基于GIS的区域专题地图制作_以重庆市人口密度图为例_王龙

四周分别与川 、 陕、 鄂、 湘、 黔 ５ 省接壤 ． 重庆地处我国第二级和第三级阶梯的自然过渡地带 ， 地形以山地和丘 陵为主 ． 受西南季风和东南季风交替影响 ， 降水充沛 ， 属于中亚热带湿润季风 气 候 ． 境 内 水 资 源 丰 富， 河流众 长江干流自西向东横贯全境 ． 各种自然资源丰富多样 ． 多，
［ ３］ 本文选取重庆市作为研究区 ， 基础空间数据采用扫描矢量化手段从 《 重庆市地图集 》 中获取 ． 属性数据
主要包括 ： 重庆市所辖各区县面积以及各区县人口数量 （ 截至 ２ 其中 ， 重庆市所辖各区县面积数据来 ０ １ １ 年） ． ） 源于 ： 重庆市政府公众信息网 （ 各区县人口数据来自２ 重庆市第六次人口 ｗｗｗ． ｃ ． ｏ ｖ ． ｃ ｎ ． ０ １ １年公布的《 ｑ ｇ
２］ 重庆地处我国东 、 中、 西三大经济地带中的中西经济地带的结合部 ， 是长江上游的经济中心 ［ 是我国继 ．
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北京 、 天津 、 上海之后的第 ４ 个 中 央 直 辖 市 ． 截至２ 重庆市总人口３ 全市生产总值 ０ １ ０ 年 末， ３ ０ ３． ４ ５ 万 人， １ ０ ０ １ １． １ ３亿元 ． １． ２ 基础数据的获取
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［ ４］ 普查主要数据公报 》 ．
太 原 师 范 学 院 学 报（ 自然科学版 ） ２卷 第 １
１． ３ 软件的选择与准备 目前 ， 由于这些软件产 生 背 景 、 数 据 存 储 方 式、 处 理 手 段 以 及 功 能 上 的 差 异， Ｇ Ｉ Ｓ 基础软件的平台繁多 ， 它们的具体应用领域也有很大的不同 ． 本文选 择 Ｅ Ｓ Ｒ Ｉ公 司 于 ２ ０ ０ ８年６月推出的 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ ９． ３软件作为专 题地图制作的软件平台 ． 成功推出的一款 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ ９． ３是 Ｅ Ｓ Ｒ Ｉ公司全面整合了多方面计算机主流技术之后 ， 代表 Ｇ 它是一系列整合应用程序的总称可实现制 图、 地 理 分 析、 数 据 编 辑、 数 Ｉ Ｓ 较高水平的系列产品之一 ．
Ｖ ｏ ｌ ． １ ２ Ｎ ｏ ． １ 第１ 太 原 师 范 学 院 学 报 （ 自然科学版 ） ２卷 第１期 ） ａ ｒ ．２ ０ １ ３ Ｍ ２ ０ １ ３年３月 Ｊ ＯＵＲ ＮＡ Ｌ Ｏ Ｆ ＴＡ Ｉ ＹＵＡＮ ＮＯ ＲＭＡ Ｌ ＵＮ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ
１ 前期准备
１． １ 研究区概况 重庆市位于中国西南部 ， 长江上游 、 四川盆地东部 ， 介于四川盆地与长江中下游平原的过渡地带 ． 辖区范
２ 围介于 ２ 南北长约 ４ 东西宽约 ４ 总面积 ８ ８ ° １ ０ ′ ２ ° １ ３ ′ Ｎ， １ ０ ５ ° １ １ ′ １ ０ ° １ １ ′ Ｅ 之间 ； ５ ０ｋ ｍ， ７ ０ｋ ｍ， ２ ４ ０ ３ｋ ｍ ． ～３ ～１
１］ 专题地图是根据专业需要突出反映一种或多种主体要素或现 象 且 表 示 特 定 专 题 信 息 的 地 图 ［ 区域专 ．
区 域 专 题 地 图 的 制 作， 是地理信息系统 题地图是系统深入 反 映 区 域 内 某 个 领 域 或 多 个 部 门 要 素 的 地 图 ． （ ） 的重要组成部分 ． 地理信息可视化已成为地理信息研究的一个重要发展方向 ． 基于 Ｇ Ｇ Ｉ Ｓ Ｉ Ｓ 的区域 专 题 地 图， 具有 “ 主题鲜明 、 图面美观 、 制作简单 、 经济实用 ” 的特点 ， 应用十分广泛 ． 它 可 以 为 政 府、 建设规划部门提 供决策依据 ， 为区域科学研究提供参考资料 ， 还是地理相关学科重要的教学工具 ． 同时 ， 对于区域地理信息研 究和相关产业发展也具有重要意义 ． 基于 Ｇ 前 期 准 备、 数据的 获 取 与 输 入、 数 据 的 编 辑 处 理、 地图 Ｉ Ｓ 的区域专题地图的制作方 法 可 概 括 为 ： 整饰 、 地图输出等步骤 ． 本文以重庆市人口密度图的制作为例 ， 具体介绍基于 Ｇ Ｉ Ｓ 的区域专题地图的 制作方 法与过程 ． 以期探讨基于 Ｇ Ｉ Ｓ 制作区域专题地图的方法和经验 ．
