第四篇地图编制.ppt

1 武汉大学资源与环境科学学院地图科学与地理信息工程系 第四篇地图编制 2 第1章地图概述第2章地图编绘第3章地图设计第4章电子地图 第四篇地图编制 3 1 1地图的特性 比例尺与分类 1 2地图语言 1 3地图内容 1 4地图数据 1 5地图分幅与编号 1 6地图成图过程 1 7地图投影 1 8地图定向 第1章地图概述 4 1 可量测性 由于地图采用了地图投影 地图比例尺和地图定向等特殊数学法则 可以在地图上精确量测点的坐标 线的长度和方位 区域的面积 物体的体积和地面坡度等 2 直观性 地图符号系统称为地图语言 符号 色彩 注记 它是表达地理事物的工具 利用地图可以直观 准确地获得地理空间信息 3 一览性 地图是缩小了的地面表象 它不可能表达出地面上所有的地理事物 需要通过制图综合 取舍 概括 的方法 使地面上任意大小的区域缩小制图 按照制图目的 将读者需要的内容 一览无遗地呈现出来 1 1 1地图的特性 5 地图上某一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比称为地图比例尺 即 1 M l LM比例尺分母 l图上线段长度 L实地的水平长度 地图比例尺通常有数字式 数字比例尺 文字式 文字比例尺 图解式 直线比例尺 复式 数字式 1 5000 1 5万 1 50000 1 100000 文字式 十万分之一 图上1cm相当于实地1km 图解式 最常用的是直线比例尺 小比例尺地图上 往往根据不同纬度的不同变形 绘制复式比例尺 又称经纬线比例尺 地图上通常采用几种形式配合表示比例尺的概念 常见的是数字式和图解式的配合使用 1 1 2地图比例尺 6 图4 1 1直线比例尺 图4 1 2经纬比例尺 7 1 1 3地图的分类 1 按内容分类1 普通地图相对均衡的详细程度表示水系 地貌 土质 植被 居民地 交通线 境界及其他标志等地理要素的基本特征 分布规律及其相互联系 2 专题地图着重反映自然或社会现象中的某一种或几种专业要素的地图 集中表现某种主题内容 2 按比例尺分类在普通地图中 按比例尺可分为 1 大比例尺地图 大于等于1 10万 2 中比例尺地图 在1 10万 1 100万之间 3 小比例尺地图 小于等于1 100万 8 1 1 3地图的分类 3 按制图区域范围分类按自然区划分 世界地图 大陆地图 州地图等 按政治行政区划分 国家地图 省 区 地图 市地图 县地图等 4 按使用方式分类桌面用图 如地形图 地图集 挂图 如教学挂图 随身携带的地图 小图册 折叠地图等 5 按介质表达形式分类纸质地图 丝绸地图 塑料地图 以及以磁盘 光盘为介质的电子地图 数字地图等 9 1 2地图语言 1 2 1地图符号根据空间事物的抽象特征地图符号可以分为 点状符号 线状符号 面状符号 体积符号 按比例尺关系可分为 不依比例尺符号 半依比例尺符号和依比例尺符号 地图符号有形状 尺寸 色彩 方向 亮度和密度六个基本变量 地图依据符号的图形 尺寸和色彩来反映事物的数量和质量 地图符号尺寸的大小与地图用途 地图比例尺和读图条件有关 作为挂图用的教学图 符号应粗大些 作为科学参考用的地图 符号应精细些 充分利用色彩的象征意义 设计地图符号的颜色 10 1 2地图语言 1 2 2地图色彩运用色相 亮度和饱和度的不同变化与组合 结合人们对色彩感受的心理特征 建立起色彩与制图对象之间的联系 色相主要表示事物的质量特征 如淡水用蓝色 咸水用紫色 亮度和饱和度主要表示事物的数量特征和重要程度 重要的事物符号用浓 艳的颜色 次要的事物符号用浅 淡的颜色 1 2 3地图注记分为名称注记 说明注记 数字注记和图外注记等 地图注记的要素包括字体 字大 字号 字色 字隔 字位 字向和字顺等 它们使注记具有符号性意义 水平字列 垂直字列 雁行字列和屈曲字列四种布置方式 11 1 3地图内容 1 3 1数学要素 1 坐标网 地理坐标网 经纬线网 直角坐标网 方里网 2 控制点 平面控制点 天文点 三角点 高程控制点 水准点 3 比例尺 地图上某一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比 比例尺确定地图的缩小程度 4 地图定向 通过坐标网的方向来体现 12 1 3地图内容 1 3 2地理要素地理要素是地图的主体 大致可以区分为自然要素 社会经济要素和环境要素 1 普通地图上的地理要素 独立地物 居民地 交通网 水系 地貌 土质与植被 境界线等要素 2 专题地图上的地理要素 分为地理基础要素和主题要素 1 3 3辅助要素方便使用而提供的具有一定参考意义的说明性内容或工具性内容 主要包括图名 图号 接图表 图廓 分度带 图例 坡度尺 附图 资料及成图说明等 13 1 4地图数据 主要信息范畴 图形数据 属性数据和时间因素 图形数据和属性数据叫空间数据和非空间数据 1 4 1图形数据1 含义表示物体的空间位置 形态 大小和分布特征以及几何类型的数据 空间点集在一个二维平面上的投影 可按几何特点分为点 线 面几种元素 其中点是最基本的图形元素 重要性体现四个方面 1 空间定位 确定空间的位置 2 空间量度 计算长度 面积 距离和相对方位 3 空间结构 能获得物体之间分布关系 拓扑关系 4 空间聚合 空间数据与专题信息相结合 实现多介质的图 