使用标准地图、WMS数据、MAPublisher、 Geographi Imager【制作地图实例】

最近借助自然资源部标准地图SRTM30  WMS & Topographic WMS (by Terrestris)数据和MAPublisherGeographic Imager软件制作了两幅流域相关的地图,一幅是中国地形及流域分布图,另一幅是黄河流域地形图,如下所示。

让我来介绍一下两幅图的大致制作过程,首先,我在标准地图服务网上下载了eps格式的“中国地图1:740万(对开)”和“中国地势图 11600万 8开.zip”,在网站浏览到相应的地图点击“下载”,然后选择EPS格式。网站上还提供了JPG格式的下载,因为EPS格式可以提取地图上的地名注记、水系、境界要素等,可以进行深加工,这就是我下载eps格式的原因。

全国及各省提供的标准地图服务,主要用于公众直接引用,基本上都是不带坐标的,而且也没有地图投影方面的元数据介绍,这样给我们利用该数据进行深加工造成了一定的困难。但是,借助MAPublisher,我们可以很容易的恢复其坐标和投影,详细方法请参考(【教程】MAPublisher地图配准技术(二)——适用于扫描地图【视频教程】地图配准 & Geosptail PDF生成与应用)。这里我使用了上面的地图配准技术(二)介绍的方法,首先导入400万国界和水系数据,将其投影到常规的Albers等面积投影,中央经经105度,双标准纬线为25和47度,比例尺设为740万,然后进入MAP视图编辑器,手动进行配准,这个过程需要花费一些时间,由于标准地图服务提供的中国地图投影参数并不公开,我们只能用常规的与之接近的投影去套合,套合过程中我稍微调整了一下比例尺数值,以及旋转角度,保证最大程度的套合精度。中国地势图采用同样的方法进行配准。

将标准地图恢复了坐标之后,我们就可以对其进行编辑和叠加其他的专题数据图层了,Adobe Illustrator提供了很多编辑eps数据的功能,可以直接修改图形,也可以修改其颜色,以及应用多种效果(如外发光、文字描边等)。我用的比较多的就是通过选择相同(如外观、描边宽度、描边颜色等)将水系注记、地名注记、山脉注记、水系、境界等要素重新分层,创建效果,这样能提高作图的效率。
由于要体现地形地貌,也就是我们说的晕渲,但是上述标准地图中的中国地势图比例尺太小,所以我选择重新生成生成晕渲,需要借助Geographic Imager软件,这里有两个选项:
(一)如果我们有现成的DEM数据(网上可以下载到30米、90米的SRTM数据,Global Mapper也提供了多种公开的地形数据,详见【免费,优质GIS数据】:Global Mapper在线数据访问),可以借助Geographic Imager很容易的生成晕渲(详见Geographic Imager【晕渲图】制作实例介绍(以中国及周边海域地势图制作为例))。上述黄河流域地形图的晕渲就是使用Geographic Imager的地形晕渲功能制作完成的。

我发现Geographic Imager非常方便的一点就是,在数据不完整的情况下,可以很方便的使用导入或镶嵌功能,补充数据,这时勾选“按目标范围裁切”选项很有用。

以下是补充完整的晕渲图:

(二)在机器能连网的情况下,MAPublisher、Geographic Imager可以直接导入WMS、WFS等web数据资源,充分利用开源的网络数据资源。如我发现Geographic Imager集成的网络地图服务(WMS)(如下所示),就有很好的数据资源,当然我们还可以在其中添加自己的服务资源。

这里我选择Terrestris的WMS栅格服务,里面包括了OpenStreetMap WMS、OSM Overlay、Topographic WMS、Topographic OSM WMS、SRTM30 Hillshade、SRTM30 Colored Hillshade、SRTM30 Contour Lines等多种数据服务。这里包含了全球的山体阴影(彩色&黑白)、等高线、分层设色等资源。

