第九章 系列专题地图与地图集的编制特点

第九章第九章 系列专题地图与地图系列专题地图与地图集的编制特点集的编制特点 9.19.1系列专题地图的编制系列专题地图的编制一、基本概念一、基本概念“系列”是指相联的成组成套的事物。系列制图是由遥感制图逐步形成和发展起来的，即利用统一的制图资料（如同一时期的航摄像片或卫星遥感数据），在统一的设计和系统的工作流程规范下，同时编制出几幅乃至几十幅以上内容相互关联的地图来，如地形、地质、地貌、水文、土壤、植被、土地利用、土地潜力等内容相关联的地图，即称为系列地图。系列图按内容分系列图按内容分包括由土地利用、土地类型、土地资源、土地等包括由土地利用、土地类型、土地资源、土地等级、荒地资源等图幅组成的土地系列图；又如包级、荒地资源等图幅组成的土地系列图；又如包括土壤类型、土壤有机质、碱解氮和全氮、速效括土壤类型、土壤有机质、碱解氮和全氮、速效磷和全磷、速效钾和全钾等养分含量，土壤酸碱磷和全磷、速效钾和全钾等养分含量，土壤酸碱度的分布，土壤改良利用分区等组成的土壤系列度的分布，土壤改良利用分区等组成的土壤系列图图为地理综合体的各相关图，其内容广泛多样，类型为地理综合体的各相关图，其内容广泛多样，类型复杂，如有地形、地貌、水文、土壤、植被、土地复杂，如有地形、地貌、水文、土壤、植被、土地利用、森林、沼泽、沙漠等图。利用、森林、沼泽、沙漠等图。 由于系列图的编制是利用同一资料，根据不同学科的学科内涵，通过信息解释和提取，结合野外的综合考察编制而成的，因此系列图有以下优点： 1、系列图能系统全面地显示制图区域各种现象的发生、发展规律，同时较好地揭示了各现象间的相互联系和相互制约关系。 2、基于系列图的统一编制原则，如同比例尺的多专题图用同等的分级表达和制图综合程度，使系列图中的各专题图间能较好地进行对比应用，便于进行综合分析和评价，体现了系列成图内在的协调和较高的科学性。 3、用系列成图方法编图既节约又避免了重复和矛盾现象的发生，可节省人力、物力和财力，还加速了成图进程。 4、系列成图比较灵活，不受比例尺和幅面大小的限制。草场资源系列图背景图气候流域下垫面地貌类型土壤类型土地利用现状土地类型主体图草场植被类型规划与结论生态区划城市抗震防御能力系列图自然条件地貌第四纪地质砂土液化敏感度地震工程地质社会经济条件人口密度人口疏散场地分布避震疏散通路状况人防工程分布建筑密度地震次生灾害预测分布地水环境综合整治规划图水 环 境 现状水文特征污染源分布污染负荷水质现状规 划 设 计条件水环境功能分区与水环境目标设计水质控制断面分布设计污水排放口分布水污染控制系统区划污水处理系统规 划 推 荐方案污染负荷与水质预测污染负荷分配水环境综合整治规划系列地图的编制有如下特点：1、编制系列地图应使用统一的制图资料。 2、在系列图编制中遥感资料主要应用于室内进行图像分析，通过图像分析及图像叠加提取信息，并与建立的野外典型样本对照，再根据现象的分布特征，勾绘各类现象分布的轮廓界线。3、野外调查和综合观察是系列制图中十分重要的一环，根据统一的编图规范和调查要求，不同专业应尽量同步地进行区域调查。 4、统一协调是保证系列成图具有较高质量的关键。系列地图的统一协调主要包括三个方面，即图例的分类分级，各相关图轮廓界线的协调，表示方法和整饰手段的统一。 9.2. 9.2. 地图集的编制概论地图集的编制概论 地图集:为了同一的用途和服务对象，依据统一的编制原则而系统汇集的一组地图，编制成册（或活页汇集），即称为地图集。 