数和文字信息的集成处理 14 1 4地图数据 2 基本形式两种形式 1 矢量数据 用X Y坐标表示地图图形或地理实体的位置和形状的数据 2 栅格数据 按照栅格单元的行和列排列的 有不同 灰度值 的像片数据 3 栅矢转换用矢量数据还是用栅格数据 与使用的设备 制图的目的 精度要求 处理方法等有关 可互相转换 1 4 2属性数据属性数据又称非空间数据 用来描述地理实体质量和数量特征 属性数据通常是以特征码形式表现的 根据地图要素的类别 级别等分类特征和其他质量特征进行定义的数字编码 15 1 5地图分幅与编号 1 5 1地图分幅为了方便地编图 印刷 保管和使用地图 须对地图进行分幅和编号 1 矩形分幅用矩形的图廓线分割图幅 相邻图幅间的图廓线都是直线 矩形的大小根据需要自定 一般用于工程建设的大比例尺地形图 2 经纬线分幅图廓线由经线和纬线组成 大多数情况下表现为上下图廓为曲线的梯形 地形图多用经纬线分幅 16 1 5 2我国地形图的分幅编号 我国的基本比例尺地形图都是在1 100万比例尺地图编号的基础上进行的 20世纪90年代以前 1 100万比例尺地图用行列式编号 其他比例尺地形图都是在1 100万比例尺地图的基础上加自然序数 20世纪90年代以后 1 100万比例尺地图用行列式编号法 其他比例尺地形图均在其后再叠加行列号 17 图4 1 3我国基本比例尺地形图分幅与编号 18 1 旧的分幅和编号方法 1 1 100万比例尺地图的编号 列 行 编号列 从赤道算起 纬度每4 为一列 至南北纬88 各22列 用大写英文字母A B V表示 行 从180 经线算起 自西向东每6 为一行 全球分为60行 用阿拉伯数字1 2 60表示 一个列号和一个行号就组成一幅1 100万地图的编号 北京市所在的1 100万图幅位于东经114 120 北纬36 40 其编号为J 50 19 图4 1 41 100万地图的编号 20 1 旧的分幅和编号方法 2 1 50万 1 25万 1 10万比例尺地图的编号这几种比例尺地图的编号都是在1 100万地图图号的后面加上本身的代号形成各自的编号 3 1 5万 1 2 5万 1 1万 1 5千比例尺图的编号图4 1 3表明这四种比例尺地图都是在1 10万地图图号的基础上形成的 分为两个分支 21 图4 1 51 50万 1 25万 1 10万地形图的分幅与编号 22 23 2 新的分幅与编号方法 1991 国家基本比例尺地形图分幅和编号 1 1 100万地图的编号 没有实质性的变化 行号放在前面 列号放在后面 新系统中横向为行 纵向为列 中间不用连接号 例如 北京所在的1 100万地图图号为 J50 2 1 5千 1 50万比例尺地图的编号 这7种比例尺地图的编号都是在1 100万地图的基础上进行的 其编号都是有由10个代码组成 其中前3位是所在的1 100万地图的行号 1位 和列号 2位 第4位是比例尺代码 每种比例尺有一个特殊的代码 后面6位分为两段 前3位是图幅行号数字 后3位是列号数字 不足三位时前面加 0 24 图4 1 71 5千 1 50万地形图图号的构成 25 2 新的分幅与编号方法 每幅1 100万地形图划分为 a 1 50万 2行 2列b 1 25万 4行 4列c 1 10万 12行 12列d 1 5万 24行 24列e 1 2 5万48行 48列f 1 1万 96行 96列g 1 5千 192行 192列 26 1 6地图成图过程 1 6 1制作地图的途径1 实测地图野外实测地图是利用测量仪器对地球表面地物 地貌测定 按一定比例缩小地形图 摄影测量成图是利用航空影像或卫星影像来测绘地图 2 编绘地图根据各种制图资料 实测地形图 统计资料 航片卫片 政府公告 地理考察资料 草图等 编制各种地图 1 1万 1 5万图一般采用摄影测量方法成图 是基本用图 也是编绘更小比例尺地形图或专题图的基础资料 小于1 10万图是利用大于成图比例尺的地形图数据和更新资料 采用内业编绘的方法成图 编绘地图的技术已经由手工变为全数字地图制图 27 1 6 2计算机制图的基本过程 1 地图设计 编辑准备 总体设计和地图其他内容设计 收集地图资料和地图数据 并加以分析评价 确定地图投影和比例尺 选择地图内容和表示方法 图面整饰和色彩设计 确定使用的软件和数字化方法 最后成果是地图设计书 这阶段也称为编辑准备阶段 2 数据输入 数据获取 将作为编图的资料 扫描输入计算机 或直接将地图数据 包括GIS数据库地图数据 野外数字测量地图数据 数字摄影测量地图数据 GPS数据等 图像数据 如遥感影像数据 输入计算机 其目的是将制图资料转换成计算机可以接受的数字形式 以数据库的形式记录在计算机的可存储介质上供调用 28 1 6 2计算机制图的基本过程 3 数据处理对数据加工处理 建立新编地图数据 一是数据预处理 对地图数据进行检查 纠正 统一坐标原点 进行投影变换 比例尺转换 二是为了实施地图编制而进行的计算机处理 包括地图数学基础的建立 数据的符号化 地图要素的制图综合 图形编辑 地图符号 注记的配置和图廓整饰等 4 图形输出 数据输出 图形输出是将地图数据变成可视的地图形式 输出方式 1 计算机屏幕上显示地图 2 打印机喷绘地图 3 地图数据传输到激光照排机 输出供制版印刷用的四色 CYMK 片 4 传到数字制版机 Computer