下载数据的时候需要先选择坐标系统、然后是下载的区域范围,然后我们需要设置像素尺寸,该数值的改变会实时关联像素大小(即分辨率),这个分辨率应与我们的制图范围和比例尺相匹配。由于SRTM30彩色晕渲只覆盖陆地部分,海洋部分用Topographic WMS​进行了补充。
与我们直接使用DEM生成的晕渲一样,下载的数据也是带坐标的,为了与MAPublisher中的矢量图层套合,我们在Geogrpahic Imager中对其投影转换,同时进行相应的旋转,另存为GeoTiff,这样就可以在MAPublisher中进行叠加。

        最后,在MAPublisher中叠加相关的专题数据,我叠加了流域边界数据,补充河流及注记,即完成了最终地图生成。

(中国地形及流域分布图)

(黄河流域及地形图)

通过黄河流域地形图的制作,我发现地处黄河沿岸的两座大城市郑州、济南竟不属于黄河流域。您知道吗?

希望本文对您有一些帮助和启发,不足之处敬请谅解,如果有任何问题,欢迎联系我们

MAPublisher地图配准技术【教程二】——适用于扫描地图

之前咱们曾详细介绍过MAPublisher地图配准的几种方法(详见【视频教程】地图配准 & Geosptail PDF生成与应用),以及在MAPublisher中配准栅格数据的方法(详见【AI制图技术】MAPublisher栅格套合与配准方法)。

    ​    ​今天我们介绍一种新的地图配准方法,适用于已有矢量地图(ai/pdf/eps等格式)或扫描地图影像(tif/jpg/jp2等格式)的地理配准,该方法需要事先知道地图的地图投影(精确或者是大致知道),具体做法是导入参考矢量数据,将其投影到底图(要配准的地图)所在的坐标系,然后在MAP视图编辑器对话框中,配置预览窗口,显示参考矢量数据与要配准的底图图层,调整参考矢量数据的缩放与旋转,使其与底图套合,如下图所示,这样便可以实现地图的配准,恢复其地理精度,以便于叠加专题数据或者从底图中提取​相关地理信息。

第一个实例使用的是标准地图服务网站下载的中国地图,eps格式,配准后叠加卫星影像图框。

第二个实例,我们将一张老的中华人民共和国挂图扫描影像,jpg2000格式,使用海岸线数据进行了地理配准。

详细的操作过程参考如下视频:

【制图技术】使用MAPublisher和Illustrator脚本进行要素的综合与光滑(以水系为例)

在地图制图中,数据的化简综合与光滑是一个备受制图人员关注的问题。MAPublisher和Adobe Illustrator可以较好的解决这个问题。

今天我们以水系要素的综合与化简为例,介绍如何使用MAPublisher以及Illustrator脚本进行进行数据的抽稀与光滑操作流程。

在本视频教程中,我们将围绕数据的化简与光滑主题,演示以下功能内容:

  • Illustrator化简功能
  • MAPublisher 抽稀(Visvalingam-Whyatt算法)
  • Round Any Cornor脚本
  • Illustrator铅笔工具
  • MAPublisher路径实用程序(贝塞尔转折线、添加细节)
  • Illustrator圆角效果
  • 导出Shapefile

MAPublisher【图表】专题图制作

图表是一种非常直观的展示数据的方式,Adobe Illustrator本身具有丰富的图表生成和设计功能,可以生成不同种类的专题图表(详见往期公众号文章【专题课程】在Adobe Illustrator中使用图表工具可视化数据)。
但是AI的图表不是基于地理空间属性生成的,借助MAPublisher,我们可以从GIS数据图层的属性表生成基于地理分布的图表地图,而且能直接设置不同的风格和样式,同时生成图例,非常方便。

我们以上图表示某市土地使用指标的专题图为例,说明其实现过程。首先,需要一个带有相应专题属性的底图图层,如果基础地理图层本身不带专题属性信息,我们可以通过MAPublisher的高级属性操作来挂接外部的属性表:

然后,在MAP主题面板中,创建图标类型的主题:

