賈桂芬
專題地圖又稱特種地圖,是在地理底圖上依照地圖主題的要求,突出并完善地表示與主題相關的一種或幾種要素,使地圖內(nèi)容專題化、用途專門化的地圖,在各領域廣泛應用[1]?,F(xiàn)以《中華人民共和國1∶25萬航磁系列圖》為例,談談專題地圖的地理底圖編制及編輯加工。
專題地圖由專題內(nèi)容、地理底圖及其數(shù)學基礎構(gòu)成[2]。《中華人民共和國1∶25萬航磁系列圖》按照《國家基本比例尺地形圖分幅和編號》標準分幅[3],專題內(nèi)容包括“航磁△T等值線平面圖”“航磁△T化極等值線平面圖”“航磁△T化極上延5㎞等值線平面圖”“航磁△T化極垂向一階導數(shù)等值線平面圖”和“航磁△T化極剩余異常等值線平面圖”。5種專題系列,均采用同一幅相應的1∶25萬地理底圖。其編制流程如下圖所示。
專題地圖編制流程
本專題圖的專題內(nèi)容由中國國土資源航空物探遙感中心根據(jù)全國1∶25萬比例尺航磁填圖資料編制而成。
地理底圖是用于編繪專題地圖的基礎底圖,是轉(zhuǎn)繪專題要素的基礎,用于地圖的定向和專題要素的定位[4]。選擇地理底圖基本資料必須滿足兩個條件:一是地理底圖基本資料的比例尺不小于專題地圖比例尺;二是地理底圖基本資料須具有可操作性,即能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。本專題圖選擇國家基礎地理信息中心《1∶25萬公眾版地圖成果》作為地理底圖的基本資料,既滿足了《中華人民共和國1∶25萬航磁系列圖》幾何精度,又具有可操作性,即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,同時還解決了地圖公開出版涉密的問題。
地圖數(shù)學基礎有地圖投影、比例尺、坐標系、高程系、地圖定向等[5]。編制時采用地理底圖和專題內(nèi)容的數(shù)學基礎應一致,否則無法集成。一般情況下,地理底圖的數(shù)學基礎適應專題內(nèi)容的數(shù)學基礎,但也有的專題內(nèi)容在編制時受專業(yè)的局限,數(shù)學基礎不一定科學,需要重新建立數(shù)學基礎?,F(xiàn)已有很多成熟的制圖編制軟件,如Arcinfo、Mapinfo、ArcGIS、MapGIS等,都能自動完成投影轉(zhuǎn)換、坐標轉(zhuǎn)換。建立新的數(shù)學基礎,只需要輸入相應的參數(shù)即可。
1.坐標系和投影轉(zhuǎn)換。本專題圖投影參數(shù)為投影平面直角坐標系,橢球參數(shù)為“北京54/克拉索夫斯基(1940)橢球”,投影類型為“高斯—克呂格投影”;而《1∶25萬公眾版地圖成果》數(shù)據(jù)投影參數(shù)為地理坐標系,橢球參數(shù)為“北京54/克拉索夫斯基(1940)橢球”。因此需要轉(zhuǎn)換專題圖的坐標系和投影[6]。本系列圖用MapGIS圖形處理軟件完成地理底圖數(shù)據(jù)的投影轉(zhuǎn)換。
2.數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。本專題圖的基礎地理數(shù)據(jù)《1∶25萬公眾版地圖成果》為ArcGIS的.shp格式,利用MapGIS圖形處理軟件中的“文件轉(zhuǎn)換”子程序來實現(xiàn).shp格式到MapGIS格式的轉(zhuǎn)換[7]。
在實際操作過程中,先用MapINFO軟件將.shp格式轉(zhuǎn)換成.tab格式,再在MapINFO軟件中將.tab格式轉(zhuǎn)換成.mif格式,最后利用MapGIS“文件轉(zhuǎn)換”子程序?qū)?mif格式轉(zhuǎn)換成.wp、.wl、.wt格式。
