專題地圖-地圖制圖學(xué)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)

1、地圖制圖學(xué)基礎(chǔ)之專題圖制作實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)一、實(shí)習(xí)目的地圖制圖學(xué)基礎(chǔ)或稱地圖學(xué)是在本科測(cè)繪工程專業(yè)低年級(jí)開(kāi)設(shè)的一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課，屬必修課程。地圖學(xué)是以地理信息可視化為核心，探討地圖的理論實(shí)質(zhì)、制作技術(shù)和使用方法的綜合性科學(xué)。同時(shí)，地圖學(xué)也是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。因此，在教學(xué)安排上，我們集中兩天半的時(shí)間進(jìn)行地圖學(xué)實(shí)習(xí)。專題圖所反映的主題內(nèi)容十分廣泛，從自然地理現(xiàn)象到社會(huì)經(jīng)濟(jì)等人文地理現(xiàn)象無(wú)所不容，既能表示各種具體有形的事物和現(xiàn)象，又能表現(xiàn)抽象無(wú)形的事物現(xiàn)象。專題地圖還具有地理基礎(chǔ)和專題要素雙重內(nèi)容的層面的特性，專題圖表現(xiàn)方法多樣，圖面配置靈活。通過(guò)地圖學(xué)教程的課堂理論和實(shí)踐教學(xué)，要求學(xué)生已基本掌握專題地

2、圖的概念、特征、類型以及它的編輯設(shè)計(jì)過(guò)程。本次實(shí)習(xí)是進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專題地圖的認(rèn)識(shí)和理解，尤其是對(duì)專題地圖的表示方法和圖例設(shè)計(jì)的理解和操作。對(duì)鞏固地圖學(xué)教程理論教學(xué)內(nèi)容，加深對(duì)Arcgis制圖軟件的認(rèn)識(shí)和理解。 另外，通過(guò)實(shí)習(xí)，可以全面地檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和應(yīng)用能力，加深對(duì)數(shù)字地圖的理解、掌握基本數(shù)字地圖制作的方法，促進(jìn)學(xué)生綜合知識(shí)向綜合能力的轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，增進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維，增強(qiáng)學(xué)生的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、獨(dú)立思考、理論與實(shí)踐結(jié)合的能力。同時(shí)，也為以后學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)、遙感概論和規(guī)劃等課程和工作中制作專題圖打下一定的制圖基礎(chǔ)。二、實(shí)習(xí)要求1、

3、熟悉專題地圖的編制過(guò)程，掌握Arcmap專題地圖設(shè)計(jì)的技能。2、 自定題目、自選專題內(nèi)容、專題底圖和專題數(shù)據(jù)。3、 專題內(nèi)容要求新穎，專題地圖設(shè)計(jì)要清晰，規(guī)范。4、 實(shí)習(xí)報(bào)告格式自行統(tǒng)一，Word排版清楚。內(nèi)容真實(shí)，制作步驟詳細(xì)。5、 遵守紀(jì)律，遵守學(xué)校實(shí)習(xí)的各項(xiàng)規(guī)章制度。6、 實(shí)習(xí)期間的各項(xiàng)工作班長(zhǎng)要切實(shí)負(fù)責(zé)，團(tuán)結(jié)協(xié)作。同學(xué)之間互相尊重，團(tuán)結(jié)友愛(ài)。7、 保持機(jī)房整潔衛(wèi)生，愛(ài)護(hù)機(jī)房各類儀器設(shè)備。三、實(shí)習(xí)成果提交1、 實(shí)習(xí)報(bào)告打印版一份（實(shí)習(xí)報(bào)告格式可參考實(shí)習(xí)報(bào)告模版，學(xué)習(xí)委員負(fù)責(zé)收齊后學(xué)3文印室打?。?、 實(shí)習(xí)報(bào)告電子版一份（學(xué)習(xí)委員負(fù)責(zé)收齊并發(fā)至郵箱-）四、實(shí)習(xí)時(shí)間安排 第 12周星期一下

