【原】ArcGIS樣式工具箱2023年再次更新，新增4種高級制圖樣式！

GIS薈 2023-02-06 發(fā)布于四川

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前言：樣式工具箱，2023年繼續(xù)前進(jìn)，繼續(xù)更新，新增4種高級 ArcGIS制圖樣式！

原海怪樣式箱更名為GIS薈制圖工具箱，2023年2月更新，新添加4種制圖效果。到現(xiàn)版本，已包含18個工具。

1.新增工具

新增了4種制圖樣式工具：平面斜軸圖、明暗等值線、立體要素、背景模糊。

1.1平面斜軸圖

平面斜軸圖（plan oblique）是一種圖形投影方法，在這種方法中，物體被投影到一個斜于觀察者的平面上。

Plan oblique投影通常用于建筑和工程圖紙的繪制，以展示物體的深度和空間關(guān)系。

不過在這里我們將其應(yīng)用到了 DEM 數(shù)據(jù)上面。

傾斜角度默認(rèn)為35度，可通過填入不同的傾斜角度來控制生成的斜軸圖在Y軸的立體高度。

默認(rèn)35度的效果

1.2明暗等值線

用明暗等高線 ( illuminated contour)進(jìn)行地貌表達(dá)的方法最早是由日本制圖學(xué)家 Kitiro Tanaka發(fā)明并得到地圖制圖界的一致認(rèn)可，因此有時又稱為Tanaka法，其最大的特點(diǎn)是利用等高線的明暗變化, 在含有計量信息的地形圖上給觀眾造成立體視覺效果。

Note：該工具存在低版本適配勾選選項(xiàng)，用于適配低版本的 ArcMap，默認(rèn)是不勾選。工具使用了分級色彩符號，由于該符號在不同版本之間存在一些內(nèi)在的適配問題。所以低版本的 ArcMap 可能無法應(yīng)用生成的等值線樣式，那么你可以勾選上適配低版本。

該工具借鑒于 TerrainTool ，代碼個人做了修正和魔改，增加了參選可選項(xiàng)，并添加了中文說明。

1.3立體要素

根據(jù)輸入的面狀矢量要素繪制柵格陰影，該工具通過借用山體陰影方法創(chuàng)建特定的柵格輸出，然后根據(jù)字段屬性值的不同模擬長短不一的陰影投射來表達(dá)不同要素區(qū)域之間的數(shù)量關(guān)系。

對比

該工具借鑒于 TerrainTool ，代碼個人做了修正和魔改，并添加了中文說明。

1.4背景模糊

可對輸入的柵格進(jìn)行模糊處理。有1至5個級別，模糊級別越高，那么輸出柵格的模糊程度越高。

可用于背景底圖、研究區(qū)外底圖的模糊化處理。背景模糊后，得到結(jié)果圖層的色調(diào)可能會發(fā)生變化，可以在符號系統(tǒng)中修改拉伸類型來調(diào)整。

由于 ArcPy 功能的限制，目前已知 ArcMap 10.1 和 ArcMap10.2 不支持該工具，ArcMap 10.8.2 支持，其余版本未做測試。

配合其他輪廓樣式，可以實(shí)現(xiàn)研究區(qū)重點(diǎn)高亮的效果。

2.現(xiàn)有其他工具

Note：以下所有工具，請確保數(shù)據(jù)在投影參考系的前提下，再進(jìn)行操作。

我根據(jù)工具箱的目錄結(jié)構(gòu)，從上往下依次介紹各個工具。

2.1雙向山體陰影

兩種太陽方位復(fù)合制作的山體陰影，既繼承普通山體陰影（Hillshade）和多向山體陰影（Multidirectional Hillshade）優(yōu)點(diǎn)，又中和了兩者的缺點(diǎn)，避免沿太陽方向的地形細(xì)節(jié)丟失，向光和背光處地形明暗相差特別大；另外雙向復(fù)合制作的山體陰影更有光澤，細(xì)節(jié)質(zhì)感更好。

雙向山體陰影的細(xì)節(jié)少于多向山體陰影的，所以自然雙向山體陰影的存儲容量較小（相比多向），雙向山體陰影是一個折中的選擇。

2.2多向山體陰影

多向山體陰影渲染工具，ArcMap 以及 ArcGIS Pro 都沒有直接制作多向山體陰影的工具，而內(nèi)置的函數(shù)方法存在多向山體陰影。

所以這里一步到位，將柵格函數(shù)植入工具箱，直接制作多向山體陰影。

Note：多向山體陰影顏色較深，推薦在符號系統(tǒng)中使用標(biāo)準(zhǔn)差拉伸，并應(yīng)用 Gamma 拉伸到 1.3。

由于 ArcPy 功能的限制，目前已知 ArcMap 10.1 和 ArcMap10.2 不支持該工具，ArcMap 10.8.2 支持，其余版本未做測試。

下面從左到右分別是傳統(tǒng)效果、雙向山體陰影效果、多向山體陰影效果（廣元市劍門關(guān)附近）：

傳統(tǒng)效果、雙向山體陰影效果、多向山體陰影效果

2.3平面斜軸圖

新增工具，在第一章節(jié)有詳細(xì)說明。

2.4明暗等值線

新增工具，在第一章節(jié)有詳細(xì)說明。

2.5更好的等值線

使用焦點(diǎn)統(tǒng)計工具預(yù)處理柵格數(shù)據(jù)，從而生成更美觀、更平滑的等值線，如下圖所示，左邊是 ArcGIS 默認(rèn)生成的等高線，右邊是使用新工具制作的等高線，可以明顯的看到兩者的差異。

