專利名稱：數(shù)字環(huán)境下的地圖注釋性標注自動配置方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及電子地圖和數(shù)字地圖制圖領域，尤其涉及一種數(shù)字環(huán)境下的地圖注釋性標注自動配置方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字地圖是信息時代制圖技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)途徑，相對于傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖，其不受固定比例尺的限制，根據(jù)制圖目的的需要可以分要素、分層和分級提供空間數(shù)據(jù)，有利于針對制圖對象選擇與之相應的表達方式，避免了傳統(tǒng)地形圖上多種要素及專題特征綜合表達的方法，特別有利于要素圖和專題圖的繪制，制圖目的性大大增強。但是由于受幅面大小、地圖內(nèi)容的影響，對于一幅具體的數(shù)字地圖來說，想要在有限的空間范圍內(nèi)突出表現(xiàn)某些重要要素的重點信息，一般地圖注記功能難以實現(xiàn)。為突出表現(xiàn)這部分重要信息，地圖注釋性標注必不可少。傳統(tǒng)制圖技術(shù)為實現(xiàn)以上功能，添加地圖注釋性標注靠人工逐一配置，其效率低下，幾乎無法滿足生產(chǎn)需求。目前，針對數(shù)字環(huán)境下的地圖注釋性標注自動配置所進行的研究，國內(nèi)外沒有可供參考的文獻。國內(nèi)外應用比較廣泛的計算機地圖制圖軟件，例如ArcGIS軟件、Maphfo軟件、MapGIS軟件等，都沒有涉及地圖注釋性標注的自動配置，ArcGIS在配置地圖注釋性標注還停留在手動逐個添加的水平上。針對圖形標注這個問題也出現(xiàn)部分相關的專利《倒角標注系統(tǒng)及方法》(申請?zhí)?00810301524. 9)，但是該發(fā)明所針對的是CAD設計圖檔中圖元的倒角標注，沒有涉及也并不適用于數(shù)字環(huán)境下的計算機地圖注釋性標注自動配置；《圖形標注位置自動計算方法》(申請?zhí)?00910214512. 7)，改發(fā)明所針對的是管線、管路圖形組件的自動標注，同樣不涉及也并不適用于數(shù)字環(huán)境下的計算機地圖注釋性標注自動配置； 《一種基于道路的地理標注方法》(申請?zhí)?00710037941. 2)，該發(fā)明所涉及的是地理信息系統(tǒng)領域，但是其依賴于道路圖層的存在，應用范圍小，并且標注樣式單一。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種數(shù)字環(huán)境下的地圖注釋性標注自動配置方法，使得凡是涉及數(shù)字環(huán)境下計算機地圖制圖中的地圖注釋性標注問題都可以利用本發(fā)明所提出方案進行地圖注釋性標注的自動配置。本發(fā)明的技術(shù)方案所提供數(shù)字環(huán)境下的地圖注釋性標注自動配置方法，包括以下步驟
步驟1、輸入地理數(shù)據(jù)、待標注的地理數(shù)據(jù)圖層及標注范圍數(shù)據(jù)，對地理數(shù)據(jù)及待標注的地理數(shù)據(jù)圖層進行制圖表達；
步驟2、對待標注的地理數(shù)據(jù)圖層生成標注圖形；生成標注圖形時，參照標注范圍數(shù)據(jù)確立標注適宜區(qū)，標注后的標注圖形位于標注適宜區(qū)內(nèi)；
步驟3、對標注后的標注圖形，確立標注不能壓蓋的圖層；
步驟4、將在步驟1已經(jīng)進行制圖表達后的地理數(shù)據(jù)圖層，進行柵格化處理，柵格化的單元為正方形，且柵格的邊長等于標注的字號，將柵格化后的所有柵格狀態(tài)設置為未使用；