to Plate CTP 制成印刷版 5 传到数字印刷机可直接印出彩色地图 29 1 7地图投影 1 7 1地图投影的概念地球旋转椭球体表面是一个不可展开的曲面 将其球面依据某种条件展开成平面的方法 也就是将地球表面上的点 线 面投影到平面的方法 称为地图投影 按照一定的数学法则 使地面点的地理坐标 与地图上相对的点平面直角坐标 x y 建立函数关系为 x 1 y 2 4 1 2 当给定不同的具体条件时 就可得到不同种类的投影公式 根据公式将一系列的经纬线交点 计算成平面直角坐标 x y 并展绘于平面上 即可建立经纬线平面表象 经纬网格 构成地图的数学基础 30 1 7地图投影 1 7 2投影变形椭球面是一个不可展的曲面 投影必然会产生变形 投影产生长度变形 面积变形以及角度变形 1 7 3投影分类 1 按投影变形性质分 等角投影 等面积投影 任意投影 2 按投影构成方式分 几何投影 条件投影 或称非几何投影 几何投影 将椭球面上的经纬线投影到辅助面上 再展开成平面 如圆锥投影 圆柱投影 方位投影等 条件投影 在几何投影的基础上 根据制图的具体要求 有条件按数学法则改造形成的 如伪方位投影 伪圆柱投影 为圆锥投影等 31 图4 1 8几何投影的类型 32 1 7 4几种常见的地图投影 1 圆锥投影将一个圆锥套在地球椭球体上 而把其上的经纬网线投影到圆锥面上 再沿某一条母线 经线 将圆锥切开展成平面 正轴圆锥投影的纬线表现为同心圆弧 经线表现为放射状的直线束 夹角相等 投影的变形大小随纬度变化 与经度无关 即同一条纬线上的变形相等 与圆锥相切 相割的标准纬线上没有变形 所以 标准纬线的选择决定了图幅内各部分的变形分布 离标准纬线越远 变形越大 在双标准纬线之间为负向变形 在以外为正向变形 这种投影方式最适合于中纬度地带沿东西伸展区域的地图使用 33 图4 1 9双标准纬线正等角割圆锥投影 34 1 7 4几种常见的地图投影 2 圆柱投影正轴圆柱投影的经纬线表现为相互正交的平行直线 其变形规律与圆锥投影相同 即等变形线为与纬线一致的平行直线 变形特点是以赤道为对称轴 南北同名纬线上的变形大小相等 标准纬线上无变形 低纬度地区变形较小 等角圆柱投影 墨卡托 具有等角航线表现为直线的特性 最适宜于编制各种航海图 航空图 3 方位投影将地球球面上的经纬线网投到平面上 正轴方位投影的经线表现为交于一点的放射状直线 纬线表现为同心圆 夹角与实地经度差相等 具有从投影中心到任何一点的方位角保持不变的特点 适宜于表示圆形轮廓的区域和两极地区的地图 35 图4 1 10圆柱投影 36 图4 1 11正轴等角方位投影 37 1 7 5投影的选择与应用 1 区域位置 极地附近选正轴方位投影 中纬地区选圆锥投影 我国1 100万地形图采用双标准纬线正等角圆锥投影 2 区域形状 接近圆形轮廓的区域宜选择方位投影 3 东西延伸的区域 在赤道附近用正轴圆柱投影 在中纬度地区用圆锥投影 南北延伸地区多选用横圆柱投影 4 面积对比正确的 常用等面积投影 5 方位正确的 如地形图 航空 航海图 用等角投影 6 一般参考图和中小学教学用图 用任意投影 7 已成固定模式的 海洋地图都用墨卡托 正轴等角圆柱 投影 地形图用等角横切 割 圆柱投影 我国地形图用等角横切椭圆柱投影 高斯 克吕格投影 8 我国分省 区 地图常用投影 正轴等角割圆锥投影 南海海域单独成图时 可采用正轴圆柱投影 38 1 8地图定向 1 8 1地形图定向规定在1 2 5万 1 5万 1 10万比例尺地形图上绘出三北方向 一般情况下 三北方向线的方向是不一致的 它们之间相互构成一定的角度称之为偏角或三北方向角 1 真北方向 过地面上任意一点 指向北极的方向叫真北方向 通常把图幅的中央经线的北方向作为真北方向 2 坐标北方向 纵坐标值递增的方向称为坐标北方向 3 磁北方向 实地上磁北针所指的方向叫磁北方向 其他比例尺地形图都是以北方定向1 8 2一般地图定向尽可能地采用北方定向 有时制图区域的形状比较特殊 用北方定向不利于有效利用标准纸张 也可以采用斜方位定向 39 三北方向图 40 第2章地图编绘 2 1制图综合 2 2国家基本比例尺地形图编绘 2 3专题地图编绘 41 2 1制图综合 2 1 1制图综合的基本概念地图只能以概括 抽象的形式反映制图对象的带有规律性的类型特征 将次要 非本质的物体舍弃 这个过程称为制图综合 两种基本处理 取舍和概括 1 选取 也称取舍 选择对制图目的有用的信息保留在地图上 不需要的信息则被舍掉 2 概括 对制图物体的形状 数量 质量特征进行化简 形状概括是去掉轮廓形状中的某些碎部 保留和夸大重要特征 数量特征概括是引起数量标志发生变化的概括 质量特征概括表现为制图表象分类分级的减小 概括和取舍区别 取舍是整体性的去掉某类或某一级信息 概括是去掉或夸大制图对象某些碎部及进行类别 级别的合并 42 2 1 2制图综合的基本方法 1 制图物体的选取在制图物体中选出较大的或较重要的物体表示在地图上 选取的方法有资格法和定额法 1 资格法以一定数量或质量标志作为选取标准 资格 例如 图上长度6mm以上的河一般应表示 数量标志 长度 面积 高程或高差等 质量标志 等级 品种 性质 功能等 对选取标准规定一个活动范围 临界标准 例如 甲区6 10mm 乙区8 12mm 就顾及各地区内部的局部特点 