专题地图制图系统设计与实现

【摘 要 】地图制图在地理信息系统中占有一个非常重要的地位 ,也是各地图生产单位的需求 。随着计算机技术的 发展 ,地图制图已经不需要完全依赖于手工制作 ,期望用自动化的 、功能强的智能化电脑输出来代替繁杂的人工劳 动 。同时 ,输出效果要尽可能逼近手工效果 。基于此 ,本文研究了在 A rcEngine基础上设计与实现地图制图系统的 有关技术问题 。本文首先论述了研究背景 ,专题地图制图和 GIS的联系及组件技术 ,专题地图的理论 ,制图技术的发 展 ,以 A rcGIS为例说明了在数字环境下制作专题地图 。在此基础上说明系统设计和实现 。其主要包括了系统数据 管理功能 ,系统的专题数据渲染功能 ,地图整饰出版功能 。 【关键词 】地理信息系统 ; A rcEngine;专题地图 ;地图制图 【中图分类号 】P285; P208 【文献标识码 】A 【文章编号 】100922307 (2009) 0720165205
在 A rcGIS中符号表示的方法 : 1)单一符号 :所谓单一符号设置 ,就是采用大小 ,形状 , 颜色都统一的点状 ,线状或者 面状符号来表达制图要素 。 这种符号设置方法忽略了要素在数量 ,大小等方面的差异 , 只反应制图要素的地理位置而不能反映要素的定量差异 ,然 而正是由于这种特点 ,在表达 制图要素的地理位置具有一 定的优势 。 2)分类符号 :根据数据层要素属性值来设置地图符号的 方式是分类符号表示方法 ,将具 有相同属性值和不同属性 值的要素分开 ,属性值相同的采用相同的符号 ,属性值不同 的采 3)用不同的符号 。利用不同形状 ,大小 ,颜色 。图案的 符号来表达不同的要素 。这种分类的 表示方法能够反映出 地图要素的数量或者质量的差异 ,对地理信息的决策作用提 供了支 持 。 4)分级色彩 :所谓分级色彩表示方法就是将要素属性数 值按照一定的分级方法分成若干 5)级别之后 ,用不同的颜色来表示不同级别 。每个级别 用来表示数值的一个范围 ,从而可以 明确反映制图要素得
1)地图模板的设计 ,包括图片尺寸 ,图框和底色的设计 , 打印的设置 。
2)绘制坐标格网坐标网格的是地图中重要的部分 ,反应 地图的坐标系统 ,和投影信息不同的区域有不同的类型的坐 标格网 ,反映地图的 坐标系统或地图投影信息 。不同制图 区域的大小 ,有着不同类型的坐标格网 :小比例尺大区域的 地图通常使用经纬线格网 ;中比例尺中区域地图通图 。
第 34卷增刊 2009年 4月
测绘科学 Science of Surveying and M aol134 Supp l 20091
边雪清 ① ,韩有文 ② ,王海芹 ①
( ①青海省基础地理信息中心 ,西宁 810000; ②青海省第二测绘院 ,西宁 810000)
3) GIS中的地图是存于介质上的数据 ,又具有修改更新 的软件支持 ,只要根据来源通畅 ,更新起来较为方便 。传统 地图虽有修测和再版的度 ,但更新周期过长 ,不能表示地面 上的最新变化 。
4) GIS数字环境中地图符号的含义从符号中分离出来 , 计算机不能根据符号的形状与几何属性判断符号所表达的 是什么实体 ,因此 ,与符号有关的内涵信息应 明 确 地 表 示 出来 。
3)地图的标注绘制 地图上说明图面要属的名称 ,质量的与数量的特征的文 字都叫地图注 ,在 A rcGIS中绘制标注有三种方法 :交互式标 注 ,自动标注 ,链接式标注 4)地图的整饰 地图整饰 ,就是地图表现形式 、表示方法和地图图型的总 称 。是地图生产过程的 一个重要坏节 。包括地图色彩与地图 符号设计 ,线划和注记的刻绘 ,地形的立体表示 ,图面配置与 图外装饰设计 ,地图集的图幅编排和装帧 。整饰目的为 :根据 地图性质和用途 , 正确选择表示方法和表现形式 ,恰当处理图 上各种表示方法的相互关系 ,以充分表现地图主题及制图对 象的特点 ,达到地图形式同内容的统一 ;以地图感受论为基 础 ,充分应用艺 术法则 ,保证地图清晰易读 ,层次分明 ,富有美 感 ,实现地图科学性与艺术性的结合 ;符合地图制版印刷的要 求和技术条件 ,有利于降数据组是地图的主要内容 , —幅完整 的地图不仅包含反映地理数据的线划及色彩要素 ,还包含与 地理数据相关的一系列辅助要素 ,如图名 、图例 、比例尺 、指北
定量差异 。色彩选择和分级方案是分级色彩表示方法中的 重要环节 ,
6)因为颜色的选择和分级的设置要取决于制图要素的 特征 ,只有合理的配色方案和科学的分级方法才能将地图中 要素的宏观分布规律体现得清晰明确 。这种方法多用于人 口密度分布图 ,粮食产量分布图等 。
7)分级符号 :与分级色彩设置有所相同 ,分级符号设置 就是采用不同的符号来表示不同级别的要素属性数值 。符 号形状取决于制图要素的特征 ,而符号的大小取决于分级数 值的大小或者级别高低 。这种表示方法一般用于表示点状 或者线状要素 。多用于表达人口分级图 ,道路分级图等 。它 的优点是可以直观地表达制图要素的数值差异 ,其中 ,制图 要素分 级和分级符号表示是关键的环节 。
