地图分幅组件的实现(三) ——标准图廓组件

图廓的构成其实相当复杂，不同比例尺下，图廓规定是不一样的。但是他们有一个共同点，即如果图号确定，那么所有布局的位置信息在ArcMap都会被确定。图廓组件的设计，应当尽量和数据分离，这样在不同数据情况下，都能使用，而无须改动。

以百万分幅为例，其他比例尺类似。百万比例尺下，图廓的五个主要部分是，主图区，接图表，比例尺，(高度表在大部分专题图中不予考虑)，图例。其他还有一些是文本描述都可以归为一类，统称为文本信息。现在来看制图中变化和不变的地方，五大部分是相对于主图区定位，主图区确定，其他部分都可以确定，而主图区部分，只有一个变量参数，那就是图号。

考虑到图号决定图廓的绘制，那组件的设计就从主图区开始(敏捷开发的重点就是关注主要问题)。

事实上主图区的设置有很多地方需要考虑。

问题一，在pageLayout下如何固定MapFrame中地图显示的比例尺,这里以1：100万兰伯特投影为例

问题二，如何只显示图号计算出的制图区域范围

问题三，经纬网如何绘制(需要依据国标)，经纬网部分包括了，经纬线，十字丝，短线，经纬标注,1:100万比例尺下不需要考虑方里格网

问题四，字体问题，事实上这是个大问题，国标里的字体规定和字体库德实际大小是有出路的，如果要严格符合国标，需要实际测量比较

问题五，主图区移动如何确保其他依赖主图区的部分也能相对移动，这对地图布局是一个非常大的好处

第一个问题，AO下找到接口可以设置。图廓的范围是依据图号计算的，但是图号计算的是地理坐标系，投完影后投影坐标范围是多少呢？这需要计算出来，投完影后的实际范围如何显示到纸面上？这就涉及到投影坐标系到纸面坐标系的转换(纸面坐标系，可以称为世界坐标系)。事实上，纸面坐标系到屏幕坐标系仍然存在转换(只有屏幕坐标系下的绘制才是最后可操作和绘制的)。依据仿射原理，我们直接求出地理坐标系和屏幕坐标系的关系，这是算法的本质，等这部分关系解决了，制图所需的图廓绘制过程就可以顺利开展了。

第二个问题，同上，实际上ArcGIS是不能设置类似曲边梯形图廓的(这是国内和国外图式的差异)。需要通过程序计算出投影后的图号对应的范围，然后设置显示区域，问题来了，MapFrame是矩形，我需要计算出外接显示区域的矩形大小，然后设计MapFrame。事实上当前1：100万的投影是左右对称的,不需要旋转显示区域而使得外接矩形的底部保持水平，但是根据经验，其他比例尺下，显示区域是需要旋转的(高斯克里格投影下这个问题很明显)。

第三个问题，参考国标。实际上有一个隐藏的问题，这从侧面反映了ArcGIS最强大的优势，投影中基本不存在误差或者误差非常微小，我的经纬标注实际是完全按国标布局的，经纬标注的内容由图廓确定的点位反算地理坐标得到的，而我惊奇的发现坐标转换居然不存在任何误差(我估计ArcGIS的投影组件精度如此之高，底层可能是Fortran实现的)。

第四个问题，同上，工作量其实会很大，因为标准汉字的大小在制作上的差异，使得这个问题尤为明显，有过地图排版出版经验的人对这个问题很了解。

第五个问题，需要采用设计模式中的观察者模式来解决这个问题，这是一个组件设计和开发上的问题。实际上开发出的组件好不好用，架构和设计很重要。在这里我只需要使用组件的用户做两件事，第一，指定一个MapFrame为主图区。那么当前图廓的内容立刻根据给出的范围绘制出来，在观察者模式中即为注册目标。第二，指定接图表。组件立刻按照主图区的范围，设置接图表信息，对应了观察者模式中的注册观察者。观察者模式会解耦对象间的依赖，事实上观察者模式解决的关键是，只要我改变主图区，接图表就会自动更新。

以上的五个问题是最基本的，也是最重要的问题。事实上，还有一些问题需要考虑，如序列化的问题，ArcGIS Engine，ArcGIS Server也能使用的问题，而这些问题在架构之初也考虑了。

克服上述五个问题后，符合国标且不依赖数据的图廓排版组件就完成了。以1：100万的组件为例，加入测试数据后，实际输出pdf的效果非常好，不需要完成任何图廓整饰和接图表工作，地图就按国标规定输出了。但是ArcMap也是有缺陷的，我用的是ArcMap默认的CartographicLineSymbol绘制线型，屏幕上直接显示出来的效果，是锯齿比较明显的(幸好我以前写了一款弥补这个问题的平滑线型软件(ESRIChinaCartoGraphicLineSymbol，http://blog.csdn.net/jx1228/archive/2010/04/15/5488755.aspx)，正版软件用户可以到ESRIChina免费索取)。事实上按1：1输出或者直接打印，锯齿问题就不存在了(分辨率在300dpi以上就很难看出锯齿了)。可以参考输出的PDF(1：1输出) 100%下的显示效果图

图名所在位置

以下是接图表效果图，事实上根据国标，接图表是需要旋转角度，和主图最右边的经线平行的；如果有用户觉得接图表没按四色处理，他只需要去调整DataFrame内的省界数据渲染就可以，其他的信息，如邻接图幅的图号，组件自动就完成了，这是架构带来的好处。其实接图表自动化绘制也有一个根本上的问题需要去解决，即分幅数据的区域实际投影后的外接矩形肯定不是4：3，如何解决呢？如果这个问题不解决，就不符合国标了。不要想能找到符合4：3的投影，根据我的经验那是不存在的，而且如果自定义这种投影，显示效率低下的问题会明显(我试过了)。花了一些时间研究最终还是能够完美解决的。

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