现代地图集的特点是： 有统一的思想结构； 共同的、协调而完整的表示方法； 图幅编排的先后次序，各类地图的比重，各图间的相互协调配合，都符合于逻辑性和系统性； 图幅的配置和图例的表示有着一致的规格和原则； 各地图内容的取舍，制图综合的要求有着统一的规定； 地图集内各地图的投影和比例尺，都经详细研究，选择使用，使地图集内各地图相互可比，相互补充而又相互配合。一、地图集历史简介 -第一本地图集是与公元2世纪古希腊亚历山大城的天文学家、地理学家和制图学家托勒密的名字分不开的，可以说，他是地图集的创始人。他的名著“地理学”反映了古代人们所知的人类居住的整个地区，直到16世纪，它仍是最完美的地图作品。 -中世纪的欧洲由于封建割据及闭关自守，几乎和外界完全隔绝，加之神学统治和文化的低落，直到15世纪还不会制作地图集。 -15、16世纪的地理大发现，商业、航海、工业的飞速发展，引起人们对地图的极大兴趣。在此期间，很多国家用“托勒密”作为图集名称，并出版了几十种地图集。 -1595年问世的墨卡托地图集，由于其内容丰富，结构严整，投影选择合理和整饰质量的高超，而成为当时的一部辉煌巨著。墨卡托选择了古代神话中的勇士撑天巨人阿特拉斯（Atlas），为自己图集取了具有象征意义的名称，这一名称受到了普遍的欢迎，并逐渐替代了其他名称而成为“地图集”的代名词。 -16世纪末还编制了一些国家地图集，如英国地图集和法国地图集，其内容都是普通地图。与此同时，还出现了一些初期的专题地图集道路图集和航海图集。 -17世纪地图集的篇幅，已经发展得很多。象当时荷兰制图学家出版的地图集有很多卷，其中包括数百幅艺术性的地图，并广泛采用了地理文字说明。不过因为在内容上尚缺乏系统性，所以其数量上的增多并未使其质量提高。 -到18世纪，情况有些改变，在缩减篇幅和降低价格的情况下另具特点：资料新颖，批判性的选择和科学地处理原始资料，绘图方法精确。有些普通地图集还增加了人文和自然地图。同时，也出现了具有旅游指南性质的小型地图集和多次出版的学校用地图集。 -19世纪地图集的发展，表现为参考用的普通地图集的内容丰富了，各种专题地图集有了很大的发展，同时，开始编制一些综合性地图集，其中德国别格哈兹（Berghaus）地图集（第一版于18361942年出版）可作为最完善的综合性自然地图集的一个范例。于1899年出版的芬兰地图集是第一本综合性国家图集。 -20世纪以来，除了普通地图集的编图质量有了显著进步外，综合性地图集有了很大的发展，这种图集要求同样完备和详细地反映制图区域的自然条件、人文现象各方面状况。诸如近期出版的日本、美国、英国、加拿大、瑞士、古巴等国的综合性国际地图集都是比较精湛的制图作品。同时，随着社会分工的深入，各门科学的发展，各种类型的专题地图集也不断增多，如海图集、地质图集、经济图集、城市图集、人口图集、肿瘤图集等等。 地图集的分类通常根据下列三种指标：包括的制图区域范围；地图集的内容特征；地图集的用途。此外，地图集亦可按开本大小来分类。1、地图集按其包括的制图区域可分为： 世界地图集； 各洲地图集或几个国家组合的地图集； 各个国家的地图集； 国家各部分区域的地图集，如各省、州、市等区域范围的地图集。2、地图集按其内容特征可分为：（1）普通地图集（2）专题地图集 它们可分为： 自然地图集 人文图集（3）综合性地图集 3、地图集按其用途可分为：（1）教学用地图集 （2）参考用地图集 按照参考对象的不同，可分为一般参考用地图集；经济建设和科学研究参考用地图集；军事参考用及其他专业参考用地图集。 