移动gis

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移动GIS地图标注

陈玉进李泉跬步科技

地图注记是电子地图的主要内容之一，注记位置的选择是否恰当，排列是否美观，将直

接影响到电子地图的清晰易读性和使用价值。所以，在移动注记中，如何控制注记的位置和

布局，以及解决注记之间的冲突和压盖问题，是解决注记自动配置问题的重点和关键。在传

统地图创建中，制图人员配置注记需要顾及到地图的整体效果，某种要素注记位置的选择要

顾及周围其它要素的图形及注记位置的选择，这一过程是人公共政策论文 脑高度智能性的活动，因此要用

计算机完成电子地图注记自动配置，软件必须采用一定机制，才能取得满意的效果。目前，

电子地图注记自动配置多数采用局部搜索法，该算法需采用较多的交互方式来弥补其不足之

处，从而降低了配置的效率。为了克服局部搜索法的缺点，近年来，不少学者在将组合优化

理论应用于地图注记自动配置方面作了许多尝试。比较著名的算法有物理松弛法、整型规划

及连续梯度下降法等。本文介绍了一种基于栅格的自动标注算法来检测冲突和压盖，以改善

电子地图中移动注记配置的速度和效果。该算法计算量小，并且能够将电子地图中各种要素

统一进行注记自动配置。

自动标注需要注意的地方，首先要求不能有叠加的情况（其中标注不能压盖标注，标注

不能压盖点状要素），再次要求充分利用屏幕空间来标注，最后是符合读者阅读习惯，即从

上到下，从左到右顺序标注。

地图要素可以分为三类：点、线、面。根据地图需要展现的主要要素的不同，标注策略

有些不一样，例如导航为主的地图，则线标注是首先要进行的，点、面其次。读者可以自行

设计标注策略。下面以先标注线为例说明地图标注的色乱 步骤。

地图标注步骤：

①我们采用网格索引类似的方式，根据文字大小计算出一个网格尺寸（保证一个文

字占用的网格数目是定值），建立一个屏幕网格索引（采用的是屏幕坐标）。

②将所有的地图要素的坐标转换从实际坐标转换为屏幕坐标。

③因为标注不能压盖点状要素，所以计算出所有点状要素所占据的网格，并将这些

网格标记为不可标注。

④标注所有点图层上的所有要素，标注的位置可以在点的右边、左边或者上面。标

注之后，需将标注所占用网格设置为不可标注。

⑤标注所有线图层上的所有要素，标注按照线所占网格平均标注，采用等距离标注

的策略。标注之后，需将标注所占用网格设置为不可标注。

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⑥标注所有面图层上的所有要素，标注在面所占据网格的中心。标注之后，需将标

注所占用网格设置为不可标注。

栅格标注算法数据结构：使用与屏幕网格一致的二维数组来标记其对应的网格是否可标

注。设该二维数据为flag，若flag[2][3]=fal，则说明第二行第三列网格可以进行标注。

下面将用三个小节来详细说明点、线、面标注各自不同之处。

5.1点标注

点标注的位置可以在点的右边、左边或者上面，首先判断右边的位置是否可以标注（标

注需要占用网格是否可用），如不可标注则判断左边的网格，同理判断上面的网格。

算法：设计ptIndex函数能够计算点占用的网格，网格行号=(int)(点的y坐标网格高

度)，网格列号=(int)(点的x坐标网格宽度)。

举例说明如下，如图1所示，将屏幕切分为若干个网格，每个网格可以容纳下一个汉字，

标注每个点状要素是，计算需要占用哪些网格。假设1号点的name为“南京大学”，标注

时需要四个网格，判断需要第五行六列到九列网格用来标注。而这四个网格均可标注，所以

将“南京大学”这四个字绘制在网格中，并将这四个网格相应的flag设置为true。2号点的

右边有一个网格被点占用，所以标注到左则，并将这四个网格相应的flag设置为true。

图1

5.2线标注

线标注首先要计算出这条线所占用的网格，然后按照从左到右，从上到下的顺序等分进

行线标注。

算法：

①判断线的走向。根据线的最小外包矩形（MBR）可以判断出线的大致走向。设线的

MBR的横杭州g20 坐标分别为xmin和xmax，纵坐标分别为ymin和ymax。如图2，左图中

的线的MBR符合条件(ymax-ymin)>(xmax-xmin)则说明此线是南北走向（标注时从

上到下），反之则是东西走向（标注时从左到右）。

图2

②设计plIndex函数能够计算线所占网格，这里可以采用第二章介绍的Brenham整

数栅格化算法。

③设计标注策略，本文采用等分标注策略，即每个文字之间的空相等的网格数目。如

果发现某个网格不可标注，则向前或者向后秦始皇陵在哪 移动一个网格再试，还是不能标注就整

条线不标注。

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举例说明如下，如图3所示，阴影部分就是线所占网格，将“中山东路”四个字等分标

注在四个网格中。判断出该线是东西走向，进行从左到右的标注，计算出线所占网格公18

个，分别标注在第3个、第7个、第11个、第15个网格上。这样标注有个问题，注记有些

偏离折线，解决这个问题的办法可以采用将网格加密的方法，即让一个汉字占据四个甚至九

个网格，这样可以减少汉字偏离的励志短文 距离，。

图3

5.3面标注

步骤：

①计算面要素所占网格。

②根据面要素最小外包矩形的长宽比例，确定面标注的走向。

③根据水平方向和垂直方向所占网格数据，进行水平和垂直等分，确定注记位置。

④判断选出的网格是否可以标注。

⑤写入标注。

图4

举例说明如下，如图4所示，根据“玄武湖”这个多边形的长宽比例，确定面标注是东西走

向。计算出多边形占用的网格，采用水平等分、垂直等分的策略确定注记位置。分别标注在

网格上。