4、午 （1） 老師講解實(shí)習(xí)任務(wù)、實(shí)習(xí)要求、實(shí)習(xí)紀(jì)律等； （2） 確定專題內(nèi)容，搜集相應(yīng)資料； （3） 對(duì)專題數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理； 第 12周星期六一天 專題底圖設(shè)計(jì)，專題內(nèi)容符號(hào)化。 第 12周星期日上午 圖面設(shè)計(jì)和整飾，準(zhǔn)備出圖，撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告。 第 12周星期日下午 提交實(shí)習(xí)成果。五、考核標(biāo)準(zhǔn)實(shí)習(xí)成績(jī)總分100分，共分為三個(gè)部分：考勤、實(shí)習(xí)表現(xiàn)和實(shí)習(xí)成果。期中考勤占20%，實(shí)習(xí)表現(xiàn)占30%，實(shí)習(xí)成果占50%。六、教材與參考書(shū)1地圖學(xué)張力里等編著北京：高等教育出版社，1990年2地圖學(xué)基礎(chǔ)陸淑芬等編著北京：高等教育出版社，1987年3地圖學(xué)張奠坤等編著西安：陜西人民出版社，1986年4地圖設(shè)計(jì)與編

5、制祝國(guó)瑞等編制武漢：武漢大學(xué)出版社，2001年5地圖概論王琦等編著北京：中國(guó)地質(zhì)出版社，2002年9月6計(jì)算機(jī)地圖制圖孫以義著北京：科學(xué)出版社，2000 年8月7地圖學(xué)原理.A H 羅賓遜第五版北京：測(cè)繪出版社，1989年8地圖制圖學(xué)原理K A 薩里謝夫北京：測(cè)繪出版社，1982年9.地圖與地圖制圖.周園等編著.武漢：武漢大學(xué)出版社，2011年七、理論知識(shí)補(bǔ)充7.1、地圖投影的選擇與設(shè)計(jì)7.1.1投影選擇的依據(jù)（1）地圖的用途和性質(zhì)這是最重要的因素。一旦確定，便可確定投影的性質(zhì)。等積投影：適用于經(jīng)濟(jì)、政治和自然地圖等角投影：適用于航行、軍事和地形圖等距離投影：普通地圖等各種變形具有同等重要意義

6、的地圖任意投影：教學(xué)地圖和各種科學(xué)一覽圖。特種地圖對(duì)投影有特殊的要求，如球心投影，等距離方位投影，時(shí)區(qū)圖等等。（2）制圖區(qū)域的形狀和地理位置可以確定投影的類型圓形地區(qū)：方位投影Azimuthal projections中緯度東西延伸地區(qū)：圓錐投影 Conic projections赤道附近或沿赤道兩側(cè)東西延伸地區(qū)：正軸圓柱投影 Cylindrical projection南北延伸地區(qū)：橫軸圓柱投影或多圓錐投影斜向延伸地區(qū)：斜軸圓柱或圓錐投影在小區(qū)域內(nèi)，各種投影的影響均不大，此時(shí)可考慮用計(jì)算方便，格網(wǎng)簡(jiǎn)單的投影。（3）制圖區(qū)域的大小其影響表現(xiàn)在由于面積的增大，使投影的選擇更為復(fù)雜化，要考慮的因素

7、更多。如大比例尺地圖就不需要更多考慮區(qū)域的形狀和地理位置。 實(shí)際工作中，凡面積不超過(guò)5-6百平方公里的區(qū)域，選擇投影的變形為0.5%即可；面積在3.5-4.0千平方公里的區(qū)域，長(zhǎng)度變形在2-3%即可；若是更大的區(qū)域，其長(zhǎng)度變形往往超過(guò)3%。對(duì)于中等或不大的區(qū)域，投影選擇一般只考慮幾何因素，不必考慮地圖的用途和性質(zhì)。7.1.2 不同制圖區(qū)域投影選擇（1）世界地圖的投影世界地圖的投影主要考慮要保證全球整體變形不大，根據(jù)不同的要求，需要具有等角或等積性質(zhì)，主要包括：等差分緯線多圓錐投影、正切差分緯線多圓錐投影（1976年方案）、任意偽圓柱投影、正軸等角割圓柱投影。（2）半球地圖的投影東、西半球有橫軸

8、等面積方位投影、橫軸等角方位投影；南、北半球有正軸等面積方位投影、正軸等角方位投影、正軸等距離方位投影。（3）各大洲地圖投影1）亞洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影、彭納投影。2）歐洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影、正軸等角圓錐投影。3）北美洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影、彭納投影。4）南美洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影、桑遜投影。5）澳洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影、正軸等角圓錐投影。6）拉丁美洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影。（4）中國(guó)各種地圖投影1）中國(guó)全國(guó)地圖投影：斜軸等面積方位投影、斜軸等角方位投影、彭納投影、偽方位投影、正軸等面積割圓錐投影、正軸等角割圓錐投影。2）中國(guó)分?。▍^(qū)