9.3 9.3 地图集的设计工作地图集的设计工作 在地图集的编纂工作中，最重要的工作是地图集中的一系列设计工作，其中包括： 设计地图集开本以确定图幅幅面； 地图集内容目录的设计与确定； 确定各图幅的分幅； 确定地图比例尺； 确定地图集各图幅的编排次序； 设计各图幅的地图类型并进行具体图幅内容表达的设计； 地图集图面配置设计； 设计和选择地图投影； 图式图例设计； 地图集整饰设计。 对专题地图集而言还有一个底图的内容设计。一、地图集开本的设计及图幅幅面的确定： 代表国家的有声望的普通地图集或综合地图集这样的制图作品应该用大的开本，一般是用四开本，展开页幅面为对开; 省（区）一级较为权威性的地图集作品一般用八开，展开页为四开; 大城市的地图集也可为八开; 市、县地图集则可用十六开本，其展开页为八开; 旅行用的图集为携带方便，常设计为狭长的二十四开; 教学用的地图集应考虑到各年级学生课桌的大小，要方便翻阅； 参考用的地图集往往要求开本稍大.二、地图集内容目录的设计与确定 地图集内容目录的设计取决于地图集的性质与用途 普通地图集，则可分为三大部分，即总图部分，分区图部分和地名索引部分。如果该普通图集属一般性参考，则总图部分包括的图幅较少，如一般为政区、地理位置、地势和人口等图；如属科学参考和高等学校教学参考，则总图部分包括的图幅较多，且多半为自然地图，如包括政区、地理位置、地势、地貌、气候、水文、土壤、植被及人口、交通等。分区图包括大区一览图，各分区图，有的还适当表示若干经济发达地区的扩大图，若表示城市图的话，城市图也可包括在这一部分内，与分区图穿插排布；如城市图集中排布在一起，也可以另成一部分即城市图部分。最后一部分为地名索引。 综合性地图集，则一般有以下图组，即序图组、区域详图组、自然资源图组、人文图组、经济图组、历史图组，发展规划图组等 基本图组。每个图组根据图集的用途，设计图幅的主题内容，可详可简。 国土经济图集，则一般有以下图组，即序图组、自然资源图组、人文经济图组和经济总图组或发展规划图组。三、确定各图图幅的分幅 所谓地图分幅，就是确定每幅地图应包括的制图区域范围，同时还应确定各区域占有的幅面大小，如双页幅面，单页幅面，12单页幅面乃至14单页幅面。 地图分幅的基本原则是：(1)在地图集的普通地图部分，通常先按自然区划或经济区划划分，然后再按政治区划分幅。如世界地图集中一般先按各大洲划分，然后按各大洲中的自然区划或经济区划（如北欧、中欧、西欧、南欧、东欧），然后按国家分幅。一个国家的地图集先以自然区划（如中国的黄河流域、长江流域）或经济区划划分，然后按省区分幅。地图集的专题地图部分则因是自然地图还是人文经济地图而有所不同。（2）保持每一独立行政区划的完整。（3）对同等级和同比例尺的区域范围，分幅时不要重叠过多而造成幅面的浪费，根据各制图的形状及相互关系，可适当安排二个或三个较小的制图区域合为一幅，以减少主邻区的重叠率（图91）。（4）分幅时要为图面配置创造有利条件，使相邻区域的主要城市、交通线能完整地表示在图幅内，以说明制图区域与外界的关系。（5）地图集中自然地图的分幅类似于以上普通地图的分幅原则。对人文经济地图而言，分幅的问题不是在于如何框定制图区域范围，因为制图区域范围在确定地图集的主体后就已界定了，如国家地图集其范围主体就是这个国家；省（区）地图集其范围就是这个省（区）；只有城市地图集有个分幅范围的确定问题，因为中国现代城市的概念是指包括一个中心城区在内的有若干个郊县（区）组合的联合体，“全市”指的是这个联合体，“市区”则指中心城区的全部或某集中区域。