步驟5、設某個標注圖形表示為A，將標注圖形A與其他標注圖形進行空間沖突檢測； 若標注圖形A與其他標注圖形存在壓蓋沖突，設與標注圖形A存在壓蓋沖突的標注圖形表示為B，則將標注圖形A和B所占用的柵格狀態(tài)標記為已使用，標注圖形A的狀態(tài)標記為有沖突，進入步驟7;
若標注圖形A與其他標注圖形不存在壓蓋沖突，則將標注圖形A所占用的柵格狀態(tài)標記為已使用，標注圖形A的狀態(tài)標記為無沖突，進入步驟6 ；
步驟6、將標注圖形A與其不能壓蓋的圖層進行檢測，若標注圖形A壓蓋了其不能壓蓋的圖層，則將標注圖形A的狀態(tài)標注為有沖突，否則將標注圖形A的狀態(tài)標注為無沖突，然后進入步驟7 ；
步驟7、若標注圖形A的狀態(tài)為無沖突，進入步驟8 ；
若標注圖形A的狀態(tài)為有沖突，根據(jù)標注范圍數(shù)據(jù)，確立標注適宜區(qū)，在標注適宜區(qū)內(nèi)排除標記為已使用的柵格；在標注適宜區(qū)內(nèi)更改標注圖形A的標注位置，然后返回到步驟5 開始重復進行步驟5-7，直至在步驟7判斷標注圖形A的狀態(tài)為無沖突；
步驟8、針對下一個標注圖形執(zhí)行步驟5-7，直至所有標注圖形的狀態(tài)為無沖突。而且，步驟2和7中，所述標注范圍數(shù)據(jù)為面狀數(shù)據(jù)，標注適宜區(qū)在該面狀數(shù)據(jù)所代表區(qū)域范圍的外側(cè)確立。而且，在步驟2生成標注圖形時和/或在步驟8之后，提供地圖標注樣式的選擇， 包括選擇標注的字段分隔符、標注與標注對應地理數(shù)據(jù)的連接方式、標注的顏色、標注的背景色、標注的字體及標注的字號。而且，步驟7中，當標注圖形A的狀態(tài)為有沖突時，在標注適宜區(qū)內(nèi)更改標注圖形 A的標注位置，是按照從右到左、從上到下的順序逐次更改。本發(fā)明的優(yōu)點是注釋性標注自動配置簡潔高效，沖突處理快速且效果明顯，滿足實際生產(chǎn)中的注釋性標注的配置需求，具有較好的實時性和注釋性標注效果。


圖1為本發(fā)明實施例的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本發(fā)明實施例的系統(tǒng)流程示意圖3為本發(fā)明的直線連接樣式示意圖； 圖4為本發(fā)明的三角連接樣式示意圖。具體實施方法
為了便于本領域普通技術(shù)人員理解和實施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述。本發(fā)明實施例所運行的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其包含數(shù)據(jù)庫、制圖系統(tǒng)和終端用戶三部分，這種結(jié)構(gòu)利用了現(xiàn)有計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)。實施例中，數(shù)據(jù)庫所采用的是 Oracle數(shù)據(jù)庫，根據(jù)計算機地圖制圖的需要，數(shù)據(jù)庫包含四種類型地理數(shù)據(jù)庫、制圖數(shù)據(jù)庫、地圖數(shù)據(jù)庫和地圖專家知識庫。地理數(shù)據(jù)庫存儲的是地理數(shù)據(jù)，即原始的DLG(Digital Line Graphic)數(shù)字線劃數(shù)據(jù)及其元數(shù)據(jù)，是計算機地圖制圖的最基本的數(shù)據(jù)；制圖數(shù)據(jù)庫存儲的是制圖數(shù)據(jù)，即專門用于制圖的數(shù)據(jù)，是按照制圖規(guī)則，將地理數(shù)據(jù)進行要素提取、 分類和圖形合并等修改操作之后的結(jié)果。