在编辑图表主题对话框中,设置创建的图表类型(柱状图或饼状图),以及源数据(要表现的图层、属性、外观等),以及图表选项(可以设置饼图大小、孔半径、分离与旋转等选项)、通用选项(可以设置样式如投影效果、进行排序、绘制边框等)、标题、标注等参数选项。

同时,还可以设置饼图根据某一属性值进行缩放:


以下是该过程的详细操作演示:

【MAPublisher FME Auto】与自动化制图

我们曾经介绍过如何借助MAPublisher中实现自动化快速成图,里面主要介绍了MAPublisher中的自动化配图工具,也就是MAPublisher工具栏上的闪电图标工具,该工具集成了MAPublisher中的MAP视图创建、应用MAP样式表(MAP主题)、网格生成、应用标注(标注要素&LabelPro)、导出Geospatial PDF等几个主要功能,可以实现简单且重复性的配图工作。当中也提到了该功能可以配合MAPublisher FME Auto扩展模块一起使用,借助FME强大在的数据转换与处理能力,实现了更高级自动化配图。

MAPublisher FME Auto是MAPublisher的一个可选扩展模块, 基于FME Desktop运行(查看MAPublisher与FME的兼容性),主要提供了以下两个功能:

1、在FME Workbench和FME Data Inspector,新增的Adobe Illustrator – Avenza MAPublisher写入器(writer)提供了将GIS转换为Adobe Illustrator文件的能力,并带有MAPublisher的属性;

Adobe Illustrator-Avenza MAPublisher Writer参数设置

2、在MAPublisher中,提供了导入FME Feature Store (ffs)文件的能力。

下面的视频介绍中,我们从全国的1:100万数据库(File Geodatabase数据库格式),通过自动配置与转换,实现了北京地区的自动配图。

MAPublisher FME Auto视频介绍
自动化配图成果

MAPublisher架设了从GIS到高端图形设计平台Adobe Illustrator之间的桥梁,为制图人员提供了理想的制图环境,MAPublisher FME Auto在该方案的基础上,进一步将强大的FME工具整合进来,为各种GIS数据(库)的自动化制图提供了理想的解决方案。

【制图新技术】地形晕渲底图(山体阴影)制作新方法

之前我们发布过一种新的地貌晕渲解决方案(【ECartoRender】地貌晕渲解决方案),在其中我们介绍了一种新的地貌晕渲(也叫山体阴影)的技术方法,与GIS的做法不一样,该新方法基于3D动画建模技术,采用更先进的渲染引擎,可以生成比GIS软件更加美观和自然的晕渲成果(北京【地图上的四季】)。

今天我们大概介绍一下其实现过程,首先,是准备好数字高程模型(DEM),获取DEM有多种途径,比较常用的有公开的SRTM90和SRTM30(分辨率分别为90米和30米)、ASTER全球30米高程数据等,如果您还没找到好的途径,使用Global Mapper是一种非常便捷的获取开源数据的方式(【免费,优质GIS数据】:Global Mapper在线数据访问)。

Global Mapper在线数据下载

有了DEM数据,我们需要根据作图范围和比例尺计算所需要的分辨率。我们拿制作祁连山国家公园的晕渲为例,假设我想制作一张85cm宽的图,换算成英寸大约为33英寸,典型的打印分辨率是每英寸300像素,因此我需要33×300 = 9900像素宽的晕渲图。祁连山国家森林公园大约宽为1200公里,因此,我们需要的DEM分辨率大约为1,200,000(米)÷ 9900 ≈ 120米。

在进入blender软件渲染之前,我们需要在GIS软件中进行一些预处理,包括DEM数据的投影、镶嵌、重采样、裁切等工作,同时还有重要的一步,将DEM数据的高程值拉伸到0-65535之间(大概就行),所有这些工作我一般使用QGIS、Global MapperGeographic Imager等软件来实现,最后将DEM输出为unsigned 16位类型的TIFF。

预处理生成的Unsigned 16位TIFF​高程数据

然后我们进入到blender进行DEM数据导入,以及配置渲染引擎、着色器,对地形平面进行细分(手工或自适应),添加虚拟”光源”和”相机”并进行相关设置,然后添加相应的颜色渐变​等。

