基于ArcGIS的專題地圖制作方法綜合研究

司 洋

(中國衛(wèi)星海上測控部，江蘇 江陰 214431)

0 引言

專題地圖是按照地圖主題的要求突出、完善地顯示一種或幾種特定要素，而使地圖內(nèi)容、用途成為專題化的地圖。它由底圖要素和專題要素組成。在專題圖上不僅可以表示現(xiàn)象的現(xiàn)狀及其分布，而且能表示出現(xiàn)象的動態(tài)變化和發(fā)展規(guī)律，為行業(yè)規(guī)劃，設計和決策提供有關的科學依據(jù)，專題地圖內(nèi)容更加廣泛多樣，專題地圖功能多元化。 專題地圖按專題內(nèi)容分類自然地圖人文地圖和其他專題地圖[1]。

基于ArcGIS專題圖制作是將各種專題數(shù)據(jù)圖形化，在地圖上直觀、快捷、方便地顯示出來，也就是利用屬性表中一列或多列數(shù)據(jù)編制專題地圖的方法[2]。專題地圖的制作正是將各種專題屬性數(shù)據(jù)圖形化在地圖上以快捷直觀和詳實地表示。為用不同的顏色來區(qū)分不同大小或不同性質的屬性數(shù)據(jù)，用符號大小反映數(shù)值大小，用點的疏密表達數(shù)值大小，用直方圖、餅圖顯示數(shù)據(jù)等。

1 使用ArcGIS專題地圖制作流程與方法

1.1 專題地圖編制方法及流程

基于ArcGIS的專題地圖制作方法可概括為編輯準備、底圖數(shù)據(jù)采集與輸入、制圖數(shù)據(jù)的編輯處理、地圖標注、地圖整飾、地圖輸出五個階段。

1.1.1 做好編輯準備，明確地圖目標

制作一副專題地圖首先要清楚地圖產(chǎn)品所面向的對象，制作的目的和服務的范圍，只有明確地地圖應用領域，才能進行有目的的規(guī)劃與設計才能制作出更好的有用的專題地圖來。在明確編制專題地圖的任務后，首先擬訂一個大體設計方案，并繪制圖面配置略圖，經(jīng)審批同意后，即可正式著手工作。

1.1.2 底圖數(shù)據(jù)采集

在進行專題地圖編制時，選擇合適的地理地圖是非常重要的。專題地圖所反映的現(xiàn)象大大超過了普通地圖的內(nèi)容范疇，然而這些內(nèi)容又能脫離他的地理基礎。在專題地圖編制過程中，地理地圖起到建立專題地圖的“骨架”的作用，能被用于定向和定位專題要素的作用。

在進行地圖掃描矢量時，如果專題地圖制圖需要，要對掃描圖進行柵格配準，柵格配準是通過控制點的選取，對掃描后的柵格數(shù)據(jù)進行坐標匹配和幾何校正，在校正過后一般是要配置合適的空間參照系統(tǒng)，就是合適的投影系統(tǒng)，以便在以后進行數(shù)據(jù)共享或應用。之后就可以采用AutoCAD或者ArcScan矢量,ArcScan是ArcMap工具組件之一，是一套強大的易于使用的柵格矢量化工具。

矢量化完成后一般需要進行拓撲處理，在空間數(shù)據(jù)在采集和編輯過程中，常會有出現(xiàn)假節(jié)點、冗余節(jié)點、懸線、重復線等情況，通過拓撲檢查，可以很方便檢查圖層之間的邏輯關系，發(fā)現(xiàn)數(shù)字化過程中的錯誤。

1.1.3 屬性數(shù)據(jù)的輸入

在專題地圖編制中，屬性數(shù)據(jù)是定性或定量的描述地理事物的性質和特征。屬性是空間數(shù)據(jù)的重要特征，描述了空間對象豐富的語義。對圖形要素進行相應的屬性賦值是地圖數(shù)字化的重要方面，是創(chuàng)建各種專題圖的基礎。

在對應的圖形要素的屬性表中錄入屬性數(shù)據(jù)。方法為：①打開ArcMap視窗內(nèi)容表，鼠標放在需要打開屬性表的層上，點擊右鍵。②彈出數(shù)據(jù)層操作快捷菜單，點擊Open AttributeTable菜單。③新建記錄，在此列表中輸入需要的數(shù)據(jù)即可[4]。