在人文经济地图中由于主题内容及内容指标的多寡，可能要占据的幅面也会不同，少的为一个单页幅面，多的可能要两个或两个以上的双页幅面。四、确定地图比例尺 地图集中各分幅图的比例尺是根据开本所规定的图幅幅面大小（单页面或双页面）和制图区域范围的大小，先确定出比例尺的约数，在初步确定地图集的比例尺系统后，凑整而得。有时，由于地图配置的要求也可能会促使地图比例尺作一些调整。 地图比例尺的选择应考虑到： （1）地图的用途要求 （2）制图区域的重要性 （3）比例尺的选择要使图幅之间的重叠不要过多，也不要过少 （4）地图内容特征的影响。 （5）地图集中地图比例尺应该有统一的系统 在地图集中，对普通地图各区域分幅图比例尺的确定是采用在工作底图上进行“割幅”的方法进行的，具体方法如下：根据地图集开本，确定双页面和单页面的内图廓尺寸（如开本为16开本，则双页面为3725厘米，单页面为17.525厘米）。选用地图投影与地图集基本投影接近的全区域小比例尺地图一幅，作为割幅用的工作底图。在全区域工作底图上选择若干有代表性的分区，如面积最大的、面积中等的和面积较小的，分别量测其纵向和横向的最大值和。估算上述代表性分区的地图比例尺。设工作底图比例尺为（已知）；已确定开本的双页面（或单页面）内图廓尺寸为和。则设计比例尺M为： iiaxmMiibymM 由于各分区区域图面纵向最大值和图面横向最大值不可能正好等于开本所规定的内图廓尺寸与值之比，故此按此式求得的估算比例尺M1i和M2i不可能为同一数，应选用其中（比例尺）分母较大的值。由此可大体得到适合于这三类代表性区域的比例尺值（如假定为：万、：万、：万）。计算设计比例尺的套框大小，在工作底图上进行套框分幅。 由于通过对代表性分区量计算得出的比例尺只是一个约数，且不成系统，所以需依此定出成系统的各比例尺，如上例可定为：万，：万，：万三种。现需按已定的三种比例尺确定三种比例尺的套框大小。仍依上式：iiaxmMiibymM 此式中Mi为已确定比例尺值，为已知工作地图比例尺值，、为已知开本下图幅内图廓尺寸，故所求的对应于已定比例尺的套框尺寸，可求。 下一步只需按所求的几种比例尺套框尺寸在透明胶片上刻出相应的套框，然后将套框在工作地图上移动，选择最佳的范围确定即可（见图2）五、确定各图幅的编排次序 一般地说是：总图在先，分图在后；包括大范围的大区图在先，有大区图所辖的小区图在后；本国地图在先，外国地图在后。本国地图部分，以首都为中心，依区域位置顺时针（或逆时针）排列；或按地区位置顺次排列。外国地图部分，与本国亲近者在前，疏远者在后。综合性地图集中，一般是自然地图在前，人文经济图在后。自然地图中，依内力到外力，无机到有机的顺序排列。经济地图中则常按一、二、三产业为顺序，并从条件图到生产分布图和规划图的次序编排。 六、图幅类型及图幅内容表达的设计 一般说，地图集中表现自然现象和人文经济现象的图型大致已相对固定，如表现森林、沙漠、矿产、动物等单一现象分布的分布图；等值线图主要表现如地势、气候、水文等内容的数量特征分布状况（属解析型）；类型图主要表现如地质、地貌、土壤、植被等内容的以多个指标为分类依据的类型属性分布（属合成型）；规划图可以表现自然现象，也可以表现人文经济现象，它是表现各个领域中根据多个相互联系的指标进行进一步组合、概括的结果，具有比类型图更高级的组合性 ；人文经济地图中有表现人口、经济、文化现象分布的分布图；有表现这些现象移动的动线图；也有在表现现象分布时顾及到其地理环境或与其他现象迭合表示的复合型图（如综合经济图）；在进行各区域经济比较时，一般不反映现象的分布，而是多反映其实力对比，这时多用统计图图型。 