地理國情統計圖的設計與編制

陳曉慧，劉艷芳，方佳琳，程 雄

（1.武漢大學 資源與環境科學學院，湖北 武漢 430071）

地理國情統計圖的設計與編制

陳曉慧1，劉艷芳1，方佳琳1，程 雄1

（1.武漢大學 資源與環境科學學院，湖北 武漢 430071）

地理國情統計圖是對地理國情普查數據的可視化，可直觀、全面、綜合地反映全國的自然地理國情及其演變發展變化規律，為國家制定發展戰略規劃提供了依據。簡要介紹了地理國情統計圖的設計原則和特點、內容體系以及色彩和版式設計；并總結了地理國情統計圖編制的一般流程，為其他圖集的設計和制作提供了參考。

地理國情；專題制圖；統計圖

地理國情普查是一項重大的國情國力調查，其目的是全面獲取各類地理國情信息，并進行綜合統計分析，揭示經濟社會發展和自然資源環境的空間分布及其內在關系，實現地理國情信息對政府、企業和公眾的服務[1]。基礎地理數據作為客觀地理世界的事物、現象及其相互關系的數字化表現形式，是現代地圖學和地理信息系統共同關注的核心內容[2]。近年來，圍繞基礎地理數據的開發利用，特別是依據基礎地理數據快速編制地圖的技術研究，在測繪領域備受關注[3]。基礎地理信息數據的圖形化應用已成為加強測繪公共服務、提高測繪保障能力的必要工作[4]。地理國情統計圖是以地理國情普查和監測數據為基礎，根據政府各部門、各級政府和社會公眾的地理國情需求，通過對地理國情信息進行統計、分析、模擬與預測、挖掘等多種處理，再將結果空間化后編制而成的專題地圖，反映了相應地理要素的空間分布特征和規律。

1 設計原則和特點

地理國情統計圖是第一次全國地理國情普查和監測成果，在科學統計、系統分析和研究的基礎上形成的重要成果；是全面、綜合、多層面、多視角地記錄和反映全國地理國情及其演變和發展變化規律的重要手段。其內容設計遵循的原則為：①制圖區域分為全國、省（直轄市）、地市和縣市4級行政區，以及其他地理單元；②地圖資料主要為地理國情普查和監測成果及其統計、分析成果，以及正式發布的統計年鑒相關數據；③內容體系設計以制圖區域的地理國情普查和監測成果及其統計、分析信息為表示內容，采用科學的結構體系，系統的表示方法編制分類統計圖、綜合統計圖和國情指數圖，與地理國情普查成果體系結構協調。

2 內容體系設計

地理國情統計圖包括分類統計圖、綜合統計圖和國情指數圖3部分，見圖1。

圖1 地理國情統計圖內容體系

分類統計圖以GDPJ 01-2013《地理國情普查內容與指標》制定的地理國情分類體系為依據，按照統計單元分類統計表達地表覆蓋、地形、地理單元等12類要素的面積、面積結構、面積比重、人均面積、長度、密度、質量、空間分布特征和變化等信息，包括面向農業生產的統計圖、面向城鎮建設的統計圖、面向農村建設的統計圖、面向交通基礎設施建設的統計圖以及其他分類統計圖件，共計57幅。

綜合統計圖以區域地理系統為研究對象，主要表達普查和監測成果的綜合分析和統計信息，反映區域的土地覆蓋特征、城鎮發展特征、交通網建設和環境生態系統等地理國情綜合系統的地域差異、現狀、潛力和發展動態，共計20幅。

國情指數圖以區域綜合地理國情為對象，主要表達在普查和監測成果基本統計、分類統計和綜合統計的基礎上，經過綜合分析測算出的地理國情指數，以反映區域自然地表國情、地理區位國情和生態覆被國情等綜合國情信息，共計6幅。

