基于數(shù)字化專題地圖的設(shè)計(jì)與制作研究

竇華軍

摘要：傳統(tǒng)的人工制作地圖方式暴露出滯后性，在全新的信息化工程不斷推進(jìn)的背景下，“數(shù)字國土工程”作為土地管理信息化工程正在逐步實(shí)施，本文分析了研究利用GIS技術(shù)和方法進(jìn)行數(shù)字化專題地圖的設(shè)計(jì)和制作。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化專題地圖;設(shè)計(jì);制作

中圖分類號：P285 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）02-0121-01

0 引言

專題地圖是地理信息系統(tǒng)不可或缺的重要資源，通過對各種專題地圖的采集、加工和處理，可以進(jìn)行地理信息系統(tǒng)的可視化表達(dá)，實(shí)現(xiàn)對地理信息系統(tǒng)的空間查詢和分析，要充分利用GIS技術(shù)和方法進(jìn)行數(shù)字化專題地圖的設(shè)計(jì)和制作，把握數(shù)字化專題地圖設(shè)計(jì)和制作的流程、方法，持續(xù)推進(jìn)“數(shù)字國土工程”的信息化發(fā)展。

1 專題地圖概述

專題地圖通過與普通地圖的比對表達(dá)一種或幾種要素或自然現(xiàn)象，重點(diǎn)關(guān)注制圖區(qū)域內(nèi)要素的“共性”，詳細(xì)而完備地為制圖區(qū)域提供全面的基礎(chǔ)性信息，成為地圖內(nèi)容專門化、特色化、個性化的地圖，強(qiáng)調(diào)和關(guān)注表達(dá)主題要素的重要特征，要完善詳盡地表達(dá)普通地圖中的一種或多種要素，不僅要表達(dá)制圖對象的空間分布規(guī)律及相互關(guān)系，還要反映制圖對象的發(fā)展變化及動態(tài)規(guī)律，在表達(dá)形式的設(shè)計(jì)中可以不局限于規(guī)范的圖式符號系統(tǒng)，可以采用多樣化的表達(dá)形式，并要以前瞻化的視角客觀地反映地表現(xiàn)實(shí)，通過科研成果、論文報告、研究資料、遙感圖像等方式反映前沿信息和成果。從專題內(nèi)容來看，專題地圖可以分為自然地圖、人文地圖和其他專題地圖，其中：自然地圖表達(dá)自然要素的空間分布規(guī)律及其相互關(guān)系;人文地圖表達(dá)社會、經(jīng)濟(jì)等人文要素的地理分布、區(qū)域特征;其他專題地圖包括有航海圖、航空圖、城市地圖、環(huán)境地圖等[1]。

我國當(dāng)前的專題地圖制作軟件主要有SuperMap全組件式軟件、MapGIS軟件，其中：SuperMap全組件式軟件采用先進(jìn)的空間數(shù)據(jù)庫存儲和索引技術(shù)，通過Internet直接對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，具有強(qiáng)大的符號制作功能和混合管理矢量符號、柵格符號的功能。MapGIS軟件是專業(yè)業(yè)地圖的全數(shù)字化系統(tǒng)，具有自動追蹤矢量化的功能，該軟件將各類空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并通過掃描儀輸入掃描圖像，以矢量追蹤的方式確定實(shí)體的空間位置，并根據(jù)一系列衛(wèi)星信號快速計(jì)算地球表面特征的位置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、錄入、成圖的一體化。并對數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用圖像編輯子系統(tǒng)和投影變換、誤差校正等系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，相關(guān)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理、地圖庫管理、屬性庫管理、影像庫管理等。

2 數(shù)字化專題地圖的設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)字化專題地圖的特點(diǎn)

數(shù)字化專題地圖主要對其他要素進(jìn)行概略性的顯示，能夠?qū)Σ豢梢姟o法直接測量的自然現(xiàn)象或人文現(xiàn)象進(jìn)行表達(dá)，表現(xiàn)出內(nèi)容的多樣性特點(diǎn)，并且還可以表示現(xiàn)象的現(xiàn)狀、分布、動態(tài)變化及發(fā)展規(guī)律等[2]。在數(shù)字化專題地圖的設(shè)計(jì)中，涵蓋幾點(diǎn)內(nèi)容：（1）數(shù)學(xué)要素涵蓋坐標(biāo)網(wǎng)、比例尺、地圖定向等內(nèi)容;（2）專題要素精準(zhǔn)或概括地表達(dá)專題內(nèi)容和屬性;（3）地理底圖要素主要表達(dá)區(qū)域地理狀況相關(guān)要素。