9、）地圖的投影：正軸等角割圓錐投影、正軸等面積割圓錐投影、正軸等角圓柱投影、高斯-克呂格投影（寬帶）。3）中國(guó)大比例尺地圖的投影：多面體投影（北洋軍閥時(shí)期）、等角割圓錐投影（蘭勃特投影）（解放前）、高斯-克呂格投影（解放以后）。（5）典型投影種類中英文對(duì)照正方位投影蘭伯特正方位等積投影：Lambert's azimuthal equal eara正方位等距投影：Azimuthal equidistant正射投影：OrthographicAitoff投影圓柱投影高爾投影：Gall，古蒂等積投影：Goode's homolograhic，蘭伯特圓柱等積投影：Lambert's

10、 cylindrical equal area，麥卡托投影：Mercator，米勒投影：Miller，摩爾維德投影：Mollweide，正弦曲線投影：Sinusoidal，高斯投影：Gauss，可利投影：plate Carree，卡西尼投影：Cassini's，拉伯投影：Laborde，斜麥卡托投影：Oblique Merctor圓錐投影阿爾伯斯投影（雙標(biāo)準(zhǔn)緯線等積圓錐投影）：Albers equal eara，彭納投影：Bonne，蘭伯特正形圓錐投影：Lamboert's conformal conic，米勒雙標(biāo)準(zhǔn)正形圓錐投影：Miller's bipolar obl

11、ique conformal conic，雙標(biāo)準(zhǔn)緯線等距圓錐投影（戴儷爾投影）：Delisle，底索正形圓錐投影：Tissots conformal conic，多圓錐投影：polyconic7.1.3其他（1）確定投影類型1、判定曲線是否圓?。河猛该骷埖貓D上沿一條曲線的一段長(zhǎng)度上定三個(gè)點(diǎn)，移動(dòng)透明紙到曲線的其他部位，如果所定的幾個(gè)點(diǎn)處處與曲線重合，證明曲線是圓弧，否則是其他曲線。2、區(qū)分同心圓弧與同軸圓弧：量測(cè)其相鄰圓弧間的垂直距離，如果處處相等，是同心圓弧，否則為同軸圓弧。同軸圓弧的圓心可在一條通過(guò)各圓弧的直線上找到各圓的圓心。3、正軸圓錐和方位投影的經(jīng)緯線形狀基本相似，不同點(diǎn)在兩經(jīng)線的交

12、角上（2）確定投影的性質(zhì)1、從經(jīng)緯線形狀直接判斷經(jīng)緯線不垂直，肯定不是等角投影，等角投影經(jīng)緯線肯定正交，但正交不一定等角；同一條緯度帶上，經(jīng)差相等的各個(gè)梯形的面積如果差別較大，當(dāng)然不是等積投影；如在一條直線經(jīng)線上，各緯線間距不等，則肯定不是等距；有些投影可以通過(guò)其經(jīng)緯網(wǎng)的變化來(lái)判別其性質(zhì)。如方位投影，正軸時(shí)可觀察緯線間距變化；橫軸時(shí)，可觀察中央經(jīng)線上緯線的間距及赤道上經(jīng)線的間隔；斜軸時(shí)可觀察中央經(jīng)線上緯線的間距。另外，正軸切圓柱和切圓錐投影也可如法炮制。7.2、屬性特征度量標(biāo)準(zhǔn)及其符號(hào)化（量表系統(tǒng)）（1）定名量表：只定性的考慮地理現(xiàn)象的差別而不考慮它們之間的次序和數(shù)量關(guān)系，即依據(jù)制圖對(duì)象固有特

13、征進(jìn)行區(qū)分。采用定名量表進(jìn)行分類。眾數(shù)是最佳的數(shù)字統(tǒng)計(jì)量，以一個(gè)群體中出現(xiàn)頻率最大的類別定名。如下圖（2）順序量表：在分類基礎(chǔ)上，對(duì)具有同一定性特征的要素根據(jù)其定量特征進(jìn)行排序或分等。即按某種標(biāo)志將制圖對(duì)象排序，表現(xiàn)為相對(duì)等級(jí)。標(biāo)志以定量為基礎(chǔ)，通過(guò)計(jì)算或人為確定。分位法是其中一種常用的定量分類方法。例如，根據(jù)城市人口的多少分為大，中，小三個(gè)等級(jí)；根據(jù)人口密度將居住區(qū)劃分為稠密區(qū)、中等密度區(qū)、稀疏區(qū)。如下圖（3）間距量表：不僅包含數(shù)據(jù)的順序關(guān)系，而且可以清楚地表明彼此數(shù)量指標(biāo)間距的大小。通過(guò)一定量值形成的制圖對(duì)象排序表。常用的統(tǒng)計(jì)量是算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。（4）比率量表：以明確的比率數(shù)值描述制圖