2 定额法规定单位面积内应选取的制图物体数量的方法 例如 规定平原区域高程点数量选取指标为10个 100cm 常常给出临界指标 例如 每100cm 内选取60 80个居民地 43 2 制图物体的概括 1 形状概括制图物体的形状概括通过删除 合并 夸大来实现 删除 缩小后的某些碎部无法清晰表示 予以删除 合并 图形间隔小到不能区分时 采用合并同类物体细部的方法 来反映制图物体主要特征 例如 合并居民地街区等 夸大 为了显示和强调的形状特征 需要夸大应当删除的碎部 2 制图物体的数量特征的概括数量特征指的是物体的长度 面积 高度 深度 坡度 密度 其操作体现在对标志数量的数值的化简 3 制图物体质量特征的概括制图物体质量特征指的是决定物体性质的特征 质量概括的结果 表现为制图物体间质量差别的减少 以概括的分类 分级代替详细的分类 分级 44 2 1 3各要素争位性矛盾的处理原则和方法 比例尺缩小 各要素间的争位性矛盾更加突出 采用舍弃 移位和压盖来处理 1 考虑各要素的重要性移位 保持级别高的要素位置不变 保持主要要素位置不变 压盖 点状压线状 面状符号 线状压面状符号2 衡量各要素的稳定性一般移动稳定性相对较差人工物体 3 考虑各要素间的相互关系如居民地 水系 道路之间的相切 相割 相离的关系 一般要保持与实地相适应 4 对于有控制意义的物体 要保持位置的精度河流 经纬线应尽量保持其位置的准确性 境界线 居民点 路应尽量保持其位置的相对准确性 国界线不允许移位 45 2 1 4制图综合的基本规律 1 制图物体选取的基本规律 1 物体密度越大 选取标准定得越低 舍的绝对数量越大 2 选取遵守的一般顺序为 从主要到次要 从高等级到低等级 从大到小 从整体到局部 3 物体密度系数损失的绝对值和相对量都应从高密度区向低密度区逐渐减少 4 在保持各密度区之间具有最小的辨认系数的前提下 保持各地区间的密度对比关系 2 制图物体形状概括的基本规律 1 保持各线段上曲折系数和单位长度上弯曲个数的对比 2 保持弯曲图形的类型特征 3 保持制图对象的结构对比 4 保持面状物体的面积平衡 46 2 2国家基本比例尺地形图编绘 我国的国家基本比例尺地形图 是指根据需要由国家统一规定 统一的图式规范 测制 有固定的比例尺系列 并根据保密等级限定发行和使用范围的地形图 国家基本比例尺地形图系列包括 1 500 1 1000 1 2000 1 5000 1 1万 1 2 5万 1 5万 1 10万 1 25万 1 50万 1 100万11种比例尺 47 2 2 1地形图基本要求 1 图幅规格 1 地形图图幅范围采用统一的经纬线分幅 相邻比例尺地形图的图幅数成简单的倍数关系 由经纬线构成的图廓线 其东西两边的图廓线为直线表示 南北两边的图廓线以折线表示 对于1 5万及以上比例尺地形图而言 南北两边的图廓可视为直线 2 地图图名一般选用图幅内的主要居民地名称 无居民地名称的图幅可采用其他地理名称或图内最高高程注记作为图名 图名应注意不与其他图幅图名重名 并尽量选用原地形图图名 48 2 数学基础 1 地图投影大于等于1 50万地形图 采用高斯 克吕斯投影 简称高斯投影 1 1万按经差3 分带投影 其他比例尺按6 分带投影 1 100万地形图采用双标准纬线正等角圆锥投影 是由赤道起每纬度4 为一投影带 每幅图经差6 每幅图单独进行投影 2 高程系统采用1985国家高程基准 3 坐标系统采用2000国家大地坐标系 每图幅内平面直角坐标网 公里网 格规定如表4 2 21 50万 1 100万地形图上不绘出直角坐标网 每图幅内经纬网 地理坐标网 规定如表4 2 3 49 50 2 2 1地形图基本要求 3 地形图的数学精度 1 2 5万 1 10万 地物点 等高线对于控制点的平面位置中误差小于表4 2 4规定 4 地图内容控制点 水系 居民地 交通 管线 境界 地貌 植被与土质 5 地图颜色采用青 品红 黄 黑 CMYK 四色 6 其他要求 1 各要素综合应符合制图区域的地理特征 各要素之间关系协调 层次分明 道路 居民地 河流 地貌等应明显表示 注记正确 指向明确 2 图的各内容要素 要素属性 要素关系应正确 无遗漏 3 应正确 充分地使用各种补充 参考资料对各要素 特别是水库 道路 境界 居民地及地名等要素进行增补 更新 51 52 2 2 2地形图编绘的技术流程 1 2 5 1 10万地形图编绘 一种方法是先采集地形数据 地形图要素编辑处理 再进行符号化编辑后形成印刷原图 其二是采集地形数据与符号化编辑同时进行 编绘流程见国家标准 国家基本比例尺地形图编绘规范 GB T12343 1 2008 1 25万地形图编绘 使用比例尺大于1 25万地形图数据进行缩编 以地形图数据库数据为基础编绘时 可先要素选取再符号化编辑 也可要素选取与符号化编辑同时进行 编绘流程见 国家标准国家基本比例尺地形图编绘规范 GB T1234 2 2008 53 2 2 3地形图编绘原则 1 地形图编绘的一般原则 1 根据对地图用途的要求 国防和经济对地图的要求 2 地形图内容应具有比例尺所允许的地图容量 3 客观地反映制图区域的地理特征 制图区域的地理特点是编绘地图的客观依据 各要素编绘的指标确定 受到制图区域地理特征的制约 任何地图都是服务于一定的用图目的 地形图的内容及其表示的详细程度 