淺析基于GIS方法的研究區(qū)專題地圖設(shè)計(jì)

摘 要：為了實(shí)現(xiàn)研究區(qū)域內(nèi)地理信息和空間信息的可視化，基于GIS方法的區(qū)域?qū)ｎ}地圖設(shè)計(jì)是一種重要的方法。文章結(jié)合ArcGIS Desktop 9.3專業(yè)軟件和專題地圖制圖理論，通過前期數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地圖整飾、地圖輸出的整個(gè)專題地圖制圖過程，總結(jié)了基于地理要素?cái)?shù)據(jù)的專題地圖表達(dá)過程，以期為以后系列的專題地圖編制提供參考。

關(guān)鍵詞：GIS；專題地圖；地圖設(shè)計(jì)；地理要素

隨著現(xiàn)代社會信息技術(shù)和各學(xué)科的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了更嚴(yán)格的地圖表達(dá)要求，專題地圖進(jìn)而呈現(xiàn)出了蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，其中最為凸顯的便是內(nèi)容的形式多樣，與相關(guān)學(xué)科聯(lián)系的更加緊密。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)制圖的技術(shù)已成為必然趨勢。在地理和社會學(xué)科的工作研究中，對問題的綜合分析，地面物體和現(xiàn)象都能顯示和體現(xiàn)在地圖中，因此，必要的專題地圖內(nèi)容必須根據(jù)某些制圖要求和原則綜合選定，在地圖上的代表和體現(xiàn)出來的須是重要的元素。因此，文章根據(jù)這些原則和需要，通過GIS手段，對研究區(qū)專題地圖的設(shè)計(jì)研究進(jìn)行了探討。

1 專題地圖概述

1.1 專題地圖概念

專題地圖的概念可以表述為：地圖按照一定的制圖法則，按照一定的綜合法則，將自然和人文現(xiàn)象應(yīng)用地圖語言，并運(yùn)用專題符號系統(tǒng)，盡可能詳盡、完善地等比例縮小、反映在平面上，進(jìn)而反映出各種自然和人文現(xiàn)象之間組合和聯(lián)系、數(shù)量和質(zhì)量及空間分布的特征[1]。專題地圖涉及的領(lǐng)域廣闊，只要有空間屬性的信息數(shù)據(jù)都可以通過專題地圖來體現(xiàn)，它是地理科研成果最好的表達(dá)形式之一。近年來，專題地圖在科學(xué)研究、教學(xué)、經(jīng)濟(jì)、國防等領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛，而且內(nèi)容豐富，形式各異。其與一般的地圖相比，具有一些特征，如主題強(qiáng)、用途特殊、形式多元化和多樣化等。專題地圖的表示內(nèi)容豐富多彩，形式多種多樣，能夠滿足社會經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的特殊用途。完整的專題地圖有兩個(gè)重要的組成要素——主題和底圖。需要強(qiáng)調(diào)的是，特殊的專題地圖還包括一些特殊的元素，如數(shù)學(xué)要素，而所謂的數(shù)學(xué)要素指的是比例尺、坐標(biāo)網(wǎng)、定向等。

1.2 專題地圖表示

專題地圖不光是要體現(xiàn)出地圖專題內(nèi)容的空間特征，而且也得體現(xiàn)出專題要素隨時(shí)間變化及必要要素的數(shù)量、質(zhì)量特征變化。專題地圖與其它地圖的不同也反應(yīng)在這一區(qū)域的區(qū)域特征、社會人文特征以及區(qū)域之間關(guān)系、區(qū)域與人文現(xiàn)象關(guān)系等等，因此，專題地圖的表示方法常常靈活多樣。到目前為止，專題地圖的表示方法大致有：定點(diǎn)符號法、線狀符號法、面狀符號法等[2]。

2 專題地圖設(shè)計(jì)

ArcGIS Desktop 9.3——新一代GIS軟件、美國環(huán)境系統(tǒng)研究研究開發(fā)，其為世界上目前為止應(yīng)用最廣泛的GIS軟件之一。ArcGIS桌面產(chǎn)品包含了一系列整合的應(yīng)用程序，如ArcMap、ArcCatalog、 ArcToolbox、ArcGlobe、ArcReader、ArcScene等，其被廣泛運(yùn)用于城鄉(xiāng)規(guī)劃、測繪、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害監(jiān)測、水利水電、交通運(yùn)輸、國防建設(shè)等行業(yè)部門，可以實(shí)現(xiàn)制圖、地理分析、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)管理、可視化和空間處理等GIS任務(wù)[3]。基于ArcGIS的專題地圖設(shè)計(jì)方法可概括為前期數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地圖整飾、地圖輸出4個(gè)階段。