七、图面配置设计若一个幅面是安排一国、一省或一县的地图，则应充分利用图幅幅面，使制图区域配置在图廓范围之内。 在人文经济地图中，常常一个主题下有很多项指标，要用多幅地图来反映，亦即一个幅面内要安排多幅地图。 1：300000矩形图岛状图文字说明矩形图211：700000浅底色浅底色八、设计和选择地图投影 设计的原则是：(1)同类型的地图，设计同一性质的投影；(2)性质相同的分区地图，采用性质相同但分带指标不同的投影，这样可最大限度地减少变形。如我国的分省地图，各省均可用某一种性质的圆锥投影，但分带不同，这样能保证各省变形情况较为接近；(3)个别情况可根据制图区域的大小和形状，考虑特殊的要求，选用适当的投影。这些一般是指表示全世界的、大洲的、全国的和某些特殊地区的地图；(4)选择投影时尽可能考虑到资料应用的方便。如大于1：100万的地图都采用高斯投影。九、图式图例设计 地图集的图式图例设计包括三大方面，一是普通地图集或单一性专题地图集（如单一性的自然地图集地质图集，或单一的经济图集农业地图集），要设计符合所表达的各不同比例尺地图的统一的图式图例；二是综合性的专题地图集中，每幅不同主题内容的地图要设计相应的图例符号；三是各种专题现象分类、分级的表达。十、地图集的整饰设计 地图集整饰设计包括的工作很多，装帧设计是最主要的形式设计，包括封面的图面设计，内封图面设计，封面封套用料的确定，装订方式的确定，以及除各专题图以外的其他设计，如图组页图案设计和封底设计等。十一、底图内容设计 在专题地图集编绘中，底图是先于所有专题图编绘的一项紧要工作。由于各专题图的内容、性质和比例尺的不一样，它们对底图内容及各要素详细程度的要求也不一样。 9.49.4地图集的编绘工作地图集的编绘工作一、同一地区在不同比例尺地图上的内容联系二、地图集内普通地图的编绘次序和方法1、如用与所编图比例尺倍率相差较大的大比例尺地形图作为基本资料时，一般都需经过中间过渡比例尺编稿，对这类图必须尽先编绘。2、编稿作业程序按比例尺系统编排。3、制图区域重叠部分一般不重叠编稿。4、对一些包括面积范围很大的同比例尺地图5、当编绘图与资料图投影不一致时 三、地图集内专题地图的编绘(1)编纂委员会，不仅对地图集的编辑工作实施领导和组织 (2)综合性地图集的编稿工作很少有可能由一个部门完成，由各单位的很多作者参加 (3)由各部门共同编制地图集时，编辑工作具有特殊的意义，而且也颇为复杂。 (4)专题内容的制图综合方法应根据制图现象的分布规律和分布特征以及每一现象与地形图上所表示的明显轮廓之间的联系来确定(5)选择地图集中各专题地图上不同现象的表示方法和指标时，应考虑地区的特点和实际用途。(6) 专题地图的底图编绘方法 7、由于上机印刷的幅面总会大于地图集开本规定的幅面，所以在输出胶片时必然要考虑如何拼版的问题。 需光边处理9.5 9.5 地图集的统一协调地图集的统一协调一、统一协调的目的要求统一协调性的目的要求在三个方面：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；消除由于各幅地图作者观点的不一致，地图资料的不平衡，以及制图方法不同而产生的矛盾和分歧；对地图的表示方法和整饰进行统一设计，使地图便于比较和使用。 二、 统一协调的主要内容和措施图集的总体设计要贯彻统一的整体观点采用统一的原则来设计地图内容 对同类现象采用共同的表示方法及统一规定的指标。 