取决于地图的用途 地图用途决定比例尺 决定地图内容反映实地自然和社会要素的程度 对区域地理特征非常熟悉 才能在脑子里复现出整个区域地理空间结构模型 根据地图用途要求和比例尺所允许的地图容量 确定合适的编绘指标 在地图上再现区域地理空间结构模型的生动形象 54 2 2 3地形图编绘原则 2 各要素编绘指标拟定的基本原则 1 编绘指标应能反映物体的不同类型及其在不同地区的数量分布规律 2 应能反映地图上所表示的制图物体的数量随地图比例尺的缩小而变化的规律 3 编绘指标的选取界限和极限容量应符合地图载负量的要求 并能反映密度的相对对比 选取界限和极限容量的偏高或偏低 都会影响地图载负量和实地分布密度的适宜性 4 编绘指标的拟定应具有理论依据 并通过实践的检验 方便使用 我国基本比例尺地形图的编绘指标 是在长期研究和生产实践经验积累的基础上逐步完善的 考虑到了区域地理特点 地图的适宜载负量 地图的用途要求 视觉条件和印刷条件等因素 55 2 2 3地形图编绘原则 3 常用的编绘指标形式 1 定额指标 图上单位面积内选取地物的数量 适用于居民地 湖泊 建筑符号群 记号性房屋符号 等的选取 2 等级指标 即将制图物体按照某些标志分成等级 按等级高低进行选取 居民地按行政人口数分等级 3 分界尺度 选取的最小尺寸 决定制图物体取与舍的标准 是将编绘图上测定的地物尺寸 长度大小 间隔等 同 规范 的分界尺度进行比较 以判定取还是舍 分界尺度可分为地物的线性分界尺度 河流 沟渠 冲沟 干沟 陡岸的选取 面积分界尺度 实地分界尺度 以及其相互配合等 56 2 2 4地形图主要要素的综合及表示 各要素的综合 编绘 指标包括数量指标和质量指标 它是制图综合的依据 体现编辑意图 保证编图质量的重要因素 各要素的综合要求详见国家标准 国家基本比例尺地图编绘规范 第1部分 GB T12343 1 2008 第2部分 GB T12343 2 2008 第3部分 GB T12343 3 2008 的相应规定 57 2 2 5地形图要素的编辑处理 1 基本数据预处理进行坐标转换 数据拼接 3 带转6 带 扫描图矢量化等 2 制作综合参考图确定是否制作综合参考图 按照成图比例尺打印出图 标绘有关要素 并将需补充 修改的要素也标在图上 3 要素的取舍与综合进行要素的选取和图形的概括 进行要素的修改和补充 4 地形数据接边包括跨投影带相邻图幅的接边 内容包括几何图形 属性和名称注记等 原则上本图幅负责西 北图廓边与相邻图廓边的接边 相邻图幅之间的接边要素相差图上0 6mm以内的 应图幅两边要素平均移位进行接边 超过图上0 6mm的要素应检查和分析原因 处理结果需记录在元数据及图历簿中 58 2 3专题地图编绘 专题地图是根据专业的需要 主题要素表示得很详细 其他要素则是围绕表达主题的需要而选择性表示 地理基础要素概略表示 2 3 1专题地图表示内容内容包括 数学基础 地理要素 地理基础要素 主题要素 辅助要素 专题地图反映制图对象的领域很广泛 多种多样 有可见的和不可见的 有地表的 地下的与高空的 有具体的 也有抽象的 59 2 3 2专题地图表示方法 定位符号法 表示点状分布的物体 如工业企业 气象台 站等 采用不同形状 大小 颜色的符号表示其位置 线状符号法 用于表示呈线状分布的对象 现象 如河流 交通线 地质构造线等 范围法 表示呈间断成片分布的面状对象 如森林 农作物分布 用真实的或隐含的轮廓线表示分布范围 其内用颜色 网纹 符号 注记等区分质量特征 范围法可分精确的和概略的 质底法 表示连续分布 满布于整个区域的面状现象 如地质现象 土地利用状况 在轮廓界线内用颜色 网纹 符号 注记等表示现象的质量特征 等值线法 用等值线的形式表示地形起伏 气温 降水等满布整个制图区域的均匀渐变的自然现象 60 2 3 2专题地图表示方法 定位图表法 用图表的形式反映定位于制图区域某些点周期性现象的数量特征和变化的方法 风速玫瑰图表等 点数法 对呈分散的 复杂分布的现象 如人口 动物分布 植物分布 用一定大小和形状的点群来反映 运动线法 又称动线法 是用矢状符号和不同宽度 颜色的条带表示现象移动的方向 路径和数量 质量特征 寒潮 分级统计图法 按行政区划或自然区划分出若干单元 根据统计数据对它们分级 用不同色阶 饱和度 亮度 色相差别 或用晕线网级反映现象集中程度或发展水平 也称分级比值法 分区统计图表法 在各分区单元 同样是以行政区划单元为主 内按统计数据描绘成不同形式的统计图表 置于相应的区划单元内 以反映各区划单元内现象的总量 构成和变化 61 2 3 3专题地图编制的基本过程 1 设计和编辑准备阶段确定地图的选题 内容选择和地图比例尺等 搜集 分析和评价制图资料 研究地图的内容特征 了解熟悉制图区域或制图对象的特点和分布规律 选择表示方法和拟定图例符号 确定制图综合的原则与编绘工艺 提出地图编绘的要求和专题内容分类 分级原则等 写出专题地图编制设计文件 编图大纲或地图编制设计书 并制定完成地图编制的具体工作计划 2 编稿与编绘阶段资料处理 确定数学基础 按编图大纲规定的技术要求 将所需表达的专题内容按地图设计方案 转绘到地理基础地图上 在编绘过程中要进行制图综合 专题地图编绘往往在地图正式编绘前由专业人员编出作者原图 然后再由制图人员编辑加工 完成正式的编绘原图 62 2 3 