2.2 數(shù)字化專題地圖的設(shè)計(jì)方法

（1）定點(diǎn)符號法。利用不同形狀、顏色和大小的符號，完成定性定量數(shù)據(jù)的符號表達(dá)。（2）線狀符號法。通過水系、交通網(wǎng)、境界、地質(zhì)構(gòu)造線、山脈走向、氣象上的峰等線狀符號，主要反映實(shí)地上的分布現(xiàn)象和質(zhì)量特征。（3）質(zhì)底法、等值線法。質(zhì)底法是在各界線范圍內(nèi)進(jìn)行顏色、填繪暈線、花紋等方式進(jìn)行標(biāo)注，劃分區(qū)域或不同類型的分布范圍，表示全制圖區(qū)域現(xiàn)象的屬性差別。等值線法是通過一組等值線表達(dá)連續(xù)面狀分布和現(xiàn)象，反映地面和空間連續(xù)分布并均勻漸變的現(xiàn)象。（4）范圍法。表示各自獨(dú)立的間斷成片現(xiàn)象，如果圖片出現(xiàn)空白表示沒有這些現(xiàn)象，如果出現(xiàn)重疊或交叉的圖斑則表示有重疊分布的現(xiàn)象，主要側(cè)重和強(qiáng)調(diào)某專題要素的質(zhì)量特征和漸進(jìn)性。（5）點(diǎn)數(shù)法。以一定大小、形狀相同的點(diǎn)表示各現(xiàn)象的分布范圍、數(shù)量特征和分布密度。（6）分級/分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖法。通過定位圖表法表示全制圖區(qū)域或線狀分布現(xiàn)象的數(shù)量特征或變化的方法。通過分級統(tǒng)計(jì)圖法中不同色級、疏密的暈線表示各現(xiàn)象的集中程度或發(fā)展水平的分布差異性。通過分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖表法表示各區(qū)劃單位內(nèi)現(xiàn)象的總和、構(gòu)成、動態(tài)變化等。（7）運(yùn)動線法。反映點(diǎn)狀/線狀物體的運(yùn)動或移動線路，表達(dá)各自然地理現(xiàn)象、社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的運(yùn)動趨向及特征[3]。

2.3 專題地圖的設(shè)計(jì)

（1）數(shù)學(xué)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。要進(jìn)行地圖投影的選擇和設(shè)計(jì)，考慮制圖區(qū)域特征、地圖投影自身性質(zhì)及地圖用途等因素，保持制圖區(qū)域內(nèi)的變形最小，確保地圖精度和圖上量測的精度。在數(shù)字化專題地圖之中，合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)源的比例尺及可視化顯示比例尺，并要進(jìn)行制圖格網(wǎng)密度的設(shè)計(jì)，主要是指坐標(biāo)網(wǎng)和經(jīng)緯網(wǎng)的設(shè)計(jì)。（2）符號設(shè)計(jì)。主要是在數(shù)字化專題地圖中合理設(shè)計(jì)符號的形狀、尺寸、方向、明度、密度、顏色、結(jié)構(gòu)等。（3）圖例設(shè)計(jì)。主要是指專題地圖底圖的用例/圖例設(shè)計(jì)，作為地圖內(nèi)容的必要說明，要注重圖例設(shè)計(jì)的符號、顏色與圖中所代表內(nèi)容的一致性，圖例要素應(yīng)當(dāng)齊全完備，并體現(xiàn)出藝術(shù)性、明確性和邏輯性。（4）圖面效果設(shè)計(jì)。要使專題地圖設(shè)計(jì)具有視覺上的層次感，圖面配置要保持視覺平衡[4]。

3 數(shù)字化專題地圖的制作

（1）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。數(shù)字化專題地圖的編制過程首先要進(jìn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備和資料的采集，要重點(diǎn)采集城市地圖的海量數(shù)據(jù)，利用多種分辨率遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行城市規(guī)劃等，并對地形數(shù)據(jù)進(jìn)行高質(zhì)量的影像正射校正，實(shí)現(xiàn)專題地圖數(shù)據(jù)的三維可視化、分類處理、分級處理。（2）數(shù)據(jù)分析。基于GIS的數(shù)字化專題地圖數(shù)據(jù)分析要進(jìn)行投影格式的轉(zhuǎn)換，提出制圖要素，進(jìn)行制圖數(shù)據(jù)的有效編輯，如：圖幅拼接、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)現(xiàn)狀更新等。（3）專題地圖設(shè)計(jì)。要進(jìn)行地理底圖的制作和專題圖的制作，進(jìn)行專題信息的存貯、表達(dá)、傳遞、提取，并進(jìn)行地圖的整飾，使之具有良好的表現(xiàn)力和視覺閱讀效果。（4）地圖輸出。輸出用于打印的數(shù)據(jù)格式和用于GIS系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，數(shù)字化專題地圖采用GIS軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化專題地圖的專題顯示、查詢、分析和編輯，反映不同現(xiàn)象的空間幾何、屬性特征，實(shí)現(xiàn)不同圖層間的疊加、數(shù)據(jù)更新、共享和調(diào)用，極大地提高專題地圖設(shè)計(jì)制作的精準(zhǔn)度和效率。

參考文獻(xiàn)

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Research on the Design and Production of? Digital Thematic Map

DOU Hua-jun

（The Chinese People's Liberation Army Unit 61243， Urumqi? Xinjiang? 830006）

Abstract：The traditional manual method of making maps shows lag， in the context of the continuous advancement of brand-new information engineering， the "digital land project" is gradually implemented as a land management information project， This article studies and analyzes the design and production of digital thematic maps using GIS technology and methods.

Key words：digital thematic map; design; production