1.地理底圖要素的編制原則。地理底圖要素有界線、水系、居民地、道路、地貌等[8]。地理底圖要素的選取既要反映地理要素本身的空間分布和地理特征,又要合理反映專題要素與地理環(huán)境之間的關系。地理底圖要素的選取原則是保持地理事物分布特征、分布規(guī)律和發(fā)展趨勢,正確反映地理事物的密度對比。
地理底圖要素的選取應該按照從整體到局部、從主要到次要、從高級到低級、從大到小的順序選取[9]。
2.地理底圖要素的表示方法。地理底圖要素表示方法有符號法、范圍法、質(zhì)底法、等值線法、點值法等。每種方法均可用來表達制圖對象的一個或幾個方面的特征;反之,每一制圖對象的特征也可以用幾種表示方法表示[10]。選擇表示方法時,要根據(jù)各種表示方法的功能及可能采用的地圖表示手法來決定,也要考慮制圖對象本身的性質(zhì)和分布形式(點狀分布、線狀分布、面狀分布、零星分布、連續(xù)分布、斷續(xù)分布)及制圖對象表示的特征(分布范圍、質(zhì)量特征、數(shù)量特征、動態(tài)變化),做到點、線、面相結(jié)合,各種表示方法互不干擾[11]。
專題內(nèi)容大量地采用了質(zhì)底法和等值線法,因此,地理底圖中盡量不用或少用這兩種方法,以免造成不必要的干擾。例如,為了不與專題內(nèi)容沖突,本圖中海洋、湖泊、雙線河、水庫等面狀水系只表示輪廓。
3.符號設計。地理底圖要素為專題內(nèi)容的定位、空間的拓展服務,處于次要層面。地理要素符號設計應滿足如下要求:
(1)符號圖形應與所表達信息的特征(數(shù)量、質(zhì)量、動態(tài)等)相適應;
(2)符號應考慮制圖物體在圖面上的空間分布和表達效果;
(3)個體符號之間要體現(xiàn)出對比性,系列符號應有一定的差異性,形狀和顏色要協(xié)調(diào);
(4)符號圖形應結(jié)構(gòu)簡練,大小適中,色彩淡雅。
4.地理要素的更新。由于基礎地理底圖數(shù)據(jù)的更新速度遠遠落后于社會經(jīng)濟的發(fā)展,尤其是居民地、道路、界線的變化會很大。地理底圖要素的變化主要有:要素名稱的變化,居民地等級、位置的變化,道路等級或走向的變化及新修的道路,山峰高程數(shù)據(jù)的更新等。要素更新的具體方法分5步:
第1步:利用現(xiàn)勢圖對需要更新的要素進行矢量化;第2步:在矢量化時,需將相關的地物一起矢量化,以保證其與相關地物正確的位置關系。如界線更新是以河為界或道路為界的,必須將界線與河流、湖泊、居民地符號、道路等有關地物一起矢量化,保持界線與其相關地物的正確關系;第3步:將矢量化后新的要素賦予圖式規(guī)定的參數(shù),并進行精度檢查;第4步:將檢查無誤后的要素和相關地物進行投影轉(zhuǎn)換,校準到相應的位置,刪除舊的要素;第5步:處理好更新后的要素與原數(shù)據(jù)中要素的關系。
地理底圖編制完成、校對無誤后與專題內(nèi)容集成,再進一步編輯加工,生成出版原圖。地理底圖與專題圖集成過程分為4步:
第1步:生成地理底圖經(jīng)緯網(wǎng);第2步:將經(jīng)緯網(wǎng)連同地理底圖各要素的文件根據(jù)專題圖內(nèi)要素的上下層關系添加到專題圖的工程文件當中;第3步:驗證地理底圖經(jīng)緯網(wǎng)與專題圖經(jīng)緯網(wǎng)的套合精度;第4步:刪除后來添加進來的地理底圖經(jīng)緯網(wǎng)。
地圖整飾主要包括地圖符號設計、色彩設計、圖面配置和圖外裝飾設計等[12]。地圖整飾包括圖內(nèi)整飾和圖外整飾[13]。圖內(nèi)整飾的主要內(nèi)容有圖層處理和要素關系處理,圖外整飾包括主圖以外所有內(nèi)容的整飾。
各要素的圖層處理依照點、線、面的順序,點狀要素在第一層,線狀要素在第二層,面狀要素在第三層。各要素再進一步分層,專題要素居于地理要素上層,注記居于符號上層。其順序一般為:注記(表面注記、專題要素注記、地理要素注記)→點狀符號(點狀專題符號、居民地、高程點、山峰等)→線狀符號(經(jīng)緯線、界線、線狀專題符號、河流、道路等)→面狀要素(面狀專題符號、水域等)。[14]