图 ２ 重庆市行政边界矢量图层
２． ５ 拓扑查错 空间数据在采集和矢量化过程中 ， 往往会出现节点不达或超出 、 破碎多边形 、 错误多边形 、 边沿不匹配等 问题 ． 通过对图层建立拓扑关系 ， 进行拓扑差错 ， 可以较方便的检查图层之间的相互关系 ， 发现和改正矢量化 过程中的错误 ． 在重庆市行政边界图数字化过程中 ， 通过在 Ａ 进行拓 ｒ ｃ Ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｏ ｇ 中对相关图层建立拓扑关系 ， 查找 、 纠正图层错误 ． 为保证矢量化质量 ， 发现拓扑错误则返回上一步 根 据 提 示 进 行 矢 量 化 纠 正 ． 直 扑差错 ， 至所有拓扑错误消除 ， 数据达到要求 ， 保存数据 ． ２． ６ 属性数据的输入 属性数据是空间实体的特征数据 ， 一般包括空间实体的名称 、 数量 、 面 积、 代 码 等 内 容． 常用的属性数据 一种是通过手工添加对照空间图形数据直接输入 ； 另一种是 预 先 建 立 属 性 数 据 表 ， 通过 输入的方式有 ２ 种 ： 本例采用对照空间图形数据 ， 直接输入 ． 打开 Ａ 将上一步得到的 重庆 与空间图形数据建立关联导入 ． ｒ ｃ Ｍ ａ ｐ， ） ， 市行政边界矢量图添加进来 ， 并 且 使 图 层 处 于 可 编 辑 状 态． 打开图层属性表（ 添加新字段 Ａ ｔ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ （ ） ， “ 、 、 、 ” 在属性表中 分别添加 行政区名称 地 区 代 码 面 积 人 口 等 ４ 个 新 字 段 ． 结合地理底图和前 Ａ ｄ ｄ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ． 期收集的各区面积 、 人口数据 ， 对照图形数据依次为各矢量图层的地图要素添加属性数据 ．

基于 Ｇ Ｉ Ｓ 的区域专题地图制作
— — — 以重庆市人口密度图为例 王 龙 徐 刚 屈 清 王忠志 刘红红
（ ） 西南大学 地理科学学院 ， 重庆 ４ ０ ０ ７ １ ５ 摘要 〕 是实现区域地理信息可视化的一种重要手段． 用 Ｉ Ｓ 的区域专 题 地 图 的 制 作 ， 〔 基于 Ｇ 该方法编制的区域专题地图 ， 具有 “ 主题鲜明 、 图面美观、 制作 简 单、 经 济 实 用” 等 特 点， 应用十分广 以Ａ 以《 重庆市人 口 密 度 图 》 的制作为例， 介 绍 了 从 数 据 收 集、 矢 泛． ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ ９ ． ３ 软件作为处理平台 ， 属性数据输入与处理直至整饰成图 、 地图输 出 的 整 个 专 题 地 图 制 作 的 主 要 过 程 ， 以期为编制 量化 、 区域专题地图提供一定参考 ． 〔 ； 关键词 〕 专题地图 ； 地图制作 ； 人口密度 Ｉ Ｓ Ｇ 〔 （ ） 文章编号 〕 中图分类号 〕 文献标识码 〕 １ ６ ７ ２ ２ ０ ２ ７ ２ ０ １ ３ ０ １ ０ １ １ ３ ０ ５ ２ ８ － － － 〔 Ｐ 〔 Ａ
［］ 据管理 、 可视化和空间处理等 Ｇ Ｉ Ｓ 任务 ５ 如图 １ 所示 ．
图 １ 重庆市人口密度图制作流程图
２ 基于 Ｇ Ｉ Ｓ 的专题地图的制作过程
２． １ 地图扫描 地图扫描是专题地图制作的基础性工作之一 ， 扫描图的质量优劣会对后续数据处理工作产生影响 ， 因此 扫描过程中尽量避免外界因素对扫描结果的影响 ． 地图图件包括普通地图图件和专题地图两大类 ， 最为常见 的图件存储介质仍以纸质为主 ． 目前 ， 尽管互联网上存在着多种形式的各类电子 地 图 产 品 ， 极大的丰富了地 图资料的种类与来源 ． 但由于数据来源 、 制作精度 、 分辨率 、 时效性以及地理参 考 信 息 等 问 题 ， 导致其通常难