詳細(xì)制作過程可以查看文章《更好的等值線》。

左：默認(rèn)生成的高線；右：使用該工具生成的等高線

左：默認(rèn)生成的有機(jī)質(zhì)等值線；右：使用該工具生成有機(jī)質(zhì)等值線

2.6復(fù)合漸變偏移

使用了制圖表達(dá)中的多種制圖表達(dá)功能，如漸變和偏移，最后相互結(jié)合形成該效果。

用于面狀的矢量要素，可高亮顯示研究區(qū)范圍或其他需要重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域。

Note：對于使用了制圖表達(dá)功能的制圖工具，因?yàn)橹茍D表達(dá)本身的限制，其輸出文件必須保存于 GDB 數(shù)據(jù)庫。

左：初始；右：使用該工具后

2.7密鋪五邊形1

密鋪五邊形工具根據(jù)輸入矢量圖層的范圍，創(chuàng)建特定邊長的五邊形并密鋪覆蓋整個范圍。

在《GIS 與密鋪與鋪瓷磚的緊密關(guān)系》中，較為詳細(xì)介紹了密鋪五邊形相關(guān)的數(shù)學(xué)概念以及在 GIS 中的運(yùn)用，還分享了如何使用 Python 調(diào)用 ArcPy 制作密鋪五邊形。

并且制作了兩種不同形狀的密鋪五邊形，這里進(jìn)一步把它們封裝成了工具箱，整合到制圖樣式箱中。

Note：當(dāng)數(shù)據(jù)框參考系與圖層參考系不一致時，運(yùn)行該工具可能會出現(xiàn)“坐標(biāo)或測量值超出范圍”的問題。最簡單的解決方法是重開一個 ArcMap，添加數(shù)據(jù)然后運(yùn)行工具。

密鋪五邊形1

使用第一種密鋪五邊形矢量數(shù)據(jù)制作的柵格分區(qū)統(tǒng)計柵格

2.8密鋪五邊形2

同 2.7密鋪五邊形1，唯一的區(qū)別是五邊形的形狀不一樣。

左：輸入范圍；中：第一種密鋪五邊形輸出結(jié)果；右：第二種密鋪五邊形輸出結(jié)果

2.9蜂窩六邊形

蜂窩六邊形也就是等六邊形，該工具可根據(jù)輸入得到矢量圖層范圍構(gòu)建蜂窩六邊形。

為低版本 ArcGIS Desktop 用戶準(zhǔn)備，高版本自帶六邊形創(chuàng)建工具：數(shù)據(jù)管理工具->采樣->曲面細(xì)分工具。

2.10建筑陰影

使用制圖表達(dá)功能制作的簡化版建筑陰影，自動默認(rèn)40%透明度。

Note：對于使用了制圖表達(dá)功能的制圖工具，因?yàn)橹茍D表達(dá)本身的限制，其輸出文件必須保存于 GDB 數(shù)據(jù)庫。

2.11浮雕效果

浮雕效果工具可以根據(jù)輸入的面圖層向內(nèi)做負(fù)緩沖生成一個柵格圖層，負(fù)緩沖距離大小需要考慮輸入的要素范圍的大小，比如一個縣級范圍使用 -1000 進(jìn)行緩沖可以得到較好的效果，記得加上負(fù)號“-”。

將生成的浮雕效果柵格置于面圖層下方，面圖層設(shè)置透明度，可以得到“彩色浮雕板”。

2.12立體要素

新增工具，在第一章節(jié)有詳細(xì)說明。

2.13背景模糊

新增工具，在第一章節(jié)有詳細(xì)說明。

2.14發(fā)光輪廓

多環(huán)緩沖區(qū)結(jié)合透明度的差異設(shè)置所形成的輪廓發(fā)光效果，或者叫羽化。

在面要素圖層外創(chuàng)建多層緩沖區(qū)，然后依次指定透明度，實(shí)現(xiàn)發(fā)光透明的效果。你可以自定義修改成其他顏色。

Note：默認(rèn)效果是白色，如果沒有其他背景圖層，可能看不到效果。

初始漸變間隔距離為10米，共90米，可在放大倍數(shù)欄輸入整數(shù)值使發(fā)光邊緣變大。

默認(rèn)的放大倍數(shù)是10，那么單個間隔就是100米，整個發(fā)光輪廓就是900米。如果填入2，表示間隔距離20米，外部的總發(fā)光輪廓一共180米。