Blender晕渲方案配置​

在正式进行渲染之前,我们可以通过快速预览对结果进行确认,如果可以,即可启动渲染,渲染过程如下视频所示,根据DEM数据的大小,需要一定的时间。

Blender渲染过程​

以下是不同的配色方案​的渲染结果:

成果(一)
成果(二)
成果(三)
成果(四)

虽然上述blender输出的晕渲结果图像不带坐标,但是我们可以保留原来GIS预处理时的tfw文件,在文件名相同的情况下 ,即可以恢复其坐标。在后期的制图中我们借助MAPublisherGeographic Imager工具,可以在Geographic Imager进行投影转换,然后在MAPublisher中将晕渲结果作为底图嵌入,再在上面叠加符号、注记、以及其他地图要素。由于MAPublisher和Geographic Imager是基于Adobe Illustrator(AI)和Photoshop(PS)的制图插件,因此,我们在充分利用GIS数据源和GIS功能的同时,可以利用AI和PS强大的设计能力,使地图具有更好的表达效果,如下面两幅图中叠加晕渲底图后通过对注记添加描边、设置描边透明、以及外发光等效果可以增强文字的可读性​。​

【MAPublisher制图技术】水系注记处理

使用Adobe Illustrator和MAPublisher制图时,大家常常问到的一些问题是水系注记如何处理,怎么使注记字头朝北?如何批量打散(拆分)注记?如何批量左斜而不改变其位置?这些都是用户非常关心的问题,如果方法不当,非常影响制图效率,本视频教程作为之前“【MAPublisher制图技术】中文散列标注与文字背景效果制作”教程的补充,提供了一些新的有效方法,实现水系注记的快速批处理。

观看视频:https://ecartotech.files.wordpress.com/2020/09/e6b0b4e7b3bbe6b3a8e8aeb0e5a484e79086.mp4

如果大家在软件使用过程中有遇到的任何问题,无论是关于MAPublisher / Geographic Imager,还是Adobe Illustrator / Photoshop,欢迎跟我们交流反馈,我们将挑选出共性问题,整理出来分享给广大制图用户,共同进步。

如果您有收获,欢迎分享。

【AI制图技术】MAPublisher栅格套合与配准方法

图像套合与配准2.png

在地图制图中,经常需要叠加背景栅格数据(如影像、地表覆盖、地形晕渲等)。这些栅格数据可能带坐标信息(如Geotiff/tfw),也可能不带坐标信息(如JPG/PNG),今天给大家分享的是,在Adobe Illustrator中,使用MAPublisher进行栅格数据与矢量套合与配准的几种方法。


注意,MAPublisher不能对栅格数据进行投影转换,如果需要进行栅格的投影变换(栅格与矢量的投影不一致),可以借助第三方软件,或基于Photoshop的Geographic Imager软件。

观看视频请点击:这里

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【MAPublisher制图技术】中文散列标注与文字背景效果制作

今天给大家分享的制图技术主要针对如下用户问题与需求:

问题与需求:


1、在地图生产过程中,经常会遇到线状地物如道路的注记是沿线标注(散列注记),且字头朝北,如下图右图所示,可是,在默认情况下,MAPublisher标注工具(如LabelPro)标出来的是垂直于路径的,如下图左图所示。

该需求来源于图式要求,如下图所示,注记字列分为水平字列、垂直字列、雁行字列,无论是哪个方向,字头均垂直于南图廓:

2、同时,用户希望能生成像如下效果的文字,即生成带颜色的圆形背景效果。

解决方案:


本解决方案针对上述问题分别进行演示;

​针对第1个问题,我们可以借助MAPublisher属性函数给中文属性增加空格,借助MAPublisher LabelPro高级标注模块将文字沿线分开标注,然后通过MAPublisher固有属性的编辑统一修改字头朝向。