1.1.4 創(chuàng)建專題地圖

在ArcGIS中制作專題地圖實際上是空間數(shù)據(jù)的可視化表達過程，是對地圖數(shù)據(jù)、地理信息及空間分析結果的可視化表達。而在數(shù)字地圖轉換為模擬地圖過程中，地圖數(shù)據(jù)的符號化指的是將已處理好的矢量地圖數(shù)據(jù)恢復成連續(xù)圖形，并附之以不同符號表示的過程。符號化的原則是按實際形狀確定地圖符號的基本形狀，以符號的顏色或者形狀區(qū)分事物的性質，例如用點、線、面符號表示呈點、線、面分布特征的交通要素，點表示標志建筑或者特定地點，線表示公路和鐵路，面用來表示地區(qū)[5]。

2 以制作全國人口專題圖為例，說明制作專題地圖的過程

2.1 地圖矢量化和屬性數(shù)據(jù)輸入

依據(jù)已有的中國的底圖進行掃描矢量化，把主要的地理要素表達出來。根據(jù)專題地圖是想要表達各省人口總數(shù)及人口密度及男女性別情況，所以在地圖數(shù)字化時必須有各省的邊界，主要的城市和河流也是必須的。根據(jù)想要表達的專題內(nèi)容，設置屬性表的字段和類型?？梢越⑹D層和主要城市圖層。在省圖層中，首先把各省的政區(qū)范圍矢量化，完成地圖輸入，然后把各省的名稱作為關鍵字段，建立圖形與屬性信息的關聯(lián) ，把與人口有關的屬性信息，輸入保存。

2.2 創(chuàng)建專題地圖

2.2.1 加載一個省圖層和城市圖層

2.2.2 打開省圖層的Layer Properties對話框

2.2.3 單擊Quantities，選中Graduated Colors，在Fields復選框的Value下拉菜單中選擇人口數(shù)字段POP2001，表示2001年的人口總數(shù)，可以得出分省的總人口分級設色專題地圖。

2.2.4 在Normalization下拉菜單中選擇Area，表示某一地區(qū)的總面積。做這兩個選擇實際上是將POP2001(人口數(shù))除于一個AREA(面積)，得到一個人口密度的計算結果。由此可以得出全國各省的人口密度分布圖，也可以通過顏色分級方法體現(xiàn)在地圖中。

2.2.5 利用統(tǒng)計符號方法可以制作從事不同產(chǎn)業(yè)的人口的分布情況

2.2.6 組合符號設置

上面介紹的所有符號設置方法都只是針對單個要素的一項屬性數(shù)據(jù)或者一項屬性的幾個組成部分來進行表達，然而在實際應用中，僅僅針對單個要素進行符號設置是不夠的，比如道路數(shù)據(jù)層中既包含了道路的等級，又包含了道路的運輸量等等，城鎮(zhèn)數(shù)據(jù)層中，既有城鎮(zhèn)的人口數(shù)量人口密度，又包含了城鎮(zhèn)的行政等級，綠化面積等等。在這樣的情況下，可以使用組合符號表示方法，例如用符號大小表示人口密度，同時用符號顏色表示行政等級。

2.3 對已經(jīng)生成的專題地圖進行整飾

地圖整飾主要是添加圖外要素如圖名、圖例、比例尺等地圖元素（Element），圖外要素添加在地圖布局視圖中完成，而不是在數(shù)據(jù)視圖中完成，因此添加圖外要素前需要通過View菜單下的Layout View將地圖視圖切換到布局視圖圖外要素添加通過Insert菜單中的Title（加圖名）、Legend（圖例）、North Arrow（指北針）、Scale Bar（比例尺）等完成。

2.4 地圖輸出

3 結論

基于ArcGIS的專題地圖制作，其制圖數(shù)據(jù)存儲與表達的分離以及快速簡便的成圖過程，改變了傳統(tǒng)專題地圖數(shù)據(jù)存儲與表達為一體、地圖內(nèi)容與表示方法固定等不利狀況。這種基于地理信息數(shù)據(jù)庫編制專題圖有數(shù)據(jù)來源精度高、成圖周期短、經(jīng)濟效益好的優(yōu)點，隨著測繪信息化的不斷深人和國家基礎地理信息數(shù)據(jù)庫建庫工作的完成必將成為編制各種專題圖的主要方式。

［1］黃仁濤，龐小平，馬晨燕.專題地圖編制[M].武漢：武漢大學出版社，2003.

［2］潘燕.一種基于 GIS的專題地圖制作模式[J].測繪通報，2005(9)：38-40.

［3］黨安榮，賈海峰，易善幀.ArcGIS 8 Desktop地理信息系統(tǒng)應用指南[M].北京：清華大學出版社，2003.

［4］湯國安，楊昕.ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實驗教程[M].北京：科學出版社，2006.

［5］宋小冬，鈕心毅.地理信息系統(tǒng)實習教程[M].北京：科學出版社，2006.

［6］熊君.關于ArcGIS調(diào)用AutoCAD中的地圖[J].湖北大學學報：自然科學版，2005(5)：24-28.