉效果。因此在屏幕显示时, 常希望地图符号不随图形区域的放缩而改变, 始终以同一尺寸来显示。这时常用的解决办法是将符号以像素为单位显示于屏幕上, 因为屏幕像素不可能随地图的放大而放大, 这一问题就得以解决。
由于屏幕尺寸一般都比纸质地图的图幅尺寸小, 屏幕上线划也比不上纸质印刷地图的精细程度; 又由于人眼看物体时对物体的尺寸是有一定限制的, 低于一定限度, 符号就不能辨认。因此屏幕上地图符号的尺寸不能设计得太小, 要比图式规定的符号尺寸大些, 否则就影响地图的可读性。
max
, Y max ) , 同样采用上式进行
视见变换。同样当对地图在屏幕上进行缩小、漫游显示时, 处
EPS 格式
文件PS 格式文件
三、基于PostScript 语言和RIP 技术的硬拷贝
输出
目前广泛应用的输出设备包括打印机、绘图仪、激光记录仪、直接制版及数字式直接印刷设备等。P ostScript 语言和R IP 技术为更高层次上综合处理文字和图形图像, 实现图文合一提供了标准。
1. PostScript 语言和RIP 技术概述(1) P ostScr ipt 语言
Po stScript 语言是美国Adobe 公司于1985年推出的具有很强的图形图像处理能力的解释性语言(P ostScript Lev el I ) , 它既是一种通用的程序设计语言, 又是一种国际标准的直接接受EPS 格式数据
PostScript 语言的RIP 解释器
输出
图1
基于PostScript 语言和RIP 技术进行地图输出的数据流程图
(2) 工艺流程
地图输出的工艺流程描述如下:
1. 数据准备。主要是数据库数据基于P ostScript 语言的转换。
2. 地图编辑。编辑包括地图编辑和地图出版编图两大部分。地图编辑主要包括比例尺变换、投影计算和变换、地图的拼幅与截幅、地图要素综合等; 出版编辑主要包括要素分版、
2001年 第2期 测 绘 通 报 11
3. 色彩模式转换。由于印刷一般要求CM Y K 四色套印, 而原始数据的色彩模式大多为RG B 模式, 所以必须在输出前完成R GB —CM YK 的转换。
4. 拼版组版等。对于符合出版要求的数据在输出前需要进行拼版加工, 以最大限度地利用输出设备的幅面来输出胶片, 在此过程中还有设置印刷套版线、裁切线等一系列处理。
5. 数字彩色打样。在胶片输出前还要通过数字彩色打样, 检查产品的内容、挂网、设色等是否正确, 整体效果是否达到用户要求。
6. RIP 处理。地图输出中的关键部分, 主要是解释Po stScript 描述的地图数据, 并将数据转换成栅格形式。7. 输出胶片。在校样后, 经RI P 处理并将栅格数据经激光照排输出设备输出4色胶片或专色胶片, 供制版和印刷。
3. PostScript 3语言和PDF 文件
A do be 公司在P ostScript L evel I 和PostScr ipt L evel II 的基础上推出了Po stScript 3语言。Po st Scr ipt 3增加了许多新的属性和特点, 它支持内置RIP 补漏白, 通过采用与页面无关的Adobe 的可移植式文件格式PDF 来解决Po stScript 流程的低效率。Po stScript 3的主要新功能就是能够直接处理P DF 文件。
PD F 称为可移植式文件格式, 它是一种计算机语言, 不是编程语言。P DF 文件的获取首先由组好版面的应用程序使用PS 驱动程序生成PS 文件, 不是送往打印机或绘图仪输出, 而是以文件形式保存下来, 然后由A cro bat Distiller 或PD F Wr it er 等软件将PS 文件变成P DF 文件。过去采用P S 文件格式存在的最大问题是语言的不可预期性, 用户并不知道一个输出过程需要多少时间, 以及输出过程是否流畅和稳定, 有时打样的字体和色彩与照排输出的结果完全不同。
