地圖編制的基本原理

沈?qū)W才 唐宇龍 龍盈 唐健林

摘要：近兩年地圖編制業(yè)務(wù)逐步增多，如地理國(guó)情圖集、第二次全圖地名普查的圖名典志的編制、第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查有關(guān)地圖（集）的編制等，其中包含了多個(gè)種類的專題地圖，如政區(qū)圖、交通圖、旅游圖、地名圖、城區(qū)街道圖、森林資源圖、土地利用現(xiàn)狀圖等。但近二十年來(lái)地圖制圖方面的專業(yè)人才較少，從事地圖編制的人員很多沒(méi)有進(jìn)行過(guò)地圖編制方面的專業(yè)培訓(xùn)，在對(duì)有關(guān)成果的檢查中也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，為此，筆者對(duì)地圖編制的基本原理作一簡(jiǎn)要介紹，希望對(duì)有關(guān)人員起到一點(diǎn)幫助作用。

1 ?地圖的分類

地圖的分類方式有多種，這里主要介紹兩種分類方法。

1.1 ?地圖按其內(nèi)容分類

普通地圖：以相對(duì)平衡的詳細(xì)程度表示地球表面上的自然形態(tài)和人類活動(dòng)的結(jié)果，即表達(dá)在地圖上的各種基本要素——居民地、交通肉、水系、地貌、管線、境界、土質(zhì)植被等為主要制圖對(duì)象的地圖。

專題地圖：是根據(jù)專業(yè)方面的需要以一項(xiàng)或幾項(xiàng)要素為主題的地圖。其中作為主題的要素表示得很詳細(xì)，而其它要素則視反映主題的需要，作為地理基礎(chǔ)轉(zhuǎn)繪。專題地圖上作為主題的專題內(nèi)容，可以是普通地圖上的要素，也可以是普通地圖上所沒(méi)有的、屬于專業(yè)部門(mén)特殊需要的內(nèi)容。

1.2 ?地圖按比例尺分類

大比例尺地圖：1;10萬(wàn)及更大比例尺地圖;

中比例尺地圖：1;10萬(wàn)—1：100萬(wàn)之間的地圖;

小比例尺地圖：1：100萬(wàn)及比例尺更小的地圖。

按比例尺分類是一種習(xí)慣上的用法，同地圖的制作者及用圖對(duì)象有很大的關(guān)系，例如：通常把大于1：10萬(wàn)比例尺的地圖稱為大比例尺地圖，但對(duì)我們這種從事實(shí)測(cè)地圖的單位和施工單位來(lái)說(shuō)，卻把1;5萬(wàn)、1;2.5萬(wàn)甚至1：1萬(wàn)的地圖都看成是小比例尺地圖。

由于大比例尺地圖是實(shí)測(cè)得來(lái)的，中小比例尺地圖實(shí)測(cè)較困難，所以，地圖編制是生產(chǎn)中小比例尺地圖所必須進(jìn)行的工作。

2 ?關(guān)于制圖資料

編制地圖是根據(jù)資料進(jìn)行的，凡能夠用于編圖的資料都稱為制圖資料，在進(jìn)行編圖前首先要進(jìn)行資料的收集、整理、選擇、分析、評(píng)價(jià)和加工等工作，其目的是保證把內(nèi)容最新、最完備、最精確和使用起來(lái)最方便的資料正確的用于編圖，通常資料的分類方法有以下兩種;

2.1 ?根據(jù)資料的使用程度分類

（1）基本資料：作為新編地圖基礎(chǔ)的資料，即新編地圖上的主要內(nèi)容取自這種資料。

（2）補(bǔ)充資料：引用其中的某些或個(gè)別內(nèi)容來(lái)補(bǔ)充基本資料的某些不足。

（3）參考資料：在新編地圖上并沒(méi)有直接引用，只在研究制圖區(qū)域或分析、評(píng)價(jià)資料時(shí)間接對(duì)編圖有一定意義的資料。

