职称论文
摘要：本文针对已有的GIS平台在小范围大比例尺多标注出图时， 标注在有限的空间内会出现叠加的情况， 初步设计采用开源的接口和组件， 研发了相关软件并实现了标注叠加的处理。即在标注叠加时， 将标注的外框作为需处理的多边形， 按照相交标注多边形其相交区域的高和宽来判断移动的方向， 从而达到移动标注的目的。如果出图范围内标注少， 算法可自动处理；如果总体的标注量总宽高大于出图范围， 就需要人工先进行处理标注的选取和大小设定， 再按照算法自动处理。算法可以按照选定的起始标注点， 依次进行判断， 核心是标注外框作为矩形处理。
关键词：标注叠加； ArcGIS; AE/AO开发； 算法实现；
目录
1引言……………………………………………………………………………………1
2已有平台的对比……………………………………………………………………………………2
3算法实现……………………………………………………………………………………3
3.1算法描述……………………………………………………………………………………4
3.2算法实现效果……………………………………………………………………………………5
4结语……………………………………………………………………………………6
文内图表……………………………………………………………………………………7
图1使用ArcMap进行点标注显示……………………………………………………………………………………7
图2使用ArcGIS平台AE/AO接口实现点标注显示……………………………………………………………………………………7
图3按照外框叠加差值移动目标……………………………………………………………………………………7
图4多标注压盖情况处理……………………………………………………………………………………7
图5标注在出图范围框边界处理a……………………………………………………………………………………7
图6标注在出图范围框边界处理b……………………………………………………………………………………7
图7原始实验数据a……………………………………………………………………………………7
图8原始实验数据a处理结果……………………………………………………………………………………7
图9原始实验数据b……………………………………………………………………………………7
图1 0原始实验数据b处理结果……………………………………………………………………………………7
参考文献……………………………………………………………………………………8
1 引言
在制图出图过程中，由于标注的数量众多，处理标注叠加等问题的软件也比较丰富，但是各类软件效果大多不能够很好地实现作业人员的意图，往往工作量很大。针对小范围大比例尺多标注出图，如1:2000以下全域图或者1:500到1:1500之间的目标样图，由于牵涉到专题图[1,2,3,4,5]制图的专业过程，包括选取、简化、夸张、符号化等操作及考虑最后的出图效果，如何合理、快速、有效地处理标注叠加，就成为了一个难点。本文先讨论已有的软件平台，再引入初步设计的移动标注算法，基于有限的显示空间的标注问题，使用开源的接口和组件[6,7,8,9,10],进行大部分叠加标注的自动处理，少部分进行人工编辑，提高了制图标注叠加处理效率。
2 已有平台的对比
首先直接将测试数据在ArcGIS（版本为10）平台下的ArcMap中打开，如图1,在标注字段很长的情况下，使用标注显示功能，发现该比例尺下标注进行了抽稀，很多点的标注并没有显示，这个是平台内部的机制，虽然避免了标注叠加，但是已经显示不完整，不能满足更多的业务需求。
再以同样的数据，基于Microsoft Visual Studio2010 IDE,采用C#编程语言，使用ArcGIS平台的AE/AO接口实现标注显示，如图2所示。
图1 使用ArcMap进行点标注显示
图2 使用ArcGIS平台AE/AO接口实现点标注显示
发现相同的数据，在ArcGIS AE/AO接口支持下，使用接口开发并进行标注，同ArcMap里面直接打开数据并进行标注显示的效果大体相同，即在该比例尺下进行标注抽稀来规避标注叠加的问题，少部分的点标注直接不显示。但是放大到一定程度，两者都是详细的标注，所以说明已有的平台的处理已经不能满足更多的业务需求。
其他平台同样有类似问题，请参考具体软件。
3 算法实现
3.1 算法描述
本算法主要将标注按照图形要素进行处理，即标注有外框，外框转换成对应的矩形框，再按照矩形框来进行图形的叠加处理，详细示意如图3所示：
图3 按照外框叠加差值移动目标
算法流程：
（1）计算和统计出图范围内的标注数量，判断所有标注的高宽之和是否大于了整个出图范围，如果大于出图范围，需要进行调整，抽稀掉多余的标注；
（2）按照中心点法则或者业务需要，获取起始的标注，后续的标注在依次加入的时候，转换其外框，进行外框叠加的高宽差值的运算，看是否为叠加状态，如果是叠加状态，就进行平移；
（3）高宽差值的运算，按照矩形框的左上坐标点和本框的高宽进行，如利用标注1、2的左上点坐标和本身的高宽，即可获取到相交的高差值（H差值）、宽差值（W差值），方便进行对比。如果高宽差值为大于目标标注高宽，即不相交；
（4）如果没有标注叠加就继续加入显示的标注集合，后续加入的标注，都要与之前的标注进行标注的压盖判断和平移。以前面标注作为基础，后续加入的继续平移，直到所有显示标注处理完成。如图4所示。
图4 多标注压盖情况处理
针对特别情况的处理（图5、图6） :
图5 标注在出图范围框边界处理a
图6 标注在出图范围框边界处理b
在视图范围框上下左右都有标注被拦截、压盖的情况下，根据实际需要，采用向内移动的方式进行，否则放弃此标注显示。
3.2 算法实现效果
算法的初步实现，利用了开源的架构，使用了NetTopologySuite C#版本的插件，依靠本地的sqilte数据库和WPF技术，实现了读取数据、算法平移和标注显示，最后加上出图要素。特别注意的是，在将地理坐标转换为屏幕坐标时，需要标注的屏幕位置与WPF显示控件窗体的大小做对比，以防标注超出了显示控件范围，超出则根据需要进行调整。效果如下（图7~图10） :
图7 原始实验数据a
图8 原始实验数据a处理结果
图9 原始实验数据b
图1 0 原始实验数据b处理结果
总体评价，在一定比例尺及出图图片大小要求下，如1:2000以下全域图或者1:500到1:1500之间的目标样图，如果标注的数量不是特别多，叠加较多的情况，标注之间的距离间隙大，即可采用这种平移方式。如果标注的数据量过多，需要采用抽稀或者平移出视图范围的方式，处理掉一部分数据。本算法通过实际情况验证，可以解决一部分标注叠加的问题，效果良好，部分需要人工编辑处理。
4 结语
本文主要通过对比ArcGIS的标注显示，使用开源的接口设计来实现标注叠加处理的一种算法。这种算法的实现需要专门的接口来显示图形和标注，需要专门开发对应的出图模块，但是实用性较高，适用于空间范围大，标注较少的情况。如果范围小，标注点多，标注叠加的情况更加复杂，需要研究更加适用的处理方法，例如参考一些动态模型。
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