PD F 文件较PS 文件更可靠, 预期性更强, 文件格式始终如一。P DF 文件的优点非常突出:¹PDF 作为计算机语言是高度构造化的, 不能编程组装, 所以构造完全相同的文件用不同的应用软件来制作, 再将其结果转换成P DF 格式时, 所得到的PDF 文件几乎是一样的, 没有P S 语言的“方言性”。ºPD F 与PS 语言不同, 它具有页面独立性, 可以独立处理页面。P DF 能够以页为单位记述各个页的内容, 各页面所共有的项目能够分别独立保存, 可以独立地对多页P DF 文件中的某一页进行单独处理, 无需处理整个文件。
因此, 支持P DF 文件格式的P ostScript 3与前两个Po stScript 版本相比, 具有更大的优点。P ostScr ipt 3和P DF 经集成后可创造出一种供传输和出版的数字化文件, 并成为硬拷贝数字化输出的标准。
术的融合, 正逐渐形成一种新的技术, 我们称之为网上地图发布。和传统的G IS 地图输出的表现形式相比, 网上地图发布有如下优点:¹更广泛的访问范围。用户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新地图数据, 而这一优势也大大方便了GIS 的数据管理。º平台独立性。无论服务器/客户机是何种机器, 无论服务器端使用何种GIS 软件, 由于使用了通用的W eb 浏览器, 用户就可以透明地访问服务器端的地图数据。»降低系统成本。传统GI S 在每个客户端都要配备昂贵的专业GI S 软件, 而用户使用的经常只是一些最基本的功能(如地图的显示、查询等) , 这实际上造成了极大的浪费。现在在客户端通常只需使用Web 浏览器, 其软件成本与全套专业GI S 相比明显要节省得多。¼更简单的操作。要广泛推广G IS 中的数字地图, 使数字地图为广大的普通用户所接受, 而不仅仅局限于少数受过专业培训的专业用户, 就要降低对系统操作的要求。通用的W eb 浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。
网上发布地图一般采用的解决办法是, 地图以矢量方式存在服务器中, 处理结果以JP EG 等栅格方式传回客户端, 所以用户端除标准浏览器外, 无需任何插件。用户只要使用一般的浏览器即可对服务器上的地图数据进行查询、缩放、漫游等操作。以往栅格图像刷新时需要全屏更新, 由于传输速率和服务器运行速率等原因会造成较长时间等待, 现在可以通过隔离不同屏幕显示区域的方法较好地加以改进。
另外在服务器端可以设置地图访问权限, 增加安全性措施, 如可通过设置密码、到期自动失效和限制访问次数等方法对用户的访问范围及访问内容加以规定。
五、结束语
空间数据经GIS 分析和处理后, 所得到的结果必须以各种形式输出给用户, 供生产、研究和管理部门使用。为了能准确、清晰、高效地制作出高质量的地图, 地图输出功能已成为GI S 中不可缺少的重要功能之一。这已经成为评价G IS 功能强弱的重要标志之一, 该功能的强弱也直接影响它在市场上的占有率。屏幕显示输出和硬拷贝输出是地图输出的主要表现形式, 研究在新的技术条件下如何提高地图输出的质量, 以满足用户各方面的要求, 是G IS 研究人员应该花费大量时间和精力去解决的问题。地图随着Internet 和W WW 网络技术在GIS 中的应用走进了千家万户, 使G IS 的地理信息和地图数据输出跨越了时间和空间的障碍。
参考文献:
[1] 高 俊. 数字地图及其在高技术战争中的应用[R]. 郑州:解放
军信息工程大学测绘学院, 1999.
[2] 李伟生. 数字环境下的地图传输[J ]. 武汉测绘科技大学学报,
1994, 19(4) .
[3] 张 东, 等. 地图电子出版系统中的关键技术[A ]. 数字制图
技术与数字地图生产会议论文集[C]. 西安:西安地图出版社, 1998.
[4] 吴芳华. 基于W indow s 的数字地图输出[A]. 数字制图技术与
数字地图生产会议论文集[C]. 西安:西安地图出版社, 1998. [5]. [J ]. (34) .