2.2 ?根據(jù)資料的形式分類

（1）地圖形式的資料 ：包括各種地圖，如地形圖、小比例尺地圖、各種專題地圖等。

（2）非地圖形式的制圖資料：如文字資料、統(tǒng)計(jì)資料、影像資料等。

3 ?關(guān)于制圖綜合

3.1 ?;制圖綜合的實(shí)質(zhì)

地圖的基本任務(wù)是以縮小的圖形來(lái)顯示客觀世界，但是，任何地圖都不可能將地面上全部制圖物體毫無(wú)遺漏的表示出來(lái)，而只能根據(jù)地圖的用途、比例尺和制圖區(qū)域的特點(diǎn)，以概括、抽象的形式反映出制圖對(duì)象的帶有規(guī)律性的類型特征和典型特點(diǎn)，而將那些對(duì)該圖來(lái)說(shuō)是次要的、非本質(zhì)的物體舍掉。這個(gè)個(gè)程叫制圖綜合，它是通過(guò)概括和取舍的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

3.2 ?制圖綜合表現(xiàn)的幾個(gè)方面

3.2.1 ?制圖物體的選取

制圖物體選取的目的是通過(guò)“取”或“舍”在地圖上保存主要物體，去掉次要物體。選取可以是對(duì)地圖的某項(xiàng)內(nèi)容而言，例如選取對(duì)地圖的主題來(lái)說(shuō)是重要的內(nèi)容，而舍掉某類或某級(jí)與地圖主題無(wú)關(guān)的內(nèi)容，如土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖中沒(méi)有地貌和植被要素等;也可以體現(xiàn)為對(duì)單個(gè)制圖物體的選取，例如在大量的河流中選取一部分較大或較重要的河流。

一、制圖物體選取的順序：

從主要到次要;從等級(jí)高的到等級(jí)低的;從大的到小的;從整體到局部。編圖時(shí)應(yīng)該首先選取等級(jí)高的、最大型的、最重要的、對(duì)其它要素有制約作用的物體，然后依次選取其它等級(jí)的物體，這樣才能保證地圖上即具有相當(dāng)豐富的內(nèi)容，表示出制圖物體的主次關(guān)系，又使地圖具有適當(dāng)?shù)妮d負(fù)量，保障必要的清晰易讀性。

二、選取的方法

為了使一幅或數(shù)幅地圖上同樣內(nèi)容的表達(dá)程度得到統(tǒng)一，使地圖具有適當(dāng)?shù)妮d負(fù)量，必須擬定出選取的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，選取標(biāo)準(zhǔn)通常用兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，即資格法和定額法。

a 資格法是按照一定的數(shù)量或質(zhì)量指標(biāo)作為選取的標(biāo)準(zhǔn)（資格）而進(jìn)行選取的方法，例如把圖上1厘米長(zhǎng)度作為河流的選取標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)度大于1厘米（夠這個(gè)資格）的河流均應(yīng)選取，1厘米以下的河流則一般舍棄。制圖物體的質(zhì)量指標(biāo)和數(shù)量指標(biāo)都可以作為確定選取資格的標(biāo)志，質(zhì)量指標(biāo)通常包括：控制點(diǎn)的等級(jí)，居民點(diǎn)的等級(jí)（按行政意義和人口數(shù)劃分），道路的等級(jí)，河流的通航或不通航，境界等級(jí)等。數(shù)量指標(biāo)通常包括：河流的長(zhǎng)度，湖泊的面積，居民地的人口數(shù)，地貌要素的高程和高差，圖斑面積等等。

b 定額法規(guī)定出單位面積內(nèi)應(yīng)選取的制圖物體的數(shù)量。這種方法可以保證地圖具有相當(dāng)豐富的內(nèi)容，而又不致使地圖上內(nèi)容過(guò)多而失去易讀性。制圖物體的選取定額受到物體的意義、區(qū)域面積、分布特點(diǎn)、符號(hào)大小和字體規(guī)格等條件的影響，因此在規(guī)定各要素的選取定額時(shí)，必須全面考慮這些因素。