處理好圖內(nèi)各要素之間的關系,主次分明、整齊美觀、互不混淆、不壓蓋重要地物、符合規(guī)范或習慣,符號之間、符號與注記之間、注記之間的間距不小于0.2mm。
要素關系處理依照以下原則:
點點沖突:完整表示重要的點狀要素,位移或刪除次要的點狀要素。
點線沖突:完整表示點狀要素,點狀要素可以壓蓋線狀要素。
線線沖突:完整表示重要的線狀要素,位移或刪除次要的線狀要素。
點面沖突:完整表示點狀要素,點狀要素可以壓蓋面狀要素。
線面沖突:完整表示線狀要素,線狀要素可以壓蓋面狀要素。
圖外整飾包括圖名、圖廓、比例尺、附圖、圖表、版式、版權信息等的整飾。整飾時要考慮到地圖內(nèi)容、地圖用途、地圖使用條件、紙張規(guī)格、藝術效果等因素,既要符合出版規(guī)范的要求,又要符合專業(yè)制圖規(guī)范與圖式的要求,逐項整飾。
已經(jīng)編制完成的各類專題地圖,已初步具備了出版的條件,但距離出版的要求還存在著一定的差距,還需要進一步編輯加工和整理,使之達到出版的要求。
地圖的編輯加工就是對地圖稿件從整體到細節(jié)進行檢查、修改、補充和潤色整理,使地圖稿件達到出版要求。
地圖編輯加工包括:消滅差錯、核對資料、規(guī)范統(tǒng)一、潤色提高等。即:解決地圖內(nèi)容中的政治性和科學性問題,修改常識性和文字錯誤[15],核實資料來源,按照國家規(guī)定統(tǒng)一有關用法、體例和格式[16],完善書稿的實用性和藝術性。
【參考文獻】
[1]張軍海,李仁杰,等.地理信息系統(tǒng)原理與實踐[M].北京:科學出版社,2015.
[2]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.
[3]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.GB/T 13989-2012、國家基本比例尺地形圖分幅和編號[S].北京:中國標準出版社,2012.
[4]國家測繪地理信息局[S].應用廣泛的全球基礎地理底圖數(shù)據(jù)庫,2016.
[5]黃偉.關于我國新編1∶100萬地形圖的數(shù)學基礎[M].測繪地理信息,1979.
[6]朱華統(tǒng).常用大地坐標系及其變換[M].解放軍出版社,1990.
[7]吳飛,謝智強,趙俊三.海量數(shù)據(jù)下三維影像圖的制作與關鍵問題探討——以昆明市域為例[J].測繪地理信息,2007(3).
[8]魏雨杭.淺談利用GIS技術編制地質(zhì)圖地理底圖的方法[J].科技信息,2009(7).
[9]楊伶俐,李小娟,尹連旺,宮輝力,趙文吉.基于GIS的城市道路網(wǎng)無級比例尺信息提取[J].測繪科學技術學報,2006(3).
[10]袁勘省,楊瑾,盧斌瑩.專題地圖圖型分類的探討[J].西北大學學報(自然科學版),2000(2).
[11][14]毛贊猷,周良,周占鰲,韓雪培.新編地圖學教程[M].高等教育出版社,2008.
[12]俞連笙,王濤.地圖整飾[M].北京:測繪出版社,1995.
[13]魯明東.《天水市地圖集》的設計與編輯[J].測繪技術裝備,2006(4).
[15]梁維平.《“晉商大院游”地圖》的設計思想[J].北京測繪,2006(4).
[16]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.GB/T 20057.4-2007、國家基本比例尺地圖圖式.第4部分:1∶250000 1∶500000 1∶1000000地形圖圖式[S].北京:中國標準出版社,2008.