Dictionary Symbology in ArcGIS

AlexanderErbe · ‎03-31-2023

Eine Anforderung in Karten ist oftmals, dass Features eines Layers mit unterschiedlichen Symbolen dargestellt werden müssen, um sie visuell voneinander unterscheiden zu können. Zum Beispiel in einem Layer mit Baum-Features. Wenn nichts anderes konfiguriert wird, haben die Bäume auf der Karte immer das gleiche Symbol. Mit der Unique Value Symbology kann der Layer allerdings so angepasst werden, dass z.B. für jeden Baum-Typ ein eigenes Symbol angezeigt wird, siehe folgendes Bild:

Unique Value Symbology

Das ist die empfohlene Lösung, wenn es nicht allzu viele Unterscheidungen (Permutationen) gibt. Aber was ist, wenn die Anzahl in die hunderte/tausende geht und eventuell noch komplexe Symbole erforderlich sind?

Ab diesem Punkt sollte über den Einsatz von Dictionary Symbology nachgedacht werden. Das sicherlich prominenteste Beispiel hierfür sind Military Symbology Styles mit tausenden verschiedenen und auch teilweise sehr komplexen Symbolen, die im militärischen Bereich für taktische Karten benötigt werden.

Dictionary Symbology – Military Symbology Styles

Um es gleich vorwegzunehmen, Layer mit Dictionary Symbology können nicht in der Legende der Karte angezeigt werden, wie z.B. in dem Screenshot zur Unique Value Symbology oben. Eine Legende mit hunderten Symbolen wäre auch wenig zielführend.

Der Dictionary Symbology Style

Mit Dictionary Symbology Styles werden Symbole basierend auf Eingabewerten dynamisch zur Laufzeit erzeugt. Es gibt verschiedene Style-Typen, in diesem Blog wird alles Folgende auf Mobile Styles und Web Styles bezogen. In einem Style können Symbole für verschiedene Geometrien (Punkt, Linie, Polygon) enthalten sein. Die Eingabewerte sind typischerweise Attributinformationen der Features, die das entsprechende Symbol auf der Karte erhalten sollen. Das bedeutet, ein Style muss vorab mit allen erforderlichen Komponenten, Anwendungslogik und Konfigurationsmöglichkeiten erstellt werden. Wie das umgesetzt werden kann, ist in diesem ArcGIS Blog sehr schön beschrieben.

Das Ergebnis ist ein Mobile Style, das ist eine SQLite-Datenbank mit der Dateinamenerweiterung .stylx. Diese kann so wie sie ist direkt in ArcGIS Pro und in den ArcGIS Maps SDKs for native (aka ArcGIS Runtime) offline genutzt, aber auch als Web Style Service veröffentlicht und damit sowohl in Desktop-Apps als auch in Webanwendungen verwendet werden.

So viel zur Theorie. Um ein besseres Verständnis von Dictionary Symbology zu bekommen ist es wie bei allem sinnvoll, einmal alles in der Praxis durchzuspielen. Dazu habe ich den Mobile Style für Restaurants von dem Autor des weiter oben erwähnten ArcGIS Blogs etwas modifiziert und zur Verfügung gestellt:

zum Download als Mobile Style (Stylx-Datei)
diesen veröffentlicht als Web Style Service in ArcGIS Online
Und einen dazu passenden Restaurant-FeatureService zum Testen des Styles in Apps.

Unser Restaurant Mobile Style generiert attributbasiert komplexe Symbole, mit denen auf einem Blick der Name, der Restaurant-Typ (hier Pizzeria), das Rating, die Öffnungszeiten und einiges mehr ersichtlich sind, ohne dafür extra ein Popup aufrufen zu müssen.

Komponenten eines Restaurant-Symbols

Erstellen oder Modifizieren eines Mobile Styles

Mobile Styles werden in ArcGIS Pro neu erzeugt. Bestehende können aber auch als Template für neue Styles hergenommen werden, da sie in der Struktur identisch sind. Mobile Styles können natürlich auch modifiziert werden. Dazu wird ArcGIS Pro zur Erzeugung/Anpassung der Grafik- und Textkomponenten der Symbole benötigt, sowie ein SQLite DB Editor (z.B. der DB Browser for SQLite) für die Anwendungslogik und Konfigurationen des Styles.