3.2.2 ?制圖物體的形狀概括

制圖物體的形狀概括通過(guò)刪除、夸大、合并、分割等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)圖形的化簡(jiǎn)，隨著地圖比例尺的縮小，概括程度逾來(lái)逾大。

a刪除：制圖物體中的碎部圖形，在縮小編圖無(wú)法清晰表達(dá)時(shí)應(yīng)予以刪除。如河流、等高線上的小彎曲，居民地形狀、圖斑上的小彎曲等。

b夸大：形狀概括時(shí)不能只是機(jī)械地去掉小彎曲，有時(shí)為了顯示和強(qiáng)調(diào)制圖物體的特征，需要夸大一些本來(lái)按比例應(yīng)該刪除的碎部。例如，一條多彎曲的河流，如果機(jī)械的按指標(biāo)進(jìn)行概括，微小彎曲則可能要全部被舍掉，本來(lái)有彎曲的河流將變成平直的線段，失出了原來(lái)的彎曲特征。這時(shí)，為了反映該河流多彎曲的特征，就需要在刪除大量細(xì)小彎曲的同時(shí)，適當(dāng)?shù)乜浯笃渲心承┬澢?/p>

c合并：隨著地圖比例尺的縮小，制圖物體的圖形及其間隔隨之縮小到不能夠詳細(xì)區(qū)分時(shí)，可以采用合并同類物體碎部的方法來(lái)反映制圖物體的主要特征。例如：概括城鎮(zhèn)式居民地平面圖形時(shí)，舍去次要街巷，合并街區(qū)。應(yīng)該注意，刪除和合并有時(shí)是共存的，例如：刪除等高線谷地就等于合并兩邊的山脊，刪除河流上位于大彎曲中的小彎曲，相當(dāng)于把小彎曲合并到大彎曲中去。

d分割：?jiǎn)斡煤喜⒌姆椒?，有時(shí)會(huì)歪曲制圖物體的特征，例如把列狀分布的散列式居民地建筑物合并成長(zhǎng)條的形狀，排列整齊的街區(qū)圖形由于刪除街道、合并街區(qū)造成對(duì)街區(qū)的方向、排列方式或大小對(duì)比方面的歪曲。所以在概括城鎮(zhèn)式居民地的平面圖形時(shí)，合并街區(qū)是主要的方法，但常常又需要輔之以分割的方法，以保持街區(qū)的原來(lái)方向及不同方向上街道的數(shù)量對(duì)比。

3.2.3 ?制圖物體數(shù)量和質(zhì)量特征的概括

a 制圖物體數(shù)量特征的概括

制圖物體的數(shù)量特征指的是物體的長(zhǎng)度、高度、深度、坡度、密度、面積等具有數(shù)量標(biāo)志的特征。制圖物體的選取和形狀概括都可能引起數(shù)量標(biāo)志的變化。例如：舍去小的河流或概括掉河流上小的彎曲引起河流總長(zhǎng)的變化，并從而引起河網(wǎng)密度的變化;概括圖斑輪廓形狀引起其面積變化等。數(shù)量特征概括的結(jié)果，一般地表現(xiàn)為長(zhǎng)度、高度、深度、坡度、密度、面積等數(shù)量標(biāo)志的改變且常常是變得比較概略。

b制圖物體質(zhì)量特征的概括

制圖物體的質(zhì)量特征指的是存在于物體內(nèi)部的、決定物體性質(zhì)的特征。由于地圖比例尺的縮小或地圖用途的改變，在地圖上整個(gè)地刪除掉某類標(biāo)志的情況是常見(jiàn)的，例如不表示河流的通航標(biāo)志，也就減少了河流之間的質(zhì)量差別;還如在土地利用現(xiàn)狀圖上，隨著比例尺的縮小，用一級(jí)分類代替二級(jí)分類。質(zhì)量概括的結(jié)果，常常表現(xiàn)為制圖間質(zhì)量差別的減少，以概括的分類代替詳細(xì)的分類，或者以整體的概念來(lái)代替局部的概念。