3专题地图编制的基本过程 3 计算机制图阶段与其他地图的计算机制图方法一样 即一般经过数据获取 数据处理 图形输出三个基本过程 按输入资料的形式可分为地图资料 数据资料和影像资料三种 数据资料可直接输入计算机 图形和影像资料必须先经过数字化 输出形式一般与普通地图输出形式一样 4 制印阶段主要完成专题地图制版 印刷工作 包括 制版 打样 上机胶印 装帧等 63 第3章地图设计 3 1地图设计基本程序 3 2地图设计文件 3 3地图图幅设计 3 4地图集编制 3 5计算机地图制图生产工艺 64 3 1地图设计基本程序 1 确定地图的用途和对地图的基本要求 确定地图的用途是设计地图的起点 承担任务的编辑 从地图的使用方式 使用对象 使用范围入手 就地图的内容 表示方法 出版方式 价格等同委托单位充分交换意见 2 分析已成图 在接受任务之后 往往先要收集一些同所编地图性质上相类似的地图加以分析 作为设计新编地图的参考 3 研究制图资料 没有高质量的资料 就不可能生产出高质量的地图 收集 整理 分析评价 选择制图资料等环节 4 研究制图区域的地理情况 研究制图区域就是要认识制图区域的地理规律 这对以后的多项设计都很重要 5 设计地图的数学基础 包括设计或选择一个适合于新编地图的地图投影 确定地图比例尺和地图的定向等 65 3 1地图设计基本程序 6 地图的分幅和图面设计 图面设计则是对主区位置 图名 图廓 图例 附图等的设计 7 地图内容及表示方法设计 选择地图内容 及它们的分类 分级 应表达的指标体系及表示方法 针对上述要求设计图式符号并建立符号库 8 各要素制图综合指标的确定 规定各要素的选取指标 概括原则和程度 9 地图制作工艺设计 成图工艺方案较多 需根据地图类型 人员 设备 资料情况选择不同的工艺流程 10 样图试验 以上各项设计是否可行 其结果是否可以达到预期目的 常常要选择典型的区域做样图试验 66 3 2地图设计文件 地图编制技术设计文件主要包括项目设计书 专业技术设计书 项目设计是对项目进行的综合性整体设计 专业技术设计书是对专业活动的技术要求进行的设计 是指导制图区域各图幅编绘作业的专业技术文件 项目设计书和专业技术设计书的编写应按国家测绘局发布的行业标准 测绘技术设计规定 CH T1004 2005 的相应规定执行 3 2 1任务概述说明任务来源 制图范围 行政隶属 地图用途 任务量 完成期限 承担单位等基本情况 对于地图集 册 还应重点说明其要反映的主体内容等 对于电子地图 还应说明软件基本功能及应用目标等 67 3 2地图设计文件 3 2 2作业区自然地理概况和已有资料情况1 作业区自然地理概况包括作业区地形概况 地貌特征 困难类别和居民地 水系 道路 植被等要素的主要特征 2 已有资料情况已有资料采用的平面和高程基准 比例尺 测制单位和年代 数量 形式 质量情况和评价 列出基本资料 补充资料和参考资料及资料利用的可能性和利用方案等 作者原图或其他专题资料的形式 质量情况 对其利用方案加以说明 3 2 3引用文件说明专业技术设计书编写中所引用的标准 规范或其他技术文件 文件一经引用 便构成专业技术设计书内容的一部分 68 3 2地图设计文件 3 2 4成果 或产品 规格和主要技术指标说明地图比例尺 投影 分幅 密级 出版形式 坐标系统及高程基准 等高距 地图类别和规格 地图性质 精度以及其他主要技术指标等 对于地图集 册 还应说明图集的开本及其尺寸 图集 册 的主要结构等主要情况 对于电子地图 则应说明其主题内容 制图区域 比例尺 用途 功能 媒体集成程度 数据格式 可视化模型 数据发布方式及可视化模型表现等 69 3 2 5设计方案 1 普通地图和专题地图设计方案普通地图和专题地图设计方案的主要内容包括 1 说明作业所需的软 硬件配置 2 规定作业的技术路线和流程 3 规定所需作业过程 方法和技术要求 4 质量控制环节和质量检查的主要要求 5 最终提交和归档成果和资料的内容及要求 6 有关附录 如 设计附图 附表 制图区域图幅结合表 基本资料略图 行政区划略图 综合样图 新旧图时符号对照表 相邻图幅接边关系等 设计附图是编写设计书时 用文字不能清楚 形象地表达其内容和要求时所增加的图纸设计 是技术设计重要组成部分 70 3 2 5设计方案 2 电子地图设计方案 1 制作电子地图与浏览所需的各种软 硬件配置要求 2 电子地图制作的技术路线和主要流程 3 电子地图制作的主要内容 方法和要求 规定多媒体可视化表现形式和对媒体数据的要求 规定对地图符号系统设计和地图层次结构 由主题信息内容 主题相关信息和背景信息内容等组成 设计的内容 表现手段和要求等 规定电子地图系统设计的主要内容 表现形式 软件功能等 规定电子地图空间信息可视化的表现手段与基本形式等 规定电子地图空间信息的流程结构和组织方式 规定电子地图的界面结构和交互方式等 4 最终提交和归档成果和资料的内容及要求 5 有关附录 内容包括 设计附图 附表和其他有关内容 71 3 2 5设计方案 3 编辑计划地图集和大型的地图编制项目 需要同具体的地理范围相联系的 由责任编辑拟定编辑计划 针对具体图幅的编辑计划 称为图幅编辑计划或图幅技术说明 编辑计划应着重将一般原则结合区域 图幅 的具体情况加以具体化 包括 1 任务说明 包括区域位置 图幅数量 建立数学基础的方法 