In ArcGIS Pro muss der Restaurant Mobile Style nur per Drag & Drop in den Katalog gezogen werden, dann wird er unter Styles mit aufgelistet. Mit Rechtsklick darauf erscheint die Option zum Verwalten von Styles. Nach Doppelklick auf den Restaurant Style im Verwaltungsfenster können bestehende Komponenten angepasst und neue erstellt werden.

Nach Öffnen des Styles in einem SQLite DB Editor befinden sich die Anpassungsmöglichkeiten in der Tabelle meta. Dort unter dictionary_configuration sind die Konfigurationen, in unserem Style nur die Option zum Ein/Ausblenden des Namens des Restaurants im Symbol. Und unter dictionary_script ist die Anwendungslogik als ArcGIS Arcade Skript, in unserem Fall u.a. die Berechnung der Sterne-Komponenten auf Basis der Rating-Eingabewerte.

Veröffentlichen eines Web Styles Services

Mobile Styles können mit ArcGIS Pro in ArcGIS Online und ArcGIS Enterprise veröffentlicht werden. Dazu einfach in ArcGIS Pro im Katalog mit der rechten Maustaste auf den gewünschten Style klicken und Share as Web Style auswählen. Ich habe das schon vorbereitet, aber jeder kann aus dem Restaurant Mobile Style seinen eigenen Web Style Service veröffentlichen. Beim Veröffentlichen wird eine Struktur aus mehreren JSON-Dateien erzeugt, die alle Infos des Styles enthält und auf die per URL zugegriffen wird. Ein Web Style nutzt also nicht in irgendeiner Art den Mobile Style im Hintergrund.

Hierzu noch ein kleiner Tipp: Web Styles können auch auf einem eigenen Webserver gehostet werden. Dazu einfach mit dem AGOL Assistant die JSON-Dateien mit Download All herunterladen (die drei Punkte des Style Items anklicken und View Item Resources wählen) und die entpackte Struktur so wie sie ist veröffentlichen. Wahrscheinlich bedarf es für den Zgriff noch webserver-seitig ein paar Einstellungen.

Nutzen von Dictionary Symbology in ArcGIS Pro

In ArcGIS Pro können Layer sowohl Mobile Styles als auch Web Styles für die Symbologie nutzen. Für unsere Restaurants wären das folgende Schritte:

Eine Map einfügen
Den Restaurant-FeatureService im Ribbon-Item Add Data mit Data from Path als Layer einbinden
Rechte Maustaste auf den Layer und Symbology wählen
Im Symbology Menü unter Primary Symbology Dictionary wählen
Im Dropdown Menü More die Option Add dictionary anklicken
Hier kann entweder der Restaurant Mobile Style vom Dateisystem oder der Web Style (unter Portal/ArcGIS Online nach den Web Style-Namen oder ID suchen) ausgewählt werden
Unter Symbology Fields und Text Fields können die passenden Feldnamen der Feature-Attribute angegeben werden, falls es andere sind als die definierten Style-Eingabewerte. In unserem Fall kann alles so bleiben wie es ist.
Wenn gewünscht die Konfiguration ändern (text an/aus)
Fertig

Dictionary Symbology in ArcGIS Pro

Nutzen von Dictionary Symbology in ArcGIS Maps SDKs for native

In allen ArcGIS Maps SDKs for native können, wie auch in ArcGIS Pro, für Layer sowohl Mobile Styles als auch Web Styles für die Symbologie genutzt werden. Für unsere Restaurants gibt es die passenden Samples in der Doku, hier z.B. für .NET. Der Code kann komplett übernommen werden, nur die Pfade/IDs zu unseren eigenen Styles müssen eventuell ausgetauscht werden. In den Sample Viewers der jeweiligen SDKs könnt Ihr es auch live ausprobieren. Diesen Viewer gibt es in den entsprechenden App Stores (Microsoft, Apple, Google, dort nach ArcGIS Samples suchen) und für Java und Qt zum Download. Unser Beispiel heißt überall Custom dictionary style.