针对第2个问题,我们使用MAPublisher文字处理工具和Illustrator文字外观效果两种方法进行了实现。

中文散列标注与文字背景效果制作

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【AI制图技巧】使用不透明蒙版实现注记压盖效果

地图制图中处理注记压盖是一种很常见的情况,一方面通过注记的摆放来避免压盖(虽然这种工作大部分由人工来完成,借助软件工具,如MAPublisher LabelPro模块可以大幅提高注记配置的效率),另一种很常见的处理是当注记压盖线状地物或背景影像或晕渲时,为了使注记的可读性更强,给注记创建“光晕(Halo)”或“挖空效果(Knockout)”(作者注:这里我不知道确切的专业术语是什么,英文中分别叫Halo和Knockout),如下所示:

画板 1-80.jpg

有几种方式来实现上述效果,每一种都有相应的局限(包括后面我将要展示的这种)。最常见的两种做法,一是剪断被注记压盖部分的线状地物(最传统的方式),这种做法的主要弊端是破坏被剪断的对象,如果注记位置变了,不能复原被剪断的对象(除非对原来的对象有备份图层,或者重新导入,耗时耗力);另一种是给注记添加光晕效果(halo),当注记的背景面只有一种颜色的时候这是一种很好的方式,但是当注记下面有多个背景颜色的时候不太理想。如下图所示:

haloes.png
(图片来自网络)

下面我们将介绍另一种做法,那就是使用Illustrator中的不透明蒙版。

如果您是MAPublisher用户,软件中有一个非常简便的功能来实现,不用深究其中的实现原理,MAPublisher工具中有一个“创建挖空(Knockout)”(这里的“挖空”翻译不确定是否准确,如果您有更好的建议,请留言或邮件告诉我们)的功能,下图即为上面等高线注记压盖效果的设置:

未标题-1.jpg
批注 2020-03-02 095545.png

对话框上面的图层是指被“挖空(打断)”(引号指并非实际剪断)的图层,挖空图层指注记所在的图层,然后就是设置缓冲距离,非常简单高效,也可以随时覆盖之前创建的挖空,同时还可以设置“打断”部分的透明度。如果您想知道其中的实现原理,请继续往下看,也开始进入到本文的重点,我们来剖析一下不透明蒙版是如何实现Knockout效果的。

关于不透明蒙版

类似于Photoshop中的图层蒙版的概念,在Illustrator中,我们可以给图层或对象创建不透明蒙版,然后对蒙版图层设置不同的形状和色调来控制对象的显示/隐藏和不透明度,这里如果您对Photoshop的图层蒙版没有概念,可能有点不太理解,没关系,我们将通过实际操作来讲述来阐述。

下面的示意图,我们可以将圆形作为蒙版对象,其不同的色调可以控制其覆盖的线对象相应部分具有不同的透明度效果。

circles.png

从上图可以看出,我们可以通过创建蒙版设置对象不同部分的透明度(如果蒙版是渐变的,那么关联图层/对象的不透明度也是渐变的),但是不会破坏对象本身,在我们需要的时候还是可以将其显示出来,只是不可见而已。

我们以上面第一幅图中的等高线注记为例(注意压盖只是针对等高线,而没有针对背面面色),讲述一下具体的实现过程。

注意,我们通常理解的“透明”,英文称为transparency,而Illustrator中(Photoshop也是)很多地方用的是其反义词——“不透明”,英文称为opacity,两者实质上是一样的,只是从相反的维度来看的(至于为什么要这样非要设置不透明度,我目前也还不太清楚)。另外,Illustrator中有两种蒙版,一种叫剪切蒙版,另一种就是我们本次主要要讲的不透明蒙版。

首先,我们要建立不透明蒙版。先选中注记图层对象(如果一类注记都在同一层的话,选中那个图层,通过点击图层面板相应图层右边圆圈图标右侧的空白部分,或者按住Alt键单击图层名称),然后按住Ctrl+C 将选中注记对象复制到剪贴板,稍后我们要用到这些注记。