地圖數(shù)據(jù)庫存儲的是地圖數(shù)據(jù)，即能直接用于地圖出版的數(shù)據(jù)，包括制圖表達結(jié)果、注記、圖外整飾等。地圖專家知識庫存儲的是制圖專家知識，即制圖知識的集合，可以包括地圖符號庫、制圖規(guī)貝1J、符號對照規(guī)貝1J、符號結(jié)果繪制次序、注記專家知識庫、沖突規(guī)則、沖突處理規(guī)則等。計算機地圖制圖系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程則如圖 2所示。首先將空間數(shù)據(jù)庫中的shapefile、E00格式等地理數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)連接、 河流結(jié)構(gòu)化等數(shù)據(jù)預處理操作，轉(zhuǎn)換為制圖數(shù)據(jù)；其次在地圖專家知識庫的約束下，對制圖數(shù)據(jù)進行地圖符號化、地圖注記自動配置和圖外整飾等操作，形成地圖數(shù)據(jù)；最后對地圖數(shù)據(jù)可以進一步導入到CorelDraw、Illustrator等矢量化編輯工具進行編輯，最終將完成的電子地圖數(shù)據(jù)進行存檔或印制輸出。上述計算機地圖制圖系統(tǒng)中實現(xiàn)地圖注釋性自動標注具體流程如下
步驟1、輸入地理數(shù)據(jù)、待標注的地理數(shù)據(jù)圖層及標注范圍數(shù)據(jù)，對地理數(shù)據(jù)及待標注的地理數(shù)據(jù)圖層進行制圖表達。1)本實施例待標注的地理數(shù)據(jù)圖層是水庫和大提負責人點狀數(shù)據(jù)圖層，該圖層存儲了水庫及大提各個負責人的負責位置、姓名、聯(lián)系方式等信息。進行數(shù)據(jù)預處理，生成制圖數(shù)據(jù)；對制圖數(shù)據(jù)進行制圖表達，即符號化及注記。此時可以輸入標注范圍數(shù)據(jù)的具體數(shù)值，也可以將標注范圍數(shù)據(jù)設為空。步驟2、對待標注的地理數(shù)據(jù)圖層生成地圖注釋性的標注圖形；生成標注圖形時， 參照標注范圍數(shù)據(jù)確立標注適宜區(qū)，標注后的標注圖形位于標注適宜區(qū)內(nèi)。對待標注的地理數(shù)據(jù)進行標注時，若步驟1設標注范圍數(shù)據(jù)為空，則說明標注適宜區(qū)為整個圖幅范圍，直接生成標注圖形即可；若指定了標注范圍數(shù)據(jù)，則標注后的標注圖形位于根據(jù)標注范圍數(shù)據(jù)確立的標注適宜區(qū)內(nèi)。一般標注范圍數(shù)據(jù)為面狀數(shù)據(jù)，標注適宜區(qū)在該面狀數(shù)據(jù)所代表區(qū)域范圍的外側(cè)確立。本實施例的標注數(shù)據(jù)為水庫、大提負責人點狀數(shù)據(jù)，標注范圍數(shù)據(jù)為空。生成標注圖形時，可以向用戶提供地圖標注樣式的選擇，也可以根據(jù)默認設置的地圖標注樣式自動生成。內(nèi)容包括標注的字段分隔符、標注與標注對應地理數(shù)據(jù)的連接方式、標注的顏色、標注的背景色、標注的字體及標注的字號。標注連接樣式可以采用直接型連接標注，如圖3 ；也可以采用三角形連接標注，如圖4。實施例的標注字段為“Name”和 "Phone"字段；標注分隔符為“回車符”；標注與待標注地理數(shù)據(jù)的連接方式為“直線連接”； 標注的顏色為黑色；標注的背景色為白色，透明度為30%，標注字體為“宋體”，標注字號為 2mm ο如果有多個待標注的地理數(shù)據(jù)圖層，可以實現(xiàn)設定標注優(yōu)先級，按照優(yōu)先級順序依次生成標注。步驟3、對標注后的標注圖形，確立標注不能壓蓋的圖層。實施例確立的標注不能壓蓋的圖層為點狀居民地圖層、水庫和大提負責人點狀數(shù)據(jù)圖層。步驟4、將在步驟1已經(jīng)進行制圖表達后的地理數(shù)據(jù)圖層，進行柵格化處理，柵格化的單元為正方形，且柵格的邊長等于標注的字號，將柵格化后的所有柵格狀態(tài)設置為未使用。
