地圖分幅組件的實現(七)——非標準製圖過程的自動化

        前面的幾節主要關注製圖標準化，這一節關注的是非標準化製圖。所謂非標準製圖，簡單說來就是沒有國家標準或行業標準的地圖需要生產，此類地圖多偏向專題類型的地圖版式。注重地理分析功能的地圖，一般並不關注地圖的排版，因為地圖方式的結果呈現並非由地圖專業人員來完成，而是其他開發人員完成，故對於此類地圖的產生，並沒有規範而言，例如很多地圖連比例尺等都沒有。

        非標準製圖在應用上比標準製圖涉及的領域更為廣闊，使用的人也更多。很多領域例如氣象和生態，需要長期監控與出圖，而圖的規範並沒有要求，簡單說來需求就是，可以疊加專業資料，需要出的圖好看，最重要的，圖的生產最好能自動化。需求簡單，但是不好下手。因為是非標準製圖，沒有標準可以依據，大部分的人反而無所適從，不清楚如何配圖或者如何布局能夠滿足要求。通常的手法是建模版，通過自動套用模版來實現製圖的排版和自動化。其實這種想法也非常樸實，簡單的理由是大部分情況下，如果出的使用者可以滿意，依據此配模版，不管資料如何變化，我的圖在排版既定的情況下，自動生產就可行了，前端加上一個資料處理的自動化，套上出圖模版自動化處理的原形就出來了。

        但是作為組件的設計者，需要更高程度的對需求進行抽象。抓住需求的本質是我們需要做到的。經驗告訴我們，沒有規則可循的事難以入手，所以我們需要找到規律。在非標準製圖過程中，最為重要的一步就是制定排版的規則。排版的第一步是確定參與排版的對象。這些排版的對象簡單說來就是製圖的幾大要素，指北針，比例尺，以及圖例等等。分析這些對象，有兩個可變化的地方，一是布局位置，而是樣式，因此在設計之前，我們需要弄清楚這些變化之間的關係。

        對象的樣式是一個人為決定的因素，選擇何種類型的樣式風格是根據使用者喜好自己確定的，例如指北針，中國人的喜好和美國人又有很大區別，所以在GIS軟體中會有很多種風格讓使用者選擇，這種風格的選擇是易控制的和，可操作的。

        對象的布局位置在非標準製圖過程中是最關鍵的，起決定作用的。首先列出以下基本製圖對象，主圖區，指北針，比例尺，圖例，圖名。有了這五個基本的製圖對象後，我們開始按重要程度分類，最重要的部分是主圖區(某些圖中需要設定副圖區)，其次是指北針，比例尺，圖名，圖例。我們在布局好主圖區後就依次可以設定其他次要製圖對象。這些次要對象的布局都是散落布局在主圖區周圍，一般圖名是在主圖區正上方，比例尺在主圖區正下方，圖例可左可右的擺放。有了這些層次關係，就可以進一步提出相對定位的概念。事實上參考標準製圖會發現，次要對象的部局都是依據主圖區來定義距離和位置的，在非標準製圖過程中，為了描述位置我們也可以引入這一概念。

        上面說了這麼多，就是想說明一點如何使非標準製圖過程可操作，進而自動化，以ArcGIS為例。如果每個對象都可以描述清楚了，那麼這件事情就可行了。開始設計我們的排版組件吧。設計的第一個問題，製圖對象哪裡來？當然是自己建立。很多人在這裡是有分歧的，即使是很有經驗的GIS軟體工程師也是如此。在本質上所有的製圖對象都是Element，建立Element總是很容易的，何不自己設計和建立呢，建立的過程中，我們可以決定對象的樣式和布局。對象的建立我們自然就能引入抽象工廠的模式。設計的第二個問題，主圖區如何布局？在前面的幾節中，我介紹了標準化製圖的過程中，主圖區如何設計，這裡也是一樣，我們需要控制主圖區。在談主圖區控制前，有個會忽略的問題，自動化過程如何設計？在汶川地震時USGS在地震後立刻就有地震資訊描述的參考地圖出來了，當然這如果不是自動化過程很難達到，在美國，在一些大的研究機構中ESRI往往是一個長期參與的角色，ESRI負責長期的地圖生產和維護，為了便於維護往往會定製化一些過程，這些過程在我們看來就是製圖的自動化(衍生出了PLTS產品等等)。因為是非標準化的，我自己根據需要，我盡量提出地圖生產過程中的人為因素，排版自動化，輸出自動化，列印也自動化。輸出是有很多現成可用介面，列印就不行了，如果地圖紙面大小不確定還需要自己去調整那就很不容易了，有什麼辦法去掉這些人為因素呢？最有效也最簡單的思路，依據紙張類型來控制主圖區，進而影響排版。紙張類型目前有A5到A0系列。也就是說我只需要確定這六類紙型下的排版方式就能實現我的要求。  

        還是以地震為例，通常地震資料是可以在地震台網上自動擷取的，如果有大的地震發生，我們是可以立刻判斷出來的。假設我們在某一地區發生地震，強度很大，達到了我們出圖觀測的要求，我們需要自動產生地震專題圖，製圖過程前期，準備程式在地震發生處(經緯度，震級都有)，通過地震強度演算法產生地震場資料(專題資料)，依據設定的渲染演算法，分級渲染地震場，製圖程式依據地震場的範圍確定主圖區顯示範圍，如果紙張類型選定，演算法選擇紙張是豎版還是橫版，其他製圖對象都依據主圖區的相對位置來布局排版，而後調用列印程式自動出圖，或輸出。

 

非標準製圖的組件設計:

   

 

一些可以參考的代碼:

   //---------------------設定A4參數-----------------------------   hr=ipNoStdCartoEnvironment->put_PageStyle(esriPageFormA4);            hr=ipNoStdCartoEnvironment->put_PageTitle(CComBSTR("地震影響場專題圖A4"));   //相對定位   hr=ipNoStdCartoLayoutManager->SetPageTitlePosition(esriTopMidPoint,0,1.0);            hr=ipNoStdCartoLayoutManager->SetPageLegendPosition(esriTopRightCorner,1.0,-1.0);   hr=ipNoStdCartoLayoutManager->SetPageNorthArrowPosition(esriBottomRightCorner,-1.5,-1.5);   hr=ipNoStdCartoLayoutManager->SetPageScalePosition(esriBottomMidPoint,6,-1.5);   //紙面上主圖區的範圍  13.6cm x 22cm    IEnvelopePtr ipPortraitEnv(CLSID_Envelope);            IEnvelopePtr ipLandscapeEnv(CLSID_Envelope);   hr=ipPortraitEnv->PutCoords(1.2,4.8,14.8,26.8);   hr=ipLandscapeEnv->PutCoords(1.5,3.3,23.5,16.9);   hr=ipNoStdCartoLayoutManager->SetMainFrameSizeAndPosition(ipPortraitEnv,ipLandscapeEnv);   INoStdCartoFactoryPtr ipNoStdCartoFactory(CLSID_NoStdCartoA4Factory);   hr=ipNoStdCartoLayoutManager->UpdateLayout(ipNoStdCartoFactory);           

       

 

 輸出的結果，震級虛構(資料來源是NGCC公開發布的國家400萬WGS84資料): 

 

 

 

 

 

如果地震影響場的傾斜角度大於45度，系統自動調整為豎式排版: