arcgis中实现四色/五色法制图

四色定理是图论中的一个著名定理,它指出在任何地图上,只需四种颜色就足以使任何相邻的区域(拥有共同边界线段,而非单个点)颜色不同。五色定理则是另一个更早被证明的、较弱但更易证的定理。在地图制图中,这对于行政区划图、分区规划图等的快速着色非常有用。

虽然 ArcGIS 并未直接提供官方的“四色地图”工具,但社区和开发者提供了一些实用的工具箱和脚本。下面我将为您介绍这些资源和使用方法。

下面是一个主要工具/资源的概括:

工具/资源名称类型主要支持版本关键特点
四色地图.tbx / 五色地图.tbx工具箱ArcGIS 10.x简单易用,直接生成颜色字段
BnchMrkTopo4Color.dll插件ArcGIS 9.x需注册DLL,相对老旧
ArcPy 脚本Python脚本10.0+高度自定义,灵活控制流程,但需要一定的编程能力
ColorBrewer配色方案多版本提供科学美观的配色方案,可与上述工具生成的颜色


🛠️ 主要工具与使用方法
1. ArcGIS 10.x 工具箱(四色/五色地图.tbx)(公众号后台回复关键词:四色法即可获得该工具百度网盘下载链接)
这是目前对于 ArcGIS 桌面用户(特别是 10.x 版本)相对简单易用的解决方案。据测试,该工具箱在 ArcGIS 10.4 版本上可以正常工作。

使用方法:

获取工具:下载工具箱 (四色地图.tbx 或 五色地图.tbx) 及相关文件。保持所有文件的相对目录结构。

加载数据与工具:在 ArcMap 中加载你的面要素(Polygon)图层。在 Catalog 窗口中,导航到解压的工具箱目录,双击打开 
四色地图.tbx

运行工具:双击工具箱中的“四色填充”工具,在弹出的对话框中选择你的面要素图层作为输入,然后点击“确定”运行。

查看结果:工具运行完成后,会在图层的属性表中生成一个名为 
FourColor
(或其他指定名称)的整型字段,其值一般为 1-4(四色)或 1-5(五色)。你需要手动使用“符号系统”下的“类别”下的“唯一值”,基于这个字段对地图进行着色。

2. 传统的 BnchMrkTopo4Color.dll 插件(公众号后台回复关键词:四色法即可获得该工具百度网盘下载链接)
这是一个相对早期的解决方案,最初针对 ArcGIS 9.x 和更早的版本,在更新版本的 ArcGIS 中可能兼容性不佳或无法使用。

使用要点:

注册DLL:需要以管理员身份在命令行中使用 regsvr32 命令注册两个 DLL 文件(如 BnchMrkTopo4Color.dll)。

使用工具条:打开特定的 .mxd 文件或将工具条添加到 ArcMap 中。

构建拓扑并着色:先将面要素加载到 ArcMap,点击工具条上的 Build Topology(构建拓扑)按钮,然后再点击 Color Map(着色地图)。工具会在属性表中生成一个名为 colors 的字段,其值一般为 1-4 或 -1(-1 通常表示“孤岛”,即周围没有相邻的面要素)。

符号化:同样需要手动根据 colors 字段进行唯一值符号化。

3. 使用 ArcPy 脚本实现 (公众号后台回复关键词:四色法即可获得该工具百度网盘下载链接)
如果你有编程基础,或者上述预制工具无法满足需求(例如版本不兼容),使用 ArcPy 编写脚本是非常灵活且强大的选择。其核心思路是:

识别相邻关系:使用 arcpy.PolygonNeighbors_analysis 工具生成一个记录每个面要素所有邻接要素的表。

分配颜色:遍历每一个面要素,检查其所有已着色邻接要素所使用的颜色,然后为当前要素分配一个未被使用的、序号最小的颜色。

# 一个简化版 ArcPy 脚本示例

import arcpy

def color_map_four_color(feature_layer):

    # 确保存在颜色字段

    field_name = "FourColor"

    try:

        arcpy.AddField_management(feature_layer, field_name, "SHORT")

    except:

        arcpy.AddMessage("字段已存在或无法创建。")

    arcpy.CalculateField_management(feature_layer, field_name, "0", "PYTHON") # 初始化为0

    # 计算面邻接关系

    neighbor_table = r"in_memory\neighbors"

    arcpy.PolygonNeighbors_analysis(feature_layer, neighbor_table)

    # 构建邻接关系图(Graph)

    graph = {}

    # 读取邻接表,获取每个面要素的邻接列表

    # (这里需要根据邻接表实际字段名调整,例如 ‘src_OBJECTID', ‘nbr_OBJECTID')

    with arcpy.da.SearchCursor(neighbor_table, ["src_OBJECTID", "nbr_OBJECTID"]) as cursor:

        for row in cursor:

            src_id = row[0]

            nbr_id = row[1]

            if src_id not in graph:

                graph[src_id] = []

            graph[src_id].append(nbr_id)

    # 简单的贪心算法分配颜色

    with arcpy.da.UpdateCursor(feature_layer, ["OID@", field_name]) as cursor:

        for row in cursor:

            current_id = row[0]

            used_colors = set()

            # 收集所有邻接要素已使用的颜色

            if current_id in graph:

                for neighbor_id in graph[current_id]:

                    # 这里需要查询邻接要素的当前颜色,逻辑略复杂,可能需要先缓存所有要素的颜色

                    # 具体实现需要更完整的代码

                    pass

            # 找到最小的未使用的颜色(1-4)

            for color in range(1, 5):

                if color not in used_colors:

                    row[1] = color

                    break

            cursor.updateRow(row)

    arcpy.Delete_management(neighbor_table)

    arcpy.AddMessage("四色填充完成。")

# 调用函数,传入你的面要素图层

# color_map_four_color("你的面要素图层名称")

注意:这是一个非常简化的概念性示例。实际实现需要更严谨的逻辑,例如处理“孤岛”、确保颜色分配最优以及考虑性能。你可以根据搜索结果和 ArcPy 文档完善它。

💡 替代方案与配色增强
QGIS 中的选项:如果你也使用 QGIS,可以尝试搜索安装类似功能的插件,例如旧的“Map Coloring”插件(可能仅支持旧版QGIS)或寻找其他脚本解决方案。

提升地图美观度:自动分配的颜色代码(1,2,3,4)对应的默认颜色可能不美观。你可以结合 ColorBrewer 这类专业的配色方案来美化地图。ArcGIS 可以导入 ColorBrewer.style
样式文件,让你轻松为颜色字段应用科学、美观的配色。

⚠️ 注意事项
版本兼容性:这是最大的问题。许多旧的插件(尤其是基于 DLL 的)可能无法在较新版本的 ArcGIS(尤其是 10.3+ 或 ArcGIS Pro)中正常工作。Python 脚本通常兼容性更好。

拓扑错误:工具的生效前提是面要素之间的拓扑关系正确。如果存在重叠、缝隙或自重叠等问题,可能会导致着色错误或工具运行失败。运行工具前,建议先使用 ArcGIS 的拓扑检查工具进行清理。

结果非绝对:“四色定理”保证解存在,但算法不一定总能只用四种颜色找到解,有时可能会用到第五种甚至更多颜色作为退路。“五色”工具则更稳定。

仍需手动符号化:所有工具都只是在属性表中生成一个颜色编码字段,最终的地图着色(符号化)需要你自己手动完成。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如若转载,请注明出处:http://www.pswp.cn/diannao/99232.shtml
繁体地址,请注明出处:http://hk.pswp.cn/diannao/99232.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Spring如何巧妙解决循环依赖问题

什么是循环依赖?循环依赖是指两个或多个Bean之间相互依赖,形成闭环的情况。例如:AService依赖BService,而BService又依赖AService。这种场景下,传统的创建顺序无法满足依赖注入的要求。Spring的三级缓存机制Spring通过…

CUDA 中Thrust exclusive_scan使用详解

1. 基本概念Thrust 是 NVIDIA CUDA 提供的类似 C STL 的并行算法库。Scan (前缀和):给定数组 [a0, a1, a2, ...],产生前缀和序列。Exclusive Scan (排他前缀和): 输出位置 i 存放的是输入数组中 0 到 i-1 的累积结果。换句话说,结…

Linux -- 信号【上】

目录 一、信号的引入 1、信号概念 2、signal函数 普通标准信号详解表 3、前台/后台进程 3.1 概念 3.2 查看后台进程 3.3 后台进程拉回前台 3.4 终止后台进程 3.5 暂停前台进程 3.6 回复运行后台进程 4、发信号的本质 二、信号的产生 1、终端按键 2、系统调用 2…

Altium Designer(AD)自定义PCB外观颜色

目录 1视图设置界面介绍 2PCB阻焊层颜色设置 2.1进入视图设置界面 2.2阻焊层颜色设置 2.3顶层和底层阻焊层颜色设置 2.4顶层阻焊层试图效果 2.5底层阻焊层试图效果 3设置PCB丝印颜色设置 3.1找到丝印设置选项 3.2设置顶层和底层丝印颜色 3.3顶层丝印 3.4底层丝印 4…

5天改造,节能50%!冷能改造如何实现“不停产节能”?

你有没有发现一个现象?很多工厂老板一提到节能改造,第一反应就是摇头。不是不想省电费,而是怕停产。停产一天损失几十万,改造周期动辄几个月,这账怎么算都不划算。但如果我告诉你,有一种改造方式&#xff0…

【Flink】窗口

目录窗口窗口的概念窗口的分类滚动窗口(Tumbling Windows)滑动窗口(Sliding Windows)会话窗口(Session Windows)全局窗口(Global Windows)窗口API概览窗口函数增量聚合函数ReduceFun…

攻击路径(4):API安全风险导致敏感数据泄漏

本文是《攻防演练 | JS泄露到主机失陷[1]》的学习笔记,欢迎大家阅读原文。攻击路径通过未授权访问攻击获取敏感数据通过SQL注入攻击获取服务器权限通过凭据访问攻击获取数据库权限和敏感数据和应用权限安全风险与加固措施通过未授权访问攻击获取敏感数据、通过SQL注…

机器学习面试题:请介绍一下你理解的集成学习算法

集成学习(Ensemble Learning)的核心思想是“集思广益”,它通过构建并结合多个基学习器(Base Learner)来完成学习任务,从而获得比单一学习器更显著优越的泛化性能。俗话说,“三个臭皮匠&#xff…

Invalid bound statement (not found): com.XXX.XXx.service.xxx无法执行service

org.apache.ibatis.binding.BindingException: Invalid bound statement (not found): com.xxx.xxx.service.CitytownService.selectCitytown 出现无法加载sevice层的时候,如下图所示1,处理方法是,先看下注解MapperScan内的包地址&#xff0c…

泛型(Generics)what why when【前端TS】

我总是提醒自己一定要严谨严谨严谨 目录TypeScript 泛型 (Generics)1. 什么是泛型?2. 为什么需要泛型?3. 泛型常见用法3.1 函数泛型3.2 接口泛型3.3 类泛型3.4 泛型约束3.5 泛型默认值3.6 多个泛型参数4. 泛型应用场景TypeScript 泛型 (Generics) 1. 什…

分布式协议与算法实战-协议和算法篇

05丨Paxos算法(一):如何在多个节点间确定某变量的值? 提到分布式算法,就不得不提 Paxos 算法,在过去几十年里,它基本上是分布式共识的代名词,因为当前最常用的一批共识算法都是基于它改进的。比…

9.13 9.15 JavaWeb(事务管理、AOP P172-P182)

事务管理事务概念事务是一组操作的集合,是一个不可分割的工作单位,这些操作要么同时成功,要么同时失败操作开启事务(一组操作开始前,开启事务):start transaction / begin提交事务(这…

检索融合方法- Distribution-Based Score Fusion (DBSF)

在信息检索(IR)、推荐系统和多模态检索中,我们常常需要融合来自多个检索器或模型的结果。不同检索器可能对同一文档打出的分数差异很大,如果直接简单加权,很容易出现某个检索器“主导融合结果”的情况。 Distribution…

Oracle体系结构-归档日志文件(Archive Log Files)

核心概念:什么是归档日志文件? 定义: 归档日志文件(Archive Log Files)是在线重做日志文件(Online Redo Log Files)在被覆盖之前的一个完整副本。它们由 Oracle 的后台进程 ARCn(归档…

GoogLeNet实战:用PyTorch实现经典Inception模块

配套笔记&讲解视频,点击文末名片获取研究背景(Background) 1.1 领域现状(大环境与挑战) 想象一下,你和朋友们在看一大堆照片——猫、狗、汽车、蛋糕,大家要把每张照片贴上标签。几年前&…

【开题答辩全过程】以 “旧书驿站”微信小程序的设计与开发为例,包含答辩的问题和答案

个人简介一名14年经验的资深毕设内行人,语言擅长Java、php、微信小程序、Python、Golang、安卓Android等开发项目包括大数据、深度学习、网站、小程序、安卓、算法。平常会做一些项目定制化开发、代码讲解、答辩教学、文档编写、也懂一些降重方面的技巧。感谢大家的…

【办公类-112-01】20250912家园每周沟通指导(Deepseek扩写完善+Python模拟点击鼠标自动发送给家长微信)

背景需求 孩子刚上小班,家长比较关心孩子情况(情绪、社交、吃饭等) 所以我每周五晚上和家长沟通一下孩子的情况。 操作流程 第一周(9月5日)是“适应周”,我添加了所有孩子的一位家长的微信号 23份全部是手打,足足写了4个小时。第一周案例多,所以写了很多,措辞酝酿后…

Spark专题-第一部分:Spark 核心概述(1)-Spark 是什么?

众所周知,教学文档总该以理论部分作为开篇,于是我们这篇Spark专题同样会以一堆理论和专有名词开始,笔者会尽可能的让专业词汇通俗易懂 第一部分:Spark 核心概述 Spark 是什么? 1. 大数据时代的"超级赛车"…

从零到一上手 Protocol Buffers用 C# 打造可演进的通讯录

一、为什么是 Protobuf(而不是 XML/自定义字符串/.NET 二进制序列化) 在需要把结构化对象持久化或跨进程/跨语言传输时,常见方案各有痛点: BinaryFormatter 等 .NET 二进制序列化:对类型签名与版本极其脆弱、体积偏大&…

计算机网络(三)网络层

三、网络层网络层是五层模型中的第三层,位于数据链路层和传输层之间。它的核心任务是实现数据包在不同网络之间(跨网络)的逻辑传输。网络层的数据传输单位是数据报(Datagram)或数据包(Packet)。…