四、基于Internet 的地图输出
Inter net 改变了我们的世界。当前, I nt ernet 已不仅仅是一种单纯的技术手段了, 它已演变成为一种经济方式——网络经济。人们的生活也已离不开Internet 。对于GIS 应用来说, 用户关心的不仅是文字内容, 而且还关心动态图形或数据。大量的应用正由传统的Client/Serv er (客户机/服务器) 方式向Bro wer /Ser v er (浏览器/服务器) 方式转移, G IS 中的
2001年 第2期 测 绘 通 报 9
文章编号:0494-0911(2001) 02-0009-03
中图分类号:P 208 文献标识码:B
GIS 中地图输出的表现形式
赵军喜, 华一新
(解放军信息工程大学测绘学院, 河南郑州450052)
Expressional Forms of Map Output in GIS
ZHAO Jun -xi, HUA Yi-xin
摘要:在分析GIS 中数字地图输出新特点的基础上, 讨论了GIS 中地图输出中的屏幕显示输出和基于PostScript 语言与RIP 技术
的硬拷贝输出两种主要表现形式。最后简单介绍了在Internet 网络上进行地图输出的优点和解决办法。
关键词:GIS; 地图输出; PostScript 语言; RIP 技术
地图输出就是将抽象的空间地理数据转换成可视化地图图形的过程, 是GI S 中空间地理数据可视化的最常用、最有效的途径。空间信息的图形经符号化以后, 输出的形式主要有两种:一种是屏幕显示输出, 一种是硬拷贝输出。
1. 要素图形关系处理
其目的是处理好图面的一致性和可辨别性关系, 信息表达和地图感受之间的关系。着重从3个方面处理。
(1) 优先级处理
地图上各地理要素从其表现形式看有一定的优先级次序, 优先级高的压盖优先级低的。屏幕显示输出优先级的确定可依以下原则进行:
1. 优先级低的面状要素先显示, 线状要素次之, 点状要素最后显示。
2. 对同一要素层处理时, 根据目标的分类分级确定显示级别, 低级别的先显示, 高级别的后显示。如交通层处理时, 显示的顺序为小路、大车路、普通公路、高速公路、最后是铁路。
3. 根据不同地理要素的重要程度分为不同的要素层, 次要的层先显示, 重要的层后显示。
(2) 显式隐式关系处理
传统地图制图中, 由大比例尺地图制作小比例尺地图都要进行制图综合, 否则, 图面要素太多会影响读图效果。同样, 在屏幕显示全图时也要舍去一些次要的要素, 当开窗放大时, 详细的信息才显示出来。可以根据地图比例尺、要素类型、要素的属性特征确定要素的显示级别, 再根据地图屏幕显示的视野范围, 确定在该视野内要显示的地理要素集, 以
5. G IS 中的地图减少了符号的不明确性。在传统地图中, 制图者所设计的符号不一定能全被用户理解。但在GI S 数字环境中, 符号的含义被明确地表示出来。
6. 在GIS 数字环境中, 符号化的地图图形在显示时受到限制。最显著的是, 电子地图在不同方向上有不同的精度控制。这常常对地图图形显示的视觉效果产生不良影响。
7. G IS 中制图输出的手段多种多样, 有屏幕显示输出、打印机或绘图机纸张输出、印刷胶片输出等。
达到有选择地显示地图内容的目的。
(3) 目标间关系处理
包括面与面目标, 线与面目标, 点与面目标, 线与线目标, 点与线目标之间的关系处理。屏幕显示地图对于目标间的关系处理, 可以利用各要素图形间的压盖关系加上一些算法, 就能达到理想的效果。
(4) 要素特征转换
由于地图显示在屏幕上的比例尺是可变的, 所以必须进行地理要素图形的几何特征转换。当显示比例缩小时, 原来的线状要素(如半依比例尺桥梁) , 按实际尺寸已经无法显示, 必须改用点状符号; 原来的面状要素(如居民地) , 也要变成圈形符号表示。
2. 实时响应
实时响应是GIS 中地图屏幕显示输出的基本要求, 所) 一、GIS 中地图输出的新特点
作为空间和空间关系的图形表示, GIS 中数字地图的基本特征与传统地图一样, 但其形式和处理方式有自身的特点[1]:
1. GI S 中的地图以地理数据库为后盾, 可以不受地图分幅的限制, 避免地图拼接、剪贴、复制的烦琐。在输出时的比例尺也可以在一定范围内调整, 不受传统地图固定比例尺的限制。