實施例將地圖數(shù)據(jù)進行柵格化處理，柵格邊長為2mm。步驟5、設某個標注圖形表示為A，將標注圖形A與其他標注圖形進行空間沖突檢測；
若標注圖形A與其他標注圖形存在壓蓋沖突，設與標注圖形A存在壓蓋沖突的標注圖形表示為B，則將標注圖形A和B所占用的柵格狀態(tài)標記為已使用，標注圖形A的狀態(tài)標記為有沖突，進入步驟7;
若標注圖形A與其他標注圖形不存在壓蓋沖突，則將標注圖形A所占用的柵格狀態(tài)標記為已使用，標注圖形A的狀態(tài)標記為無沖突，進入步驟6。標注圖形A可能與一個以上其他標注圖形存在壓蓋沖突，若存在沖突，則標注圖形A和這些存在沖突的標注圖形所占用的柵格狀態(tài)均標記為已使用。實施例將水庫和大提負責人圖層的標注圖形，與柵格單元進行檢測，若柵格單元僅被一個標注圖形占用時，將柵格狀態(tài)標記為已使用，標注圖形A狀態(tài)標記為無沖突；若柵格單元同時被兩個以上的標注圖形占用，則柵格狀態(tài)標記為已使用，標注圖形A狀態(tài)標記為有沖突。步驟6、將標注圖形A與其不能壓蓋的圖層進行檢測，若標注圖形A壓蓋了其不能壓蓋的圖層，則將標注圖形A的狀態(tài)標注為有沖突，否則將標注圖形A的狀態(tài)標注為無沖突，然后進入步驟7。實施例將標記狀態(tài)為無沖突的標注圖形，與點狀居民地圖層、水庫和大提負責人圖層進行圖形壓蓋沖突檢測，若標注圖形壓蓋了其所不能壓蓋的圖層，則將其標注為有沖突。步驟7、若標注圖形A的狀態(tài)為無沖突，進入步驟8 ；
若標注圖形A的狀態(tài)為有沖突，根據(jù)標注范圍數(shù)據(jù)，確立標注適宜區(qū)，在標注適宜區(qū)內(nèi)排除標記為已使用的柵格；在標注適宜區(qū)內(nèi)更改標注圖形A的標注位置，然后返回到步驟5 開始重復進行步驟5-7，直至在步驟7判斷標注圖形A的狀態(tài)為無沖突。確立標注適宜區(qū)的方式與步驟2 —致。由于更改一次位置，并執(zhí)行一遍步驟5-7， 可能檢測結(jié)果是標注圖形A仍然未達到無沖突狀態(tài)，實施例設定每次循環(huán)到步驟7時更改標注位置的規(guī)則，按照從右到左、從上到下的順序更改標注位置。具體實施時，也可以采用從左到右、從上到下等其他順序。步驟8、針對下一個標注圖形執(zhí)行步驟5-7，直至所有標注圖形的狀態(tài)為無沖突。本發(fā)明所提供技術(shù)方案可以采用計算機軟件技術(shù)具體實現(xiàn)，實施例采用0#編寫， 具有以上完成功能，接口變量包括待標注的地理數(shù)據(jù)圖層、地圖注釋性標注適宜區(qū)(即標注范圍數(shù)據(jù))、柵格化柵格邊長(一般為標注的字號大小，過小自動處理精度高但速度快，過大自動處理精度小但速度快)。以上所述僅是用以說明本發(fā)明的具體實施案例而已，并非用以限定本發(fā)明的可實施范圍，舉凡本領域熟練技術(shù)人員在未脫離本發(fā)明所指示的精神與原理下所完成的一切等效改變或修飾，仍應由本發(fā)明權(quán)利要求的范圍所覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字環(huán)境下的地圖注釋性標注自動配置方法，其特征在于包括以下步驟， 