Dictionary Symbology in ArcGIS Maps SDKs for native

Die Methoden zum Überschreiben der Feature-Attribut-Feldnamen, falls sie nicht passen, oder das setzen der Konfiguration (text an/aus) sind jeweils in der Doku des entsprechenden SDKs beschrieben, hier z.B. auch wieder für .NET.

Spannend ist noch die Möglichkeit, die Symbole aus dem Style direkt ohne Karte abzufragen. Das wäre die Lösung für z.B. Symbole für „Einzel-Graphics“ in GraphicsOverlays ohne Renderer, eigene Symbol Picker zum Editieren oder zum Nutzen der Symbol-Images außerhalb des Karten-Controls in Tabellen oder auf Buttons. Wie das geht, ist auch in der Doku beschrieben, hier für .NET. Die Images zur Nutzung außerhalb des Karten-Controls können anschließend mit den Methoden Symbol.CreateSwatchAsync() und RuntimeImageExtensions.ToImageSourceAsync() erzeugt werden.

Nutzen von Dictionary Symbology in ArcGIS Maps SDKs for JavaScript

Für Dictionary Symbology in Webanwendungen können nur die Web Styles genutzt werden. Mit dem ArcGIS Maps SDKs for JavaScript kann grundsätzlich das Gleiche gemacht werden wie in den nativen SDKs. Ich habe der einfachheitshalber den JS-Code für unser Restaurant-Beispiel auf CodePen veröffentlicht.

Dictionary Symbology in ArcGIS Maps SDKs for JavaScript

Auch mit dem ArcGIS Maps SDKs for JavaScript können Symbole des Styles zur „Einzelnutzung“ in GraphicsLayer oder zur Nutzung als Images außerhalb der Karte in anderen Controls abgefragt werden. Dazu habe ich auch ein kleines Beispiel auf CodePan bereitgestellt. Der Trick ist hier, dem DictionaryRenderer mit der Methode GetSymbolAsync() eine Graphic nur mit einer Attributtabelle zu geben. Diese gibt das entsprechende Symbol zurück, welches entweder als Symbol einer neuen Graphic in Graphicslayer genutzt werden kann oder auch als Image außerhalb der Karte mithilfe von Methoden des symbolUtils-Objektes.

Wenn Ihr Fragen oder Anregungen zu diesem Thema habt, einfach die Kommentarfunktion nutzen. Ansonsten wünschen wir viel Spaß und Erfolg beim Ausprobieren!

CSDFRADMIN · ‎01-31-2024

Hallo Alexander,

Vielen Dank erstmal für den spannenden Blogeintrag. Es ist eindrücklich zu sehen, wie viel Potenzial in den Styles und der Dictionary Symbology steckt. Ich habe den Blog entdeckt, weil ich für ein Projekt eine offlinefähige Field Map mit vielen Permutationen aufsetzen muss.

Weil ich deinem Blog entnommen habe, dass der Mobile Style in den ArcGIS Maps SDKs for native offline genutzt werden kann, nahm ich an, dass dies auch für Field Maps gilt, welche auf der Runtime SDK for iOS aufgebaut ist. Nach ein paar Testings scheine ich da wohl falsch zu liegen. Habe ich etwas im Prozess (unter beschrieben) falsch gemacht? Ist es schlicht nicht möglich? Oder gibt es etwa einen anderen Weg, die Dictionary Symbology nach Field Maps zu bringen?