应遵循的规范 图式及上一级的编辑文件 完成期限等 2 制图区域的地理说明 区域类型特征和典型地理特点 3 制图资料 说明每种资料的使用方法和使用程度 4 作业方案 说明使用的设备 软件及工作程序 5 各要素综合的指标 结合区域和资料的特点 为本区域或本图幅确定具体的选取指标和制图概括的方法 6 附录 包括有关的样图或略图 72 3 3地图图幅设计 数学基础设计地图的分幅设计图面配置设计地图的拼接设计 73 3 3 1地图数学基础设计 1 地图投影的选择根据用途 区域位置 大小和形状等因素 选择合适的投影 2 地图比例尺的确定 1 确定条件 制图区域大小 图纸规格 地图精度等 2 确定比例尺的套框法 图纸规格是固定的 各制图单元 省或县 要选用什么比例尺 用套框法确定 3 坐标网的选择 1 种类 地理图只选地理坐标网 不求几何精度 旅游地图 或大比例尺的城市图 保密原因 常不选任何坐标网 2 定位 图幅的中央经线应是靠近图幅中间位置的整数位的经线 应位于图纸的中间 3 密度 坐标网的密度应适中 4 表现形式 有粗细线 阴阳线 实虚线 74 3 3 2地图分幅设计 确定地图开幅大小的过程就叫分幅设计 1 统一分幅地图的分幅设计分幅地图的图廓可能是经纬线 也可能是一个适当尺寸的矩形 常采取 l 合幅 2 破图廓或设计补充图幅 3 设置重叠边带等的分幅设计来弥补其缺点 2 内分幅地图的分幅设计内分幅地图是区域性地图 特别是多幅拼接挂图的分幅形式 其外框是一个大的矩形 内部各图幅的图廓也都是矩形 沿图廓拼接起来成为一个完整的图面 分幅时要顾及 l 纸张规格 2 印刷条件 主区在总图廓中基本对称 要照顾到同周围地区的经济和交通联系 内分幅的各图幅的印刷面积尽可能平衡 5 其他要求 分幅时还应照顾到图面配置和尽量不破坏重要目标的完整等 75 76 3 3 3地图图面配置设计 图面配置设计指图名 图例 图廓 附图等的大小 位置及其形式的设计 它们要配合制图主区的形状及内容特点 考虑到视觉平衡的要求进行设计 1 图名 简练 明确 具有概括性 2 图廓 图廓分为内图廓和外图廓 内图廓通常是一条细线 外图廓的形式较多 挂图则多以花边图案装饰 3 图例 地图的图面上应放置图例 供读者读图时使用 图例是带有含义说明的地图上所使用符号的一览表 图例设计基本原则 图例符号的完备性 图例符号的一致性 对标志说明的明确性 图例系统的科学性等 4 附图 图表和文字说明 这几项内容的数量不宜太多 其位置的配置应注意图面的视觉平衡 77 3 3 4地图拼接设计 地图既然需要分幅表示 在使用时就必然会有拼接的问题 1 图廓拼接 使用时沿每幅图图廓拼接起来 经纬线分幅的地图由于分带 分块投影的影响 图幅拼接时会有困难 可采用设置重叠边带的方法解决 2 重叠拼接 多幅印刷的挂图拼接时 为避免裁切不准导致的露白或切掉地图内容 就要在两幅相邻的地图之间设置一个重叠带 通常为1cm左右 即这条带的内容在两幅相邻地图上是重复绘制的 78 3 4地图集编制 3 4 1地图集特点地图集是围绕特定的主题与用途 在地学原理指导下 运用信息论 系统论 遵循总体设计原则 经过对各种现象与要素的分析与综合 系统汇集具有一定数量地图的集合体 地图集是科学的综合总结 国家或区域性地图集 是衡量国家或地区经济 科技发展水平的综合性标志之一 其编制质量能反映该国家地图学科的综合水平 地图集是科学性与艺术性相结合的成果 各类地图在科学性上的要求是共同的 而在艺术处理上 地图集就有更多的空间体现编图人员的创意 地图集的编图程序及制印工艺复杂 由于地图集的图幅内容 数量及参加编图的人员很多 因此组织好编图程序 制定科学 合理的制印工艺方案 是十分复杂的 79 3 4 2地图集设计 1 地图集的开本设计地图集开本主要取决于地图集的用途和方便使用 2 地图集的内容设计地图集内容目录的设计取决于地图集的性质与用途 综合性地图集 由序图组 普通地图组及若干专题图组组成 3 地图集中各图幅的分幅设计普通地图将制图区域安排于一个展开幅面内 也可安排在一个单页幅面内 专题图如果某主题的内容需用多幅地图分别予以表示 将其安排在一个或几个幅面内 4 地图集中各图幅的比例尺设计分幅图的比例尺是根据开本所规定的图幅幅面大小和制图区域的范围大小来确定 总图与各分区图 各分区图与某些扩大图应保持某些简单的倍率关系 比例尺的种类要适量 不宜过多 80 3 4 2地图集设计 5 地图集的编排设计图集中包含了众多的地图 地图的编排次序应符合一定的逻辑次序 在编排时 先按图组排序 再在每一个图组内按图幅的内容安排次序 在普通地图集中 总图安排在前 分区图安排在后 6 图型和表示法设计图幅类型及图幅内容表达设计是图集设计中的重点之一 设计什么样的图型和用什么表示方法去表达所规定的内容 普通地图表示方法固定 综合地图表达内容的广泛 图型较多 有分布图 类型图 区划图和统计图等 表示方法更有十种之多 7 图面配置设计充分利用地图的幅面 合理地摆布地图的主体 附图 附表 图名 图例 比例尺 文字说明等 地图与图例 图表 照片 文字要依内容的主次 呼应等逻辑关系均衡 对称地安排 81 3 4 2地图集设计 8 地图集投影设计设计投影的基本宗旨在于保持制图区域内的变形为最小 投影变形误差的分布符合要求 保证的地图精度和图上量测精度 9 图式图例设计一是普通地图集或单一性专题地图集 