2. GI S 中的地图可以提供远远超过传统地图的内容, 供用户选择。在进行制图输出时, 根据需要可以分要素、分层和分级地提供空间数据。
3. GI S 中的地图是存于介质上的数据, 又具有修改更新的软件支持, 只要数据来源通畅, 更新起来较为方便。
4. GI S 数字环境中地图符号的含义从符号中分离出来, 计算机不能根据符号的形状与几何属性判断符号所表达的是什么实体, 因此, 与符号有关的内涵信息应明确地表示出来。
二、屏幕显示输出
其主要功能是在屏幕上显示地图图形, 实现GIS 中的地图输出。它以地图学、符号学、色度学为基础, 实时、动态和交互性是其主要特征, 无级缩放和漫游是其主要技术手段, 地图的屏幕显示主要解决以下4个问题:
:
10 测 绘 通 报 2001年 第2期
为了解决这个问题, 要在显示之前建立各地理目标的定位索引。在地图屏幕显示时, 先确定屏幕上显示的图形区域对应的数据区域范围, 再根据定位索引读取数据集, 从而达到快速的显示效果。
3. 显示区坐标系的建立
计算机的屏幕是有分辨率的, 如800×600、1024×768, 因此屏幕显示器的可视范围是有限的。而地图的图形数据又是具有特定的坐标系统和一定的比例尺, 为了使显示的地图图形能够被全面显示和操作, 必须把地图从地图空间变换到计算机屏幕的可视空间, 这个变换称为视见变换。
设屏幕可视空间上M 1×M 2范围内地图的坐标范围是(X min , Y min , X ma x , Y max ) , 则地图上任意一点(W x , W y ) , 变为屏幕坐标点(V x , V y ) 的转换关系为
V x =V y =
W x -X min
M
X ma x -X min 1W -Y M
Y ma x -Y min 2
能力强、与设备无关性、易于理解等特点。1990年A do be 公司在Po stScript L ev el I 的基础上推出了Po stScript L evel I I, 是目前比较通用的页面描述语言, 它对页面的描述是一种高层次的与设备无关的描述。
EP S 是经封装的Po stScript 的简称, 是所有支持PS 技术设备都能识别的文件格式。EPS 是Po st Scr ipt 的一种变体, 是为支持图形的交换而设计的。它与常规的PS 文件的区别是引入了特定的解释字段, 排除一些运算符, 以及避免一些对大文件有影响的动作。
(2) RIP 技术
挂网技术、P ostScr ipt 语言的相关技术包括RIP 技术、色彩再现、汉字处理等, 而R IP 技术是对P ostScr ipt 语言所描述的对象进行解释的更加复杂的过程。
R IP 英文名称为Raster Imag e P ro cessing , 即栅格图像处理器, 指的是出版系统中可以将用Po st Scr ipt 描述的数据解释为点阵图像的硬件设备或解释软件。它在彩色电子出版系统中有非常重要的作用, 它的作用是把从工作站或服务器来的页面描述语言快速地解释为可控制激光记录仪输出用的点阵命令, 能把P S 或EP S 文件中的文字、图形、图像等自动转换成点阵数据, 再将点阵数据送到激光照排输出设备上, 控制输出设备打点, 从而将结果输出到胶片上。
2. 基于PostScript 语言和RIP 技术进行地图输出的原理(1) 基本原理
基于P ostScript 语言和R IP 技术进行地图输出的基本原理是:在GIS 地图设计与编辑、符号化、注记配置等处理的基础上, 实现基于Po stScript 语言的地图数据输出。将满足出版要求的地图数据首先用Po stScript 语言描述, 经预打样检查之后, 经过地图出版的专用R IP 处理器, 控制输出设备输出专色或分色胶片。地图输出部分的数据流程如图1所示。
基于PS 的地
图数据描述
GIS 数据库中地图数据
打样检查输出至其他系统
在上式中假定屏幕坐标系的方向与地图坐标系的方向一致。这时采用屏幕绘图语句和命令, 将所有针对(W x , W y ) 的操作都改变为对(V x , V y ) 进行操作, 地图图形即可在屏幕上显示。
当屏幕上显示的地图内容不能满足用户的视见要求时, 可采用开窗方法放大显示所需部位。这时窗口所对应地图空间范围形成新的(X min , Y min , X 理的方法与开窗放大类同。
4. 符号尺寸的确定