3.2.4 ?制圖綜合過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

A制定合理的制圖綜合指標(biāo)

充分研究制圖區(qū)域的地理特征，確定合適的制圖綜合指標(biāo)，即確定合適的資格和定額，如果制圖區(qū)域內(nèi)的差別較大，應(yīng)分區(qū)域制定選取資格和定額。例如：河網(wǎng)密集的區(qū)域選取指標(biāo)應(yīng)該高一些，干旱地區(qū)選取指標(biāo)應(yīng)該低一些。

B要靈活運(yùn)用制圖物體的選取和形狀概括的方法，最終的結(jié)果要使地圖具有合適的載負(fù)量，圖面清晰易讀，保持線狀地物彎曲程度的對(duì)比，不同區(qū)域制圖物體的密度對(duì)比，以及不同區(qū)域制圖物體的其它各種特征對(duì)比。

4 ?專題地圖常見(jiàn)的表示方法

4.1點(diǎn)狀分布要素的表示方法——定點(diǎn)符號(hào)法

定點(diǎn)符號(hào)法是采用不同的形狀、顏色和大小的符號(hào)，表示各自獨(dú)立的、以整體概念顯示的各個(gè)物體的數(shù)量和質(zhì)量特征;同時(shí)，盡可能把符號(hào)配置在這些物體實(shí)地位置的相應(yīng)點(diǎn)上。符號(hào)法是用途較廣的表示法之一，如居民點(diǎn)、工農(nóng)業(yè)企業(yè)、學(xué)校、政府機(jī)關(guān)等用此法表示。符號(hào)法以符號(hào)的形狀、顏色和大小反映物體的特定屬性，符號(hào)的形狀與顏色表示質(zhì)量特征，符號(hào)的大小表示數(shù)量指標(biāo)。

4.2 ?線狀分布要素的表示法——線狀符號(hào)法

表示成線狀或帶狀分布的物體符號(hào)，稱為線狀符號(hào)。線狀符號(hào)在普通地圖上的應(yīng)用是常見(jiàn)的，如用線狀符號(hào)表示水系、交通網(wǎng)、境界線等。線狀符號(hào)一般不表示數(shù)量指標(biāo)，符號(hào)的粗細(xì)只代表質(zhì)量等級(jí)的差異，如主要和次要的區(qū)分。

4.3 ?滿布于制圖區(qū)域現(xiàn)象的表示方法——質(zhì)底法、等值線法、定位圖表法

a質(zhì)量特征的表示方法——質(zhì)底法

質(zhì)底法是把全制圖區(qū)域按照專題現(xiàn)象的某種指標(biāo)劃分區(qū)域或各類型的分布范圍，在各界線范圍內(nèi)涂以顏色或填繪暈線、花紋（可加以注記），以顯示連續(xù)布滿全制圖區(qū)域的現(xiàn)象的質(zhì)的差別。此法常用于地質(zhì)圖、地貌圖、植被圖、行政區(qū)劃圖等，第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查所形成的土地利用現(xiàn)狀圖成果即是用的質(zhì)底法。

b數(shù)量特征的表示方法——等值線法、定位圖表法

（1）等值線是專題要素?cái)?shù)值相等各點(diǎn)的連線，例如等高線、等深線、等溫線、等壓線、等重力異常線等。等值線法可以顯示地面和空間連續(xù)分布且漸變的現(xiàn)象，并能說(shuō)明這種現(xiàn)象在地圖上任一點(diǎn)的數(shù)值和強(qiáng)度。