3 圖集設計與制圖流程

3.1 圖幅大小和版式設計

地理國情統計圖根據使用方式分為桌面用圖和掛圖兩種。

3.1.1 桌面用圖

桌面用圖又根據制圖區域的大小采用不同大小的紙張。全國圖采用4開紙張，省（直轄市）、地市及縣市圖采用8開紙張，其中轄區版圖面積小或普查信息少的地市、縣市宜采用16開紙張制圖。地理單元結合行政區統計圖、地理單元統計圖根據其制圖區域和信息量大小，參考相應行政級別統計圖的紙張大小。

桌面用圖圖幅版面由4個部分組成：圖名區、圖幅說明區、統計類型名稱區和圖幅主區。圖名區、圖幅說明區和統計類型名稱區表示專題圖的名稱、統計類型和制圖單位等信息；圖幅主區則用于表示主題內容、附圖、統計圖表、圖例、制圖指標說明文字等。

3.1.2 掛圖

各級別行政區或地理單元的掛圖圖幅大小根據行政區大小和版圖形狀，采用全張（A0）或雙全張（雙A0）拼幅，全國掛圖采用雙全張（雙A0）圖幅大小。

掛圖圖幅版面分為圖廓外區域、圖廓和圖廓內區域3部分。圖廓外區域主要標注地圖資料說明、制圖單位等信息；圖廓由內外圖廓線、坐標系統和圖廓裝飾構成，并帶有方里網或經緯度標注；圖廓內區域，包括圖面、位置圖、指北針、圖例、統計圖表等。

3.2 圖集的數學基礎

3.2.1 坐標系和地圖投影

圖集坐標系統采用2000國家大地坐標系，高程系統為1985國家高程基準。全國地理國情統計圖的基本比例尺為1∶1 400萬，采用雙標準緯線正軸等面積割圓錐投影，中央經線選擇E105°，地圖采用北方定向。全國陸地部分全圖標準緯線為N25°，N47°；南海諸島作為插圖采用標準緯線為N7°，N19°。

省（直轄市）、地（市）地理國情統計圖的基本比例尺小于等于1∶100萬時，采用雙標準緯線正軸等面積割圓錐投影，地圖采用北方定向，中央經線選擇轄區中部的整度數經線，兩條標準緯線也為整度數緯線大致三等分轄區；比例尺大于1∶100萬時，采用高斯-克呂格投影，投影帶為6°帶，中央經線選擇最接近轄區中央的1．5°整倍數的經線。

縣（市）地理國情統計圖的基本比例尺一般大于1∶100萬，宜采用高斯-克呂格投影。基本比例尺在1∶2．5萬～1∶100萬時，投影帶選擇6°分帶；大于1∶2．5萬時選擇3°分帶。中央經線盡量與基本比例尺地形圖一致，當出現跨帶或距離中央經線太遠時，可選擇分帶經線作為中央經線。

地理單元或行政區結合地理單元的統計圖，根據制圖區域形狀、大小和信息量，參考相應的行政區統計圖選擇地圖投影。

3.2.2 比例尺

由于圖集的開本大小和比例尺存在相互制約的關系[5]，對于確定的制圖區域，開本大小在很大程度上決定了圖集的比例尺范圍。圖集比例尺的選擇首先要保證地圖內容可全部在紙張內部顯示；其次應盡量選取整數比例尺便于快速進行簡單的量算[6]；再次應盡量保證同尺度區域比例尺接近或相同、不同尺度區域地圖比例尺成簡單倍數關系，使圖幅之間具有可比性，可進行參照研究[7]；最后還應使圖面松緊適宜、圖紙的利用率高。

3.3 色彩符號設計

色彩在視覺圖形傳輸中，不僅能增加地圖的信息載負量，而且能提高地圖作品的藝術感染力。圖集的色彩設計除了遵循常用的規律外，更應把色彩作為重要的表現手段，圍繞地圖內容來選擇主色調，增加色彩的對比度，運用色彩對視覺的沖擊力，使色彩設計不僅能貼切地反映地圖內容，而且能增加圖形的清晰度[8]。設計地理國情統計圖時，一方面要根據地圖表達內容的不同，選擇不同的配色方案，突出專題內容；另一方面要采用冷暖色系搭配的方法增加地圖的清晰度，使地圖整體更加和諧。例如，表達自然要素時，統計圖底色多用綠色、藍色等接近自然的冷色系，分區統計圖則主要用暖色系，冷暖結合既突出了分區統計圖表達的主要內容，又使圖面色彩配置更加平衡美觀。