当地图显示到屏幕上时, 以常用的制图单位如毫米来显示符号时, 地图符号随地图的放大而放大, 这样势必影响符号的视觉效果。因此在屏幕显示时, 常希望地图符号不随图形区域的放缩而改变, 始终以同一尺寸来显示。这时常用的解决办法是将符号以像素为单位显示于屏幕上, 因为屏幕像素不可能随地图的放大而放大, 这一问题就得以解决。
由于屏幕尺寸一般都比纸质地图的图幅尺寸小, 屏幕上线划也比不上纸质印刷地图的精细程度; 又由于人眼看物体时对物体的尺寸是有一定限制的, 低于一定限度, 符号就不能辨认。因此屏幕上地图符号的尺寸不能设计得太小, 要比图式规定的符号尺寸大些, 否则就影响地图的可读性。
max
, Y max ) , 同样采用上式进行
视见变换。同样当对地图在屏幕上进行缩小、漫游显示时, 处
EPS 格式
文件PS 格式文件
三、基于PostScript 语言和RIP 技术的硬拷贝
输出
目前广泛应用的输出设备包括打印机、绘图仪、激光记录仪、直接制版及数字式直接印刷设备等。P ostScript 语言和R IP 技术为更高层次上综合处理文字和图形图像, 实现图文合一提供了标准。
1. PostScript 语言和RIP 技术概述(1) P ostScr ipt 语言
Po stScript 语言是美国Adobe 公司于1985年推出的具有很强的图形图像处理能力的解释性语言(P ostScript Lev el I ) , 它既是一种通用的程序设计语言, 又是一种国际标准的直接接受EPS 格式数据
PostScript 语言的RIP 解释器
输出
图1
基于PostScript 语言和RIP 技术进行地图输出的数据流程图
(2) 工艺流程
地图输出的工艺流程描述如下:
1. 数据准备。主要是数据库数据基于P ostScript 语言的转换。
2. 地图编辑。编辑包括地图编辑和地图出版编图两大部分。地图编辑主要包括比例尺变换、投影计算和变换、地图的拼幅与截幅、地图要素综合等; 出版编辑主要包括要素分版、
2001年 第2期 测 绘 通 报 11
3. 色彩模式转换。由于印刷一般要求CM Y K 四色套印, 而原始数据的色彩模式大多为RG B 模式, 所以必须在输出前完成R GB —CM YK 的转换。
4. 拼版组版等。对于符合出版要求的数据在输出前需要进行拼版加工, 以最大限度地利用输出设备的幅面来输出胶片, 在此过程中还有设置印刷套版线、裁切线等一系列处理。
5. 数字彩色打样。在胶片输出前还要通过数字彩色打样, 检查产品的内容、挂网、设色等是否正确, 整体效果是否达到用户要求。
6. RIP 处理。地图输出中的关键部分, 主要是解释Po stScript 描述的地图数据, 并将数据转换成栅格形式。7. 输出胶片。在校样后, 经RI P 处理并将栅格数据经激光照排输出设备输出4色胶片或专色胶片, 供制版和印刷。
3. PostScript 3语言和PDF 文件
A do be 公司在P ostScript L evel I 和PostScr ipt L evel II 的基础上推出了Po stScript 3语言。Po st Scr ipt 3增加了许多新的属性和特点, 它支持内置RIP 补漏白, 通过采用与页面无关的Adobe 的可移植式文件格式PDF 来解决Po stScript 流程的低效率。Po stScript 3的主要新功能就是能够直接处理P DF 文件。
PD F 称为可移植式文件格式, 它是一种计算机语言, 不是编程语言。P DF 文件的获取首先由组好版面的应用程序使用PS 驱动程序生成PS 文件, 不是送往打印机或绘图仪输出, 而是以文件形式保存下来, 然后由A cro bat Distiller 或PD F Wr it er 等软件将PS 文件变成P DF 文件。过去采用P S 文件格式存在的最大问题是语言的不可预期性, 用户并不知道一个输出过程需要多少时间, 以及输出过程是否流畅和稳定, 有时打样的字体和色彩与照排输出的结果完全不同。
PD F 文件较PS 文件更可靠, 预期性更强, 文件格式始终如一。P DF 文件的优点非常突出:¹PDF 作为计算机语言是高度构造化的, 不能编程组装, 所以构造完全相同的文件用不同的应用软件来制作, 再将其结果转换成P DF 格式时, 所得到的PDF 文件几乎是一样的, 没有P S 语言的“方言性”。ºPD F 与PS 语言不同, 它具有页面独立性, 可以独立处理页面。P DF 能够以页为单位记述各个页的内容, 各页面所共有的项目能够分别独立保存, 可以独立地对多页P DF 文件中的某一页进行单独处理, 无需处理整个文件。