（2）定位圖表法是用定位于制圖區(qū)域內(nèi)某些地點(diǎn)或均勻配置于區(qū)域內(nèi)的一些相同類型的統(tǒng)計(jì)圖表，表示全制圖區(qū)域周期現(xiàn)象的數(shù)量特征或變化的方法。

4.4 ?間斷狀成片分布現(xiàn)象的表示方法——范圍法

范圍法亦稱區(qū)域法或面積法，范圍法是用輪廓線、著色、暈線、注記、符號(hào)等整飾方法，在地圖上表示某專題要素在制圖區(qū)域內(nèi)間斷而成片分布的范圍，例如煤田的分布、森林的分布等。目前我們已經(jīng)開(kāi)展或正在開(kāi)展的永久基本農(nóng)田、兩區(qū)劃定、基本農(nóng)田后備資源調(diào)查等項(xiàng)目均是用的此種表示方法。

除了這些常用的表示方法外，還有點(diǎn)數(shù)法、分級(jí)統(tǒng)計(jì)圖法、分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖法、運(yùn)動(dòng)線法等等很多表示方法，這里不再贅述。

5 ?地圖上各要素間關(guān)系的處理

隨著地圖比例尺的縮小，要用一定大小的符號(hào)表示制圖物體時(shí)，各要素符號(hào)間的位置關(guān)系會(huì)發(fā)生矛盾，但又不能相互壓蓋，這就需要根據(jù)一定的原則正確處理相互間的關(guān)系，再者從地圖的清晰性、可讀性、邏輯性要求出發(fā)也需要正確處理各要素間的關(guān)系。

5.1線狀地物間關(guān)系的處理

當(dāng)線狀地物間發(fā)生位置矛盾時(shí)，一般保持高等級(jí)和重要地物的位置不動(dòng)，移動(dòng)低等級(jí)或次要地物的位置，且不能共線，相互間應(yīng)間隔0.2毫米的距離。例如鐵路和公路發(fā)生位置矛盾時(shí)保持鐵路位置不動(dòng)而移動(dòng)公路;公路和溝渠發(fā)生位置矛盾時(shí)保持公路位置不動(dòng)而移動(dòng)溝渠;自然河流或干渠（及湖、海岸線）與道路發(fā)生位置矛盾時(shí)保持自然河流或干渠（及湖、海岸線）位置不動(dòng)而移動(dòng)道路。當(dāng)兩條同等級(jí)的公路發(fā)生位置矛盾時(shí)各向兩邊同時(shí)移動(dòng)，且可以共線。

5.2 ?居民地圈形符號(hào)與道路間關(guān)系的處理

當(dāng)比例尺小到一定程度后，居民地不用平面輪廓符號(hào)表示，而改用不同等級(jí)和大小的圈形符號(hào)表示。居民地圈形符號(hào)與道路的關(guān)系只有三種情況：通過(guò)、相切、相離，具體情況視實(shí)際情況而定。當(dāng)是“通過(guò)”的關(guān)系時(shí)，符號(hào)的圓心在道路中心線上，其它兩種情況好理解。應(yīng)該注意的是不要出現(xiàn)道路壓蓋部分符號(hào)及邊緣的情況。

6 ?結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地圖編制的工具、方法和手段愈來(lái)愈先進(jìn)，但地圖編制特別是制圖綜合的理論沒(méi)變。本文的內(nèi)容涉及普通地圖編制、專題地圖編制和地圖整飾的內(nèi)容。普通地圖編制是大學(xué)本科地圖制圖專業(yè)二個(gè)學(xué)期的課程，專題地圖編制和地圖整飾也都是一個(gè)學(xué)期的課程，本文也只是選擇了一些與工作密切相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述和總結(jié)，對(duì)從事地圖編制方面的人員已經(jīng)進(jìn)行過(guò)的工作進(jìn)行梳理和歸納，以期在理論上得到提高。

參考文獻(xiàn)：

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