如北京市這么大的范圍推薦200，具體大小根據(jù)情況使用。

雙擊圖層打開符號系統(tǒng)，要素->單一符號，可以修改顏色，修改成其他合適的顏色。

2.15整體輪廓

使用整體輪廓線工具可以將輸入的一個或者多個要素圖層合并，并完全消除內(nèi)部的孔洞。

要素中存在孔洞是比較常見的，當(dāng)孔洞較多時，要素看起來非常零碎。這個時候?qū)σ剡M(jìn)行制圖整飾的話，比如制作輪廓的，那么不僅外面會有生成的輪廓線，在內(nèi)部的孔洞中也會“擠滿”輪廓線，這會讓整個地圖看上去較臟，尤其是存在多個圖層的情況。

這個時候使用整體輪廓可以解決該問題。

左：使用工具前；右：使用工具后

某地區(qū)的項(xiàng)目區(qū)位圖中就有大量的孔洞，使用該工具制作的輪廓可以將整體的全局輪廓展現(xiàn)出來，而不會在每個孔洞中生成輪廓，保證的地圖的清晰簡潔

與漸變輪廓工具一起使用可以達(dá)到以下效果：

漸變輪廓

2.16漸變輪廓

通過制圖表達(dá)在面圖層的外部實(shí)現(xiàn)均勻顏色漸變效果，默認(rèn)黑色漸變，適用于線和面狀矢量要素。

Note：對于使用了制圖表達(dá)功能的制圖工具，因?yàn)橹茍D表達(dá)本身的限制，其輸出文件必須保存于 GDB 數(shù)據(jù)庫。

局部放大對比：

左：初始普通效果；右：均勻漸變效果

2.17立體邊界

根據(jù)輸入的面狀矢量數(shù)據(jù)獲得偏移邊界圖層和一個半透明背景圖層（項(xiàng)目區(qū)外的區(qū)域）。

默認(rèn)的順序是邊界圖層在上，背景圖層在下；你可以反轉(zhuǎn)順序，將背景圖層置于上方，就得到了效果如圖3，圖3效果可以讓項(xiàng)目區(qū)有一個明顯的下凹效果。

Note：對于使用了制圖表達(dá)功能的制圖工具，因?yàn)橹茍D表達(dá)本身的限制，其輸出文件必須保存于 GDB 數(shù)據(jù)庫。

輸入的矢量圖層四川省阿壩州

左：輸出效果圖1；右：輸出效果圖2

默認(rèn)的圖層順序是邊界圖層在上，背景圖層在下（圖左）；你也可以調(diào)整順序，將背景圖層置于上方（圖右），可以讓項(xiàng)目區(qū)有一個明顯的下凹效果。

另外你也可以自己修改顏色，在工具運(yùn)行完成后，打開輸出圖層的符號系統(tǒng)，會出現(xiàn)制圖表達(dá)項(xiàng)，這里你可以任意修改邊界的顏色。

2.18緩沖區(qū)輪廓

自動合并輸入的面圖層中的所有要素，然后輸出一個完整的三級緩沖區(qū)輪廓。默認(rèn)30、60、90米距離的三級輪廓。

可通過調(diào)整放大倍數(shù)修改緩沖區(qū)的緩沖距離。

默認(rèn)緩沖區(qū)為30 60 90米，當(dāng)放大倍數(shù)輸入10，可以獲得300 600 900米的緩沖區(qū)。

緩沖區(qū)輪廓效果

3.如何使用

如何使用GIS薈制圖工具箱，首先，提供兩個壓縮包，一個是 StyleTool.zip，另一個是Samples.zip；

然后有兩種把工具箱添加到 ArcMap 的方法。

3.1StyleTool.zip

解壓后可以看到多個個文件夾：lyr 、Representation、RasterFunction等，以及最重要的2個工具箱：GIS薈制圖工具箱.tbx 和 GIS薈制圖工具箱101.tbx。

兩個工具箱中，前者對應(yīng) ArcMap 10.8.2版本，后者對應(yīng) ArcMap 10.1版本。高版本的用戶可以添加第一個工具箱使用，如果添加工具箱后發(fā)現(xiàn)工具不全，或者你就是低版本的 ArcMap，可以使用GIS薈制圖工具箱101.tbx。

3.2添加方式

有兩種把GIS薈制圖工具箱添加到 ArcMap 的方式。

方式一臨時性添加：打開 ArcMap 軟件，在工具箱窗口，鼠標(biāo)右擊 ArcToolbox 打開菜單，點(diǎn)擊第一項(xiàng)添加工具箱即可。
這個方式是臨時性添加，每次重啟軟件后需要再次添加工具箱。

方式二永久性添加：添加到工具箱系統(tǒng)文件夾中，優(yōu)點(diǎn)是每次打開 ArcMap 會自動加載該工具箱。
將壓縮包 GIS薈制圖工具箱.zip 中的內(nèi)容解壓并全部復(fù)制到 ArcGIS 的安裝路徑所在的 ArcToolbox 文件夾即可。
文件夾位置（根據(jù)安裝的版本和位置可能存在差異）：C:\Program Files (x86)\ArcGIS\Desktop10.8\ArcToolbox\Toolboxes