２ ０ １ ２ ０ ９ ２ ７ ＊ 收稿日期 ： － － ） 重庆市社会科学规划项目 （ ２ ０ １ ０ ＱＮ Ｚ Ｈ ３ ２ ． 基金项目 ： ， 王 龙（ 男， 陕西宝鸡人 ， 西南大学在读硕士研究生 ， 主要从事城市地貌与灾害地貌研究 ． １ ９ ８ ８ 作者简介 ： －）
基于 Ｇ Ｉ Ｓ 的区域专题地图制作 第 １ 期 王 龙等 ：
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的精度和使用价值 ． 当灰度图像经过添加确定的地理坐标和投影系统后 ， 在此基础上通过矢量化得到的矢量 数据即具有空间属性和地理意义 ． ２． ４ 空间数据矢量化 就是在软件平台的支持下 ， 通过目视判断和分析 ， 将预处理过的栅格图像直接呈 空间数据矢量化过程 ， 现在计算机屏幕上 ， 以栅格图像为背景 ， 采用人机交互的方式 ， 沿栅格数据跟踪 ， 在新建的矢量图层上勾画出 所需要的相应的点 、 线、 面数据 ， 实现空间数据的矢量化提取 ． 对灰度图像数据 ， 矢量 化 前 一 般 进 行 “ 二 值 化” ” 处理 ， 便于对栅格图像的识别 、 提取 ． 提供了 “ 和Ａ Ａ ｒ ｃ Ｍ ａ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｏ ｒ工 具 条 ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ ｔ ｏ ｏ ｌ ｒ ｃ Ｓ ｃ ａ ｎ ２种矢 ｐ 软件中 ， 量化工具 ． 对于单一的点要素 ， 可采用前一种工具进行纯手工矢量化 ． 对于经过预 处 理 且 质 量 较 高 的 图 像 数 据， 可采用 Ａ 进行全自动矢量化 、 跟踪矢量化及选定区域 （ 对象 ） 矢量化 ． ｒ ｃ Ｓ ｃ ａ ｎ 工具 ， 重庆市人口密度图采用 Ａ 获得了重庆市 ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ ９． ３ 的人机交互方式矢量化工具进行地图要素的矢量化 ， （ 、 包括省级行政边界和区县行政 边 界 ） 图 ２） 区 县 政 府 驻 地、 三 级 以 上 河 流 矢 量 图、 主要公 行政边界矢量图 （ 路铁路矢量图 ， 保存为 Ｓ ＨＰ 格式 ．
６］ 以满足科学研究的需要 ［ 因此 ， 对搜集到的纸质地图进行扫描数字化 ， 便于进一步利用 Ｇ ． Ｉ Ｓ 软件处理 ．
在利用扫描仪对纸质图件进行扫描时 ， 根据制图需求 ， 设置相应的 保 存 路 径 、 分 辨 率、 图 像 格 式． 一般情 况下 ， 图像分辨率需达到 ３ 本例中将图像文件格式设置为 Ｔ 为了便于使用 Ａ ０ ０ Ｄ Ｐ Ｉ以上 ， Ｉ Ｆ Ｆ． ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ ９． ３自 同时将图像扫描为灰度图像 ． 带Ａ ｒ ｃ Ｓ ｃ ａ ｎ 工具进行矢量化 ， ２． ２ 几何纠正和配准 扫描时图件位置偏差等因素影响 ， 得到的扫描图像可能发生几何变 由于图件存储介质及存放条件变化 ， 形， 须通过几何纠正予以处理 ． 由扫描仪扫描得到的图像文件为栅格数据 ， 故本例采用栅格配准 ． 栅格配准即 通过选取若干控制点 ， 对扫描后得到的栅格图像进行空间坐标匹配 ． 打开 Ａ 新建文档 ， 载入上一步得 ｒ ｃ Ｍ ａ ｐ， 到的重庆市初级数字地图灰度图像文件 ， 使用 软 件 自 带 Ｇ ｅ ｏ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ工具对灰度图像进行几何纠正与配 准， 完成后将得到的图像保存即可 ． 只有经过配准后的数据 ， 才具有一定的地理意义 ． 在此基础上获得的矢量 可以实现目标位置的显示与空间分析 ． 数据处在统一的坐标系统中 ， ２． ３ 选择坐标投影系统 配准后得到的图像数据 ， 需根据数据来源及研究需要为其选择相应的地理坐标系统和投影坐标系统 ． 使 得到的初级数字地图具有正确的地理参考信息 ． 对专题地图投影的选择和设计至关重要 ， 它将直接影响地图