设计符合统一的图式图例 二是综合性的专题地图集 不同主题内容地图要设计相应的图例符号 应符合总的符号设计原则 三是各种现象分类 分级 在图例符号的颜色 晕纹的设计上须反映分类的系统性 10 地图集的整饰设计整饰设计包括 制定统一的版式设计和相对统一的线符粗细和颜色 统一确定各类注记的字体及大小 统一用色原则并对各图幅的色彩设计进行协调 进行图集的封面设计 内封设计 确定图集封面的材料 确定装帧方法及图组扉页 封底设计等 82 3 4 3地图集编制中的统一协调工作 1 统一协调工作的目的 1 正确而明显地反映地理环境各要素之间的相互联系和相互制约的客观规律 2 消除由于各幅地图作者观点不一致 地图资料不平衡和制图方法不同而产生的矛盾和分歧 3 对地图的表示方法和整饰进行统一设计 使各地图间便于比较和使用 83 2 统一协调工作的内容 1 图集的总体设计要贯彻统一的整体观点确定图集若干图组后 在设计各图组的图幅数时 使各图组包括的图幅数大致均衡 按照幅面大小各不同区域 设计几种简单的 易于比较的比例尺系统等 2 采用统一的原则设计地图内容针对不同的内容 设计不同的图型 如自然地图以分布图 类型图 等值线图为主 人文经济图则以分布图 统计图的图型为主 3 对同类现象采用共同的表示方法及统一规定的指标在表示各经济部门的地图上 对同一种能力 投资 总产值 选择统一的指标 如采用职工人数为指标表示工业企业的规模时 各工业图可采用相同的分级指标 以便于比较 在比较各经济指标的历年变化时 应选用相同的年份 以便横向与纵向比较 84 2 统一协调工作的内容 4 采用统一和协调的制图综合原则自然地图当其比例尺相同时 所表达的分类详细性应是同等的 内容概括的统一协调主要反映在对轮廓界线的制图综合上 对相关图幅的分类轮廓界线实施综合时 要保持相同综合尺度 5 统一协调的基础地理底图数学基础 整个图集或至少图集中同类地图使用同样的投影 整个地图集的地理底图比例尺有统一的系统 地理基础 用一种地理底图作为基本底图 其他底图由此派生得到 底图整饰 底图的线划 符号大小 注记字体一致 6 采用统一协调的整饰方法图集在用色上的一致 线划 符号的一致 同类现象在不同地图上出现时表达上的一致 图面配置风格上的一致等 85 3 5 2地图生产工艺流程 正确的生产工艺的制定是保证成图质量 优化地图生产的技术保障 地图的类型 用于编图的资料 地图内容的复杂程度 制图人员的作业水平及生产设备条件等的不同 都会影响到地图生产工艺的制定 由于普通地图和专题地图的数据源 内容 表达方式等的差异 使二者的生产工艺不同 下面给出的工艺流程图是通常情况下使用的工艺 以CorelDraw编辑环境为例 86 普通地图生产工艺流程图 87 专题地图生产工艺流程图 88 3 5 3印前处理与输出 将地图交付印刷 须对数字制图的地图数据进行印前处理 主要包括拼版 成品线与出血线的添加 打样等工作 矢量图形文件和光栅图像文件在输入到激光照排机前要转换为印刷业的桌面排版标准文件格式PS或EPS 由激光照排机经RIP处理后形成分色胶片 通常的输出方式主要有彩色喷墨打印输出 数码打样输出 彩色激光打印输出 分色胶片输出 分色版输出和数字印刷等 彩色喷墨打印输出和彩色激光打印输出常用于生产过程中的检查修改 数码打样输出可获得较少份数的成品 分色胶片输出用于制作印刷版 上机印刷 分色版输出可直接得到印刷版 上机印刷 数字印刷可由数据直接生成印刷品 地图印刷包括制版和印刷成图 89 第4章电子地图 4 1电子地图的概念 4 2电子地图功能与设计 4 3导航电子地图 90 4 1电子地图的概念 4 1 1数字地图的概念数字地图是一种以数字形式存储的抽象地图 数字地图是电子地图的基础 是存储方式 它用属性 坐标与关系来描述对象 是面向地形地物的 没有规定用什么符号系统来具体表示 只有将数字地图中的几何数据和属性说明转换成各种地图符号 才能完成由数据向图形的转换 即可视化 4 1 2电子地图的概念电子地图是以数字地图为基础 以多种媒体显示的地图数据的可视化产品 是数字地图的可视化 是表示方式 电子地图可以存放在数字存储介质上 如硬盘 CD ROM等 可显示在计算机屏幕上 可随时打印输出到纸张上 电子地图均带有操作界面 一般与数据库连接 能进行查询 统计和空间分析 91 4 1 3电子地图的特点 1 动态性 具有实时 动态表现空间信息的能力 动态性表现在两个方面 一是用时间维的动画地图来反映事物随时间变化的真动态过程并通过对动态过程的分析来反映事物发展变化的趋势 二是利用闪烁 渐变 动画等虚拟动态显示技术来表示没有时间维的静态信息 以增强地图的地态特性 2 交互性 电子地图的数据存储与数据显示相分离 当数字化数据进行可视化显示时 地图用户可以对显示内容及显示方式进行干预 如选择地图符号和颜色 3 无级缩放 电子地图可以任意无级缩放和开窗显示 以满足应用的需求 4 无缝拼接 电子地图能容纳一个地区可能需要的所有地图图幅 不需要进行地图分幅 是无缝拼接 利用漫游和平移可阅读整个地区的地图 92 4 1 3电子地图的特点 5 多尺度显示 动态调整好地图载负量 比例尺越小 显示的地图信息越概略 比例尺越大 显示的地图信息越详细 6 地理信息多维化表示 可直接生成三维立体影像 并可对三维地图进行拉近 推远 三维漫游及绕X