Prozess:

Ich habe als erstes einen Mobile Style mit Script und Configuration erstellt. Das ganze läuft auf ArcGIS Pro auch einwandfrei. Beim Hochladen der Map nach AGOL wurde ich aber mit dem Fehler konfrontiert, dass der Dictionary an einen Web Style verweisen muss. Ich veröffentlichte den Style via Pro, was 2 Items (Web Style und Desktop Style) in AGOL produzierte. In der Field Maps hat das dann auch funktioniert, solange ich die Karte online nutzte. Offline lief das dann aber nicht wie geplant. Bereits aufgenommene Geometrien wurden mit den Defaults der Config dargestellt. Für neue Geometrien stürzt Android ab, auf iOS wird die als Invalid hardgecodete Geometrie dargestellt. Eigentlich logisch, denn die Layer referenzieren jetzt ja den Web Style, welcher über eine URL abgeholt wird.

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UPDATE 6. März 2024:

Wenn man die configurations weglässt und Zugriff hat auf das Desktop Style Item funktioniert die Dictionary Symbology auch offline auf Field Maps.

AlexanderErbe · ‎02-01-2024

Hallo CSDFRADMIN,

Danke für das Feedback 🙂

Ja genau, ein Featurelayer, konfiguriert mit einem schon existierenden WebStyle und veröffentlicht mit ArcGIS Pro ist momentan die einzige Chance um Dictionary Symbologie in Maps in AGOL oder AGE zu nutzen.

Somit funktioniert es auch in ArcGIS Field Maps, zumindest im online Modus. Die FeatureLayer kennen die URL zum WebStyle, dass kann man sich im AGOL Assistant im JSON Editor des Dienstes anschauen.

Offline kann Field Maps nicht auf den WebStyle zugreifen, somit funktioniert es nicht was Du ja schon feststellen musstest. Die einzige Möglichkeit hier wäre per Side-loading eines MMPKs. Das ist aber read-only, ist also leider keine Lösung für Dich.

Wir werden den Punkt "Offline-Nutzung von Dictionary Styles in ArcGIS Field Maps" an das Field Maps Produkteam weitergeben, und Du könntest eine ArcGIS Idea dazu einreichen. Vielleicht sehen wir die Funktion dann bald in der Software.

BTW, der Mobile Style, der mit dem WebStyle gleich mit veröffentlicht wird kann gelöscht werden, der hat für den WebStyle keine Funktion.

Beste Grüße,

Alex

Amir-Sarrafzadeh-Arasi · ‎02-06-2024

Dear Alexander,

I hope you are doing well,

Is there a way to change dynamicly the symbology of a feature layer (for example point feature layer) based on scale of the map using dictionary renderer ?

Thank you in advance

AlexanderErbe · ‎02-06-2024

Hi Amir :),

Yes, you can do that with Arcade as ScaleExpression.

For example in ArcGIS Maps SDK for Javascript&colon;

      let renderer = new DictionaryRenderer({
        url: _dictUrl,        
        fieldMap: {
          Hauptgruppe: "Hauptgruppe",
          Art: "Art",
          Fachaufgaben: "Fachaufgaben",
          Organisation: "Organisation",
          Groessenordnung: "Groessenordnung"
        },
        scaleExpression: "var vs = $view.scale\nwhen(\nvs >=100000, 1,\nvs >=50000, 1,\nvs >=10000, 1,\nvs >=5000, 0.9,\nvs >=3000, 0.5,\nvs >=1000, 0.3, 1)"
      const featureLayer = new FeatureLayer({
        url: _fsurl,
        renderer: renderer
      });
      map.add(featureLayer);

... or in ArcGIS Maps SDK for .NET:

var expression = "var vs = $view.scale\nwhen(\nvs >=100000, 1,\nvs >=50000, 1,\nvs >=10000, 1,\nvs >=5000, 0.9,\nvs >=3000, 0.5,\nvs >=1000, 0.3, 1)";
_localStyleDictionaryRenderer = new DictionaryRenderer(localStyle/*, styleToFieldMappingOverrides, textFieldOverrides*/);
_localStyleDictionaryRenderer.ScaleExpression = new ArcadeExpression(expression);

..or in ArcGIS Pro in the advanced symbology options of the feature layer:

var vs = $view.scale
when(
vs >=100000, 1,
vs >=50000, 1,
vs >=10000, 1,
vs >=5000, 0.9,
vs >=3000, 0.5,
vs >=1000, 0.3, 1)

Have fun,

Alex