專題符號是專題地圖及信息的載體[9]，它通過形態、尺寸和顏色的變化來表現制圖對象的位置、類別、級別等，對地圖信息的表達有著不可忽視的作用。在地理國情統計圖的設計中，采用了平面柱狀圖、玫瑰圖、金字塔圖、折線圖、餅狀圖、扇形圖、三維餅狀圖、扇形圖及其相互組合圖。在符號設計上大膽創新，用色不拘泥于傳統地圖的暗淡著色，使地圖設計在和諧美觀的基礎上更加清新活潑。以齊齊哈爾市為例，展示了地理國情統計圖的設計版式、色彩及符號表達（圖2～5）。

圖2 耕地開墾強度（餅狀圖）

圖3 生態環境質量圖（扇形圖）

圖4 生態覆被指數圖

圖5 道路對耕地變化影響（掛圖）

3.4 制圖步驟與流程

地理國情統計圖的編制步驟見圖6。①數據收集即收集制圖所需所有數據，包括地理國情普查獲取的地理數據集及制圖所需統計資料。②數據預處理是對制圖數據的基本處理，包括將地理數據集轉換成統一的投影系統和格式、屬性字段映射等。③數據深加工與信息挖掘是由收集的數據得到所需的制圖指標數據的過程，包括計算獲取地理要素或實體矢量數據的基本信息和統計分析數據，以及各類綜合指數的計算等，并將制圖信息按照地理位置集成，編輯產生專題制圖信息的基礎空間數據。④底圖要素處理，包括底圖要素的選取、編輯、綜合、簡化以及要素內和要素間關系的處理。⑤專題數據處理，包括專題圖制圖指標的選擇、獲取以及選擇相適應的專題圖表示方法制作專題圖。⑥專題地圖文檔的保存和地圖的輸出。

圖6 專題圖編制流程圖

4 結 語

本文介紹了地理國情統計圖的設計原則、內容體系和編制流程。以地理國情普查數據為基礎，從分類統計、綜合統計和國情指數3方面設計了圖集的內容體系，以多級行政區或其他地理單元為制圖范圍，內容涉及自然地理、人文地理的多個方面，是全面、綜合、多層面、多視角地記錄和反映全國地理國情及其演變和發展變化規律的重要手段，為制定和實施國家發展戰略與規劃、優化國土空間開發格局和各類資源配置提供了重要依據，同時有助于推進生態環境保護、建設資源節約型和環境友好型社會，提高地理國情信息對政府、企業和公眾的服務能力。

[1] 李德仁,邵振峰,丁霖．地理國情信息的多級網格化表達[J]．地理空間信息,2014,12(1):1-5

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圖7 其他元素示意圖

3 結 語

本文總結了現有電網數據管理、GIS、地圖可視化等現代技術，探索建立了適應電網用戶需求的信息系統；并對系統進行了實證研究和應用實驗。通過對GIS產品系列進行二次開發，建立了一個適用于電網數據建模的概念模型，設計了系統開發的體系結構及功能模塊，實現了對電網接線圖的數字化分類、存儲和管理，可滿足電網接線圖數據管理、專題研究等方面的數據需求，實現了電網接線圖數據錄入、修改、查詢、刪除、在線預覽等功能。實驗結果表明，所研發的系統在電網地理接線圖的建設中具有十分重要的應用價值，已具備強大的電網數據組織、管理和可視化預覽等功能，并為將來其他方面的應用開發預留了接口；可在制圖綜合與智能成圖、版本控制與多用戶編輯以及實現與現有GIS平臺對接方面展開進一步的研究。

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第一作者簡介：劉志松，高級工程師，注冊電氣工程師，研究方向為電網規劃設計。

P285

B

1672-4623（2017）01-0025-04

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.01.008

陳曉慧，碩士研究生，研究方向為土地利用、氣候變化及其環境效應。

2015-06-19。

項目來源：十二五科技支撐資助項目（2012BAH28B02）。