对相互联系的现象，选取可以相互比较的指标，这在保证地图的可比性方面起着很大的作用。 在表示各经济部门的地图上，对同一种能力（总产值、投资）选择统一的指标，这样不仅反映了各部门的不同特点和情况，也便于比较和内容的协调。 对地图的可比性来说，规定地图集一个统一的日期或一系列与地图集内容相应的特征日期（如说明现象演变过程的几个确定的日期）是十分重要的。 采取统一和协调的制图综合原则图例的统一协调 体现共同的地带规律与区域特点。 有统一的图例系统。 采用统一的图例结构与排列顺序。 内容取舍、概括时的统一协调应使同类地物在不同的图幅上保持其相似性；对相互有联系的现象（如土壤与植被）的各种分类，在综合时规定统一的取舍标准；轮廓界线综合的统一协调要求正确反映各要素和现象轮廓界线的共同天然图形。 正确反映轮廓界线的过渡特征。 正确反映轮廓界线的交接关系。 正确反映轮廓界线之间的重合关系。 5.采用统一协调的整饰方法6.统一协调的基础底图 具备统一的底图系统是保证地图集统一协调的重要条件。底图的统一协调包括三个方面，一是数学基础。二是地理基础，三是地图整饰。7.编图按一定的先后顺序9.6 9.6 地图集信息系统与电子地图集地图集信息系统与电子地图集一、地图集向地图集信息系统的发展1、地图集数据 地图集数据是地图集信息系统的基础，是一组相关地图数据的集合，它在数据采集和制作加工上仍然遵循传统地图集及地图的基本规范和形式要求，从结构上一般可以简单分为地图集目录索引数据、地图图形数据、专题属性数据、地图符号库以及其他附属数据五部分。2、地图集信息系统软件 地图集信息系统软件可以分为两大模块，即地图集数据采集模块和地图集信息应用模块，前者实现地图集数据（包括目录索引、地图图形、专题属性、符号库和其他附属数据）的采集、编辑和建库，后者实现地图集的表达、浏览、检索、查询、统计和分析，满足用户的应用需要。 地图集信息应用模块是衡量地图集性能的关键，主要应具有以下几方面功能：1）地图的表达功能。 2）地图及地图集的浏览功能 3）检索和查询功能 4）统计与分析功能 5)专题分析功能。 二、 电子地图集的设计与制作1、电子地图集的分类 从功能的角度考虑，电子地图集可以分为三种类型：只读型、交互式和分析型。2、电子地图集的组成和结构体系 1）电子地图集的数据构成 电子地图集由电子地图、专题信息库和多媒体数据组成 2）电子地图集的基本单元 电子地图就有九个基本单元，由片头、目录、图组、主图、图幅、插图、片尾、背景音乐、专题目标构成。 3）电子地图集的总体结构4）电子地图集的数据集成 在电子地图集的数据及基本单元处理和编辑完毕以后，将它们集成在电子地图集的总体结构框架下关系到电子地图集的最后成果。 电子地图集数据集成的基本方法是建立各单元之间、单元与专题目标之间、专题目标与专题信息及多媒体数据之间的链接，这种链接关系是通过存在于各单元上的节点实现的。节点表现为热点、热线和热面的形式。 3、电子地图集的功能设计 电子地图集除了数据以外，还包括电子地图集的软件系统。该系统是为最终的地图集用户开发的，它应具有如下功能：1）电子地图集的浏览2）目录、图组、图幅和插图的操作3）多媒体操作4）图形属性交互查询5）地图数据的统计分析4、电子地图集的制作电子地图集的制作一般经过如下过程：1)电子地图集的选题和目标。2）电子地图集的结构与设计风格。3）电子地图集数据（包括电子地图、专题数据与多媒体数据）的加工与制作。4）电子地图集的数据集成。5）成果检查与系统软件测试。