因此, 支持P DF 文件格式的P ostScript 3与前两个Po stScript 版本相比, 具有更大的优点。P ostScr ipt 3和P DF 经集成后可创造出一种供传输和出版的数字化文件, 并成为硬拷贝数字化输出的标准。
术的融合, 正逐渐形成一种新的技术, 我们称之为网上地图发布。和传统的G IS 地图输出的表现形式相比, 网上地图发布有如下优点:¹更广泛的访问范围。用户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新地图数据, 而这一优势也大大方便了GIS 的数据管理。º平台独立性。无论服务器/客户机是何种机器, 无论服务器端使用何种GIS 软件, 由于使用了通用的W eb 浏览器, 用户就可以透明地访问服务器端的地图数据。»降低系统成本。传统GI S 在每个客户端都要配备昂贵的专业GI S 软件, 而用户使用的经常只是一些最基本的功能(如地图的显示、查询等) , 这实际上造成了极大的浪费。现在在客户端通常只需使用Web 浏览器, 其软件成本与全套专业GI S 相比明显要节省得多。¼更简单的操作。要广泛推广G IS 中的数字地图, 使数字地图为广大的普通用户所接受, 而不仅仅局限于少数受过专业培训的专业用户, 就要降低对系统操作的要求。通用的W eb 浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。
网上发布地图一般采用的解决办法是, 地图以矢量方式存在服务器中, 处理结果以JP EG 等栅格方式传回客户端, 所以用户端除标准浏览器外, 无需任何插件。用户只要使用一般的浏览器即可对服务器上的地图数据进行查询、缩放、漫游等操作。以往栅格图像刷新时需要全屏更新, 由于传输速率和服务器运行速率等原因会造成较长时间等待, 现在可以通过隔离不同屏幕显示区域的方法较好地加以改进。
另外在服务器端可以设置地图访问权限, 增加安全性措施, 如可通过设置密码、到期自动失效和限制访问次数等方法对用户的访问范围及访问内容加以规定。
五、结束语
空间数据经GIS 分析和处理后, 所得到的结果必须以各种形式输出给用户, 供生产、研究和管理部门使用。为了能准确、清晰、高效地制作出高质量的地图, 地图输出功能已成为GI S 中不可缺少的重要功能之一。这已经成为评价G IS 功能强弱的重要标志之一, 该功能的强弱也直接影响它在市场上的占有率。屏幕显示输出和硬拷贝输出是地图输出的主要表现形式, 研究在新的技术条件下如何提高地图输出的质量, 以满足用户各方面的要求, 是G IS 研究人员应该花费大量时间和精力去解决的问题。地图随着Internet 和W WW 网络技术在GIS 中的应用走进了千家万户, 使G IS 的地理信息和地图数据输出跨越了时间和空间的障碍。
参考文献:
[1] 高 俊. 数字地图及其在高技术战争中的应用[R]. 郑州:解放
军信息工程大学测绘学院, 1999.
[2] 李伟生. 数字环境下的地图传输[J ]. 武汉测绘科技大学学报,
1994, 19(4) .
[3] 张 东, 等. 地图电子出版系统中的关键技术[A ]. 数字制图
技术与数字地图生产会议论文集[C]. 西安:西安地图出版社, 1998.
[4] 吴芳华. 基于W indow s 的数字地图输出[A]. 数字制图技术与
数字地图生产会议论文集[C]. 西安:西安地图出版社, 1998. [5]. [J ]. (34) .
四、基于Internet 的地图输出
Inter net 改变了我们的世界。当前, I nt ernet 已不仅仅是一种单纯的技术手段了, 它已演变成为一种经济方式——网络经济。人们的生活也已离不开Internet 。对于GIS 应用来说, 用户关心的不仅是文字内容, 而且还关心动态图形或数据。大量的应用正由传统的Client/Serv er (客户机/服务器) 方式向Bro wer /Ser v er (浏览器/服务器) 方式转移, G IS 中的