2.1 前期數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理

收集、整理研究區(qū)資料，選擇、購買研究區(qū)合適的遙感影像，收集研究區(qū)內(nèi)的有關(guān)地形、地貌、土地利用、基礎(chǔ)地質(zhì)等方面的大量文本與圖件資料。所收集資料包括各種數(shù)據(jù)格式，包括JPG、IMG、TIF等柵格數(shù)據(jù)以及SHP、DWG、MIS等格式矢量數(shù)據(jù)，但各數(shù)據(jù)只存在各地理空間，沒有形成統(tǒng)一地理空間數(shù)據(jù)庫；為此，需解決實(shí)際空間問題，對柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行空間地理坐標(biāo)匹配、幾何校正和投影定義及投影變換，經(jīng)過配準(zhǔn)后的各格式柵格數(shù)據(jù)才具有地理空間意義，在這個(gè)基礎(chǔ)上收集的矢量數(shù)據(jù)具有一定的地理空間坐標(biāo)，進(jìn)而才能形成統(tǒng)一的坐標(biāo)體系[4]。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

2.2.1 符號設(shè)計(jì)。專題地圖符號是專題地圖的語言，是地理專題要素的表現(xiàn)形式，是地理要素與地圖閱讀者的橋梁，同時(shí)也是反映專題內(nèi)容客觀規(guī)律的媒介[5]。符號設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在點(diǎn)、線、面等幾個(gè)方面，各自地理要素代表各自地理意義，各專題地理要素內(nèi)容也有其特殊性，需對專題地圖符號進(jìn)行專題設(shè)計(jì)。符號設(shè)計(jì)的主要目的就是能讓讀者快速讀懂地圖、分析地圖、并容易產(chǎn)生記憶。

2.2.2 圖例設(shè)計(jì)。圖例設(shè)計(jì)既要體現(xiàn)出一定的科學(xué)性，也要體現(xiàn)出一定的藝術(shù)性，同時(shí)體現(xiàn)出一定的實(shí)用性和簡明扼要性。既要體現(xiàn)出研究內(nèi)容的基本特征，也要給人以強(qiáng)大的藝術(shù)感染力[6]，同時(shí)要考慮專題地圖的實(shí)際用途和目的，還有就是結(jié)構(gòu)要簡單明了、層次清楚、主次有序。

2.3 地圖整飾

一幅完整的專題地圖不僅表現(xiàn)在專題地理要素的完整，同時(shí)在要素完整的基礎(chǔ)上能夠體現(xiàn)出要素的地理空間邏輯關(guān)系以及專題地圖表現(xiàn)形式的科學(xué)性、藝術(shù)性。包括專題地圖的圖幅圖框、字體大小文字顏色、注記處理、色彩設(shè)計(jì)、圖名設(shè)計(jì)、比例尺設(shè)計(jì)及位置擺放、指北針設(shè)計(jì)，只有對各類專題圖圖幅要素進(jìn)行合理布局和精確配置，擺布成一個(gè)和諧的整體，突出圖面效果設(shè)計(jì)視覺上的層次感，才能制作做一幅完整而富有藝術(shù)美觀性的專題地圖。

2.4 地圖輸出

地圖輸出是地圖制作的最終目的。完成一系列專題地圖設(shè)計(jì)整飾之后，編制者根據(jù)各主觀意圖和客觀需要等因子判別專題地圖的制作是否完善，若已達(dá)到目的即可打印出圖。地圖輸出是ArcGIS的一項(xiàng)特殊功能，先點(diǎn)擊ArcMap工具欄的Print進(jìn)入打印設(shè)置，確認(rèn)沒有錯(cuò)誤，達(dá)到設(shè)計(jì)要求即可輸出正式地圖，若沒有達(dá)到要求可退回編輯界面、進(jìn)行地圖整飾后再打印輸出。最后，確認(rèn)之后點(diǎn)擊ArcMap工具欄File菜單下的Export Map選項(xiàng)，輸出專題地圖。

3 結(jié)束語

GIS技術(shù)和專題圖兩者之間存在相輔相成、相互促進(jìn)的關(guān)系，GIS技術(shù)為專題地圖的表達(dá)和推廣提供了實(shí)現(xiàn)的前提和平臺，而專題地圖的進(jìn)步與發(fā)展又反過來推動(dòng)著GIS技術(shù)的不斷更新?？傊?，GIS技術(shù)在改進(jìn)和推進(jìn)專題地圖制作的同時(shí)，也豐富著專題地圖的內(nèi)容、進(jìn)而影響著自身發(fā)展的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]李璇瓊，何政偉，白昀.專題地圖概述與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，9：4172-4174.

[2]胡迪，閭國年，溫永寧，等.我國方言地理學(xué)發(fā)展演變及問題分析[J].南京師大學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，3：106-110.

[3]王洪戰(zhàn)，馬燕燕，張振濤，等.基于ArcGIS的專題地圖制作方法綜合研究[J].城市勘測，2008（4）：47-49.

[4]廖小韻.專題地圖表示方法的研究[J].測繪通報(bào)，2005，12：52-55.

[5]毛臘梅，許蘭州，何建寧，等.利用GIS數(shù)據(jù)編制專題地圖的方法探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010.

[6]劉東，陳志明，趙銳.現(xiàn)代專題地圖圖例設(shè)計(jì)的一般原則與方法[J].測繪學(xué)報(bào)，1992，21（3）：144-150.

作者簡介：賈祥洋（1990-），男，漢族，新疆呼圖壁縣人，海南師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院本科生，研究方向：資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理。