号化是指利用符号将连续的数据进行分类分级 、概括化 、抽 象化的过程 。而在数字地图转换为模拟地图过程中 ,地图数 据的符号化指的是将已处理好的矢量地图数据恢复成连续 图形 ,并附之以不同符号表示的过程 。这里所讲的符号化是 指后者 。
符号化的原则是按实际形状确定地图符号的基本形状 , 以符号的颜色或者形状区分事物的性质 ,例如用点 、线 、面符 号表示呈点 、线 、面分布特征的交通要素 ,点表示标志建 筑 或者特定地点 ,线表示公路和铁路 ,面用来表示地区 。
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测绘科学 第 34卷
定比例尺的限制 。 2) GIS中的地图可以提供远远超过传统地图的内容 ,供
用户选择 。在进行制图输出时 ,根据需要可以分要素 、分层 和分级地提供空间数据 ,避免了传统地图上用不用都一揽子 表示的作法 ,特别有利于要素图和专题图的绘制 。
2 数字环境下专题地图的制作
211 专题地图的基础概念 21111 专题地图的概念
专题地图又称特种地图 ,着重表示一种或数种自然要素
或社会经济现象的地图 。专题地图的内容由两部分构成 : 1)专题内容 图上突出表示的自然或社会经济现象及其有关特征 。 2)地理基础 用以标明专题要素空间位置与地理背景的普通地图内
7) GIS数字环境下制图输出的手段多种多样 ,有屏幕显 示输出 、打印机或绘图机纸张输出 、印刷胶片输出等 。由于 这些输出设备在坐标系 、坐标单位和颜色空间方面都不同 , 因此很难做到在不同的输出方式下地图符号显示的视觉效 果都令人满意 [2 ] 。
212 在 Arcg is中专题地图的编制
21211 在 Arcg is中专题图的符号化 符号化有两个含义 :在地图设计工作中 ,地图数据的符
8)比率符号 :在分级符号表示方法中 ,属性数据被分为 若干级别 ,在数 值处于某一级别范围内的时候 ,符号表示 都是一样的 ,体现不出同一级别不同要素之间的数量差异 , 而比率符号表示方法是按照一定的比率关系 ,来确定与制图 要素属性数值对应的符号大小 ,一 个属性数值就对应了一 个符号大小 ,这种一一对应的关系使得符号设置表现得更细 致 ,不仅反应不同级别的差异 ,也能反映同级别之间微笑的 差异 。但是如果属性数值过大 ,则不 适合采用此种方法 ,因 为比率符号过大会严重影响地图的整体视觉效果 。
9)点值符号 :所谓点值符号表示法 ,就是使用一定大小 的点状符号来表示一定数量的制图要素 ,表现出一个区域范 围内的密度数值 ,数值较大的区域点较多 ,数值小的地区点 较 小 。是一种用点的密度来表现要素空间分布的方法 。
10)统计符号 :这是专题地图中经常应用的一类符号 ,用 于表示制图要素的多项属性 。常用的统计图有饼状图 、柱状 图 、累计柱状图等 。饼图主要用于表示制图要素的整体属性 与组成部分之间的比例关系 、柱状图常用于表示制图要素的 两项可比较的属性或者是变化趋势 ,累计柱状图既可以表示 相互关系与比例 ,也可以表示相互比较与趋势 [3 ] 。 21212 在 Arcg is中专题地图的编制
容主要有经纬网 、水系 、境界 、居民地等 [1 ] 。 21112 专题地图的分类
专题地图按制图对象内容的不同主要分自然地图和人 文地图 (社会经济地图 )两大类 。反映自然各要素或现象的 地图属于自然地图 ,包括地势图 、地质图 、地球物理图 、地貌 图 、气候图 、水文图 、土壤图 、植被图 、动物地理图 、自然区划 图 、土地类型图 、景观地图等 。反映人类社会的经济及其他 领域的事物或现象的地图属于人文地图 ,包括人口地图 、经 济地图 、工业地图 、农业地图 、交通运输地图 、商业地图 、城市 地图 、土地利用图 、文化地图 、政区地图等 。 20世纪 60年代 以后 ,又出现了一种环境地图 ,是反映人类与自然环境关系 的地图 ,包括环境污染地图 、自然灾害地图 、环境保护地图 等 。有人将环境地图作为第三类专题地图 ,有人将它归入自 然地图内 。历史地图和海洋地图反映的内容不但有人文方 面的 ,还有自然方面的 ,因而不能归入人文地图或自然地图 , 应属于另两类专题地图 。另有一类根据某种专门用途设计 的专用地图 ,许多学者认为也应归入专题地图 ,见图 1。
1 引言
地图制图是地理信息系统中一个不可缺少的部分 ,以往 的地图制图只是单一的强调图形显示 ,没有与地理信息系统 相结合 ,因而相对比较独立 ,这样对数据的利用率就不是很 高 。还有就是为了使地图输出产品观赏性强 ,可是利用当前 的地理信息可视化技术不太容易做到这一点 ,故而许多的地 图生产采用的是非地理信息系统软件制作 ,最后的数据除了 是现实漂亮的地图外 ,不能为地理信息系统其他功能所用 , 也就完全与地理信息系统脱节 。
5) GIS中的地图减少了符号的不明确性 。在传统地图 中 ,制图者所设计的符号不一定能全被用户理解 。但在 GIS 数字环境中 ,符号的含义被明确地表示出来 。
6)在 GIS数字环境中 ,符号化的地图图形在显示时受到 限制 。最显著的是 ,电子地图在不同方向上有不同的精度控 制 。这是因为 ,电子显示设备只能在水平方向与垂直方向实 施控制 。这常常对地图图形显示的视觉效果产生不良影响 。