步驟1、輸入地理數(shù)據(jù)、待標注的地理數(shù)據(jù)圖層及標注范圍數(shù)據(jù)，對地理數(shù)據(jù)及待標注的地理數(shù)據(jù)圖層進行制圖表達；步驟2、對待標注的地理數(shù)據(jù)圖層生成標注圖形；生成標注圖形時，參照標注范圍數(shù)據(jù)確立標注適宜區(qū)，標注后的標注圖形位于標注適宜區(qū)內(nèi)；步驟3、對標注后的標注圖形，確立標注不能壓蓋的圖層；步驟4、將在步驟1已經(jīng)進行制圖表達后的地理數(shù)據(jù)圖層，進行柵格化處理，柵格化的單元為正方形，且柵格的邊長等于標注的字號，將柵格化后的所有柵格狀態(tài)設置為未使用；步驟5、設某個標注圖形表示為A，將標注圖形A與其他標注圖形進行空間沖突檢測； 若標注圖形A與其他標注圖形存在壓蓋沖突，設與標注圖形A存在壓蓋沖突的標注圖形表示為B，則將標注圖形A和B所占用的柵格狀態(tài)標記為已使用，標注圖形A的狀態(tài)標記為有沖突，進入步驟7;若標注圖形A與其他標注圖形不存在壓蓋沖突，則將標注圖形A所占用的柵格狀態(tài)標記為已使用，標注圖形A的狀態(tài)標記為無沖突，進入步驟6 ；步驟6、將標注圖形A與其不能壓蓋的圖層進行檢測，若標注圖形A壓蓋了其不能壓蓋的圖層，則將標注圖形A的狀態(tài)標注為有沖突，否則將標注圖形A的狀態(tài)標注為無沖突，然后進入步驟7 ；步驟7、若標注圖形A的狀態(tài)為無沖突，進入步驟8 ；若標注圖形A的狀態(tài)為有沖突，根據(jù)標注范圍數(shù)據(jù)，確立標注適宜區(qū)，在標注適宜區(qū)內(nèi)排除標記為已使用的柵格；在標注適宜區(qū)內(nèi)更改標注圖形A的標注位置，然后返回到步驟5 開始重復進行步驟5-7，直至在步驟7判斷標注圖形A的狀態(tài)為無沖突；步驟8、針對下一個標注圖形執(zhí)行步驟5-7，直至所有標注圖形的狀態(tài)為無沖突。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述地圖注釋性標注自動配置方法，其特征在于步驟2和7中，所述標注范圍數(shù)據(jù)為面狀數(shù)據(jù)，標注適宜區(qū)在該面狀數(shù)據(jù)所代表區(qū)域范圍的外側(cè)確立。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述地圖注釋性標注自動配置方法，其特征在于在步驟2生成標注圖形時和/或在步驟8之后，提供地圖標注樣式的選擇，包括選擇標注的字段分隔符、 標注與標注對應地理數(shù)據(jù)的連接方式、標注的顏色、標注的背景色、標注的字體及標注的字號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述地圖注釋性標注自動配置方法，其特征在于步驟7中，當標注圖形A的狀態(tài)為有沖突時，在標注適宜區(qū)內(nèi)更改標注圖形A的標注位置，是按照從右到左、從上到下的順序逐次更改。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)字環(huán)境下的地圖注釋性標注自動配置方法，針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的針對數(shù)字環(huán)境下，地圖注釋性標注需逐個人工配置，配置地圖注釋性標注，操作復雜、速度慢、效率低，幾乎不能滿足屏幕顯示和生產(chǎn)需求；提供了一種模型簡明，配置效率高，能夠在數(shù)字環(huán)境中快速有效的配置地圖注釋性標注，基本滿足生產(chǎn)需求的地圖注釋性標注自動配置方法。
文檔編號G06T11/60GK102157003SQ20111006355
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者于忠海, 張志軍, 朱海紅, 李霖, 賀彪, 邱俊武 申請人:武漢大學