批注 2020-03-02 233250.png

现在,找到等高线图层,这个是我们要创建“挖空”的图层,也就是要建立不透明蒙版的图层,然后单击图层的外观图标(即图层名称右边的小圆圈图标),这个告诉Illustrator,我们将设置整个图层的外观属性,比如改变图层的透明度,这里如果您对Illustrator的外观面板不太熟悉的话,可以参考之前的文章“【AI制图技巧】外观面板的应用”。

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然后,打开透明度面板(“窗口——透明”),如下图所示,左边的方框显示整个图层的缩略图,右边目前是灰色的显示一个无任何东西的符号。

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双击右边方框,或者单击“制作蒙版”按钮。右边方框变成黑色,“剪切”复选框选中,图层中的所有对象都将“消失”,同时图层面板显示“图层(不透明蒙版)”

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这样,我们给等高线层建立了不透明蒙版,它的原理如下:这是一种特殊的图层(类似于隔离模式),与实际的等高线图层并列存在,用于告诉Illustrator该图层哪些部分透明,哪些部分不透明,或部分透明。如果不透明模板的某些区域设为黑色,Illustrator会将对应的实际图层相应区域的对象设为不可见,如果不透明模板的某些区域设为白色,Illustrator会将对应的实际图层相应区域的对象设为可见,如果将不透明模板的某些区域设为黑色与白色中间的颜色,Illustrator会将对应的实际图层相应区域的对象设为部分可见。

现在,不透明蒙版完全为黑色,因此与之对应的图层(等高线)完全不可见,单击“剪切”复选框不选中,蒙版变为白色,相应的等高线图层完全显示。

下面我们要进入到蒙版图层,按住Alt同时单击蒙版(右侧方框),画板上的对象将消失,我们将在蒙版上创建一些黑色区域来隐藏相应区域的等高线,这里我们将用到前面拷贝的注记对象,按住Shift+Ctrl+V,或者“编辑——就地粘贴”,将注记对象拷贝到蒙版图层,这样将在实际注记对象的位置进行粘贴,我们需要用粘贴的注记来隐藏相应部分的等高线。

我们可以将蒙版图层的注记添加黑色描边,并将描边宽度设为2mm(这里设置的比较宽是为了将注记下方的等高线完全隐藏,因为注记线划中间的空隙需要完全填充),同时将描边的边角设置为圆角连接,如下图所示:

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最后,单击不透明蒙版面板左侧的方框,恢复到正常的显示模式,我们可以看到等高线下方的等高线隐藏了!而下方的绿色背景图层不受影响。这是由于我们创建了注记形状的蒙版,并适当的进行了外扩。

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需要注意的是,我们做了两份注记拷贝,其中一份是真实的注记,另一份是用于不透明蒙版,如果我们将注记移位的话,其对应的蒙版不会跟着移动,如下图所示,需要重新建立一次,这样我们也就理解了MAPublihser“创建挖空”功能的原理。同时注意,对于不同的图层,需要分别创建不同的不透明蒙版。

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我们再向前进一步,如果将不透明蒙版层的注记设置为灰色描边,那么将得到半透明的效果,就如MAPublisher创建挖空功能可以设置不透明度一样,如下图所示:

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上面这种方法就是Illustrator的方式,虽然比MAPublisher步骤要多一些,如果熟练掌握的话,其实也非常方便快捷,也能实现一些特殊的效果,如下图的水体背景使用了一种渐变的不透明蒙版。

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总结

Illustrator作为矢量图形软件的标准,使用户能够实现无限的创意设计,MAPublisher建立在Illustrator平台之上,在制作精美地图的前提下,以提高地图制图的精度和效率为目标,在Illustrator中嵌入了强大的GIS功能,同时开发了数十种专门针对地图制图的功能,本文以其中的创建挖空实现注记的压盖处理应用为例,剖析了Illustrator不透明蒙版的实现步骤,让我们明白了其中的实现原理。我本人虽然是测绘GIS专业出身,但逐渐成了一个Illustrator/Photoshop谜,我希望能通过不断的学习,传播一些地图制图的方法和技能。后面我们将继续探索Illustrator外观面板和不透明面板之间的结合,实现一些意想不同的制图效果。