14、對(duì)象的數(shù)值差異。等比數(shù)列是常用的方法之一。從以下例子理解間距量表和比率量表的區(qū)別與聯(lián)系。例1：我們不能說(shuō)40（104°F）是20（68°F）的兩倍。例2：A城市10萬(wàn)人，B城市5萬(wàn)人，則不僅可以說(shuō)A城市比B城市人口多5萬(wàn)人，而且還可以說(shuō)前者人口數(shù)是后者的兩倍。比率量表包含前3中量表的所有特性，是間距量表的高級(jí)形式。比率量表度量的要素不僅反映其數(shù)值間距的大小，還反映彼此的比率。在地圖符號(hào)化過(guò)程中，比率量表的度量值也常常進(jìn)行分級(jí)處理。從地圖制作的角度來(lái)看，基于間距量表和比率量表的地理數(shù)據(jù)的符號(hào)化之間并沒(méi)有差別。如下圖7.3 ArcGIS軟件中矢量數(shù)據(jù)符號(hào)化操作1、單一符號(hào)顯示

15、Single Symbol單一符號(hào)顯示數(shù)據(jù)是較為基礎(chǔ)的地圖要素展示方式。采用大小、形狀、顏色都統(tǒng)一的點(diǎn)狀、線狀或者面狀符號(hào)來(lái)表達(dá)制圖要素。這種符號(hào)設(shè)置方法忽略了要素在數(shù)量、大小等方面的差異，只能放映制圖要素的地理位置而不能放映要素的定量差異，然而正是由于這種特點(diǎn)，在表達(dá)制圖要素的地理位置具有一定的優(yōu)勢(shì)。1、分類符號(hào)設(shè)置 Categories （也稱定性符號(hào)法）將具有相同屬性值和不同屬性值的要素分開(kāi)，屬性值相同的采用相同的符號(hào)，屬性值不同的采用不同的符號(hào)。這種分類的表示方法能夠放映出地圖要素的數(shù)量或者質(zhì)量的差異，對(duì)地理信息的決策作用提供了支持。三個(gè)選項(xiàng)，分別是1）Unique Value-按照一

16、個(gè)屬性值進(jìn)行分類；根據(jù)屬性值的不同，給每一個(gè)唯一值指定不同的符號(hào)； 2）Unique Value, Many fields-唯一值，多個(gè)字段，使用多個(gè)字段的唯一值的組合來(lái)指定要素的符號(hào)。按照多個(gè)屬性值的組合分類來(lái)確定符號(hào)類型；例如，道路圖層使用道路權(quán)屬和鋪筑材料兩個(gè)字段的唯一值的組合來(lái)指定要素的符號(hào)。3）Match to symbols in a style-將圖層類別字段值與所引用的樣式中的符號(hào)相匹配。2、分級(jí)符號(hào)設(shè)置Quantities（定量符號(hào)法）針對(duì)屬性表中的數(shù)值字段四個(gè)選項(xiàng)，分別是1）Graduated colors-分級(jí)色彩設(shè)置；分成若干類，不同顏色表示不同類，適用于面要素。2）Graduated symbols-分級(jí)符號(hào)設(shè)置；不同分類，不同符號(hào)。3）Proprotional symbols-比率符號(hào)設(shè)置；按一定比例關(guān)系來(lái)確定與屬性值相對(duì)應(yīng)的符號(hào)的大小，屬性數(shù)值與符號(hào)大小一一對(duì)應(yīng)。4）Dot density-點(diǎn)值符號(hào)設(shè)置。應(yīng)用一定大小的點(diǎn)狀符號(hào)表示一定數(shù)量的制圖要素或表示一定范圍內(nèi)的密度數(shù)值。3、Charts-統(tǒng)計(jì)符號(hào)設(shè)置三個(gè)選項(xiàng)，分別是Pie-