GIS空间数据与地图制图整合技术研究
摘要：在现代科学技术高速发展的势头下，地图制图的技术手段发展至今也已经快要走向一个新的高峰。本文把空间数据和地图制图的整合技术作为研究项目，对 GIS空间数据的相关特征及空间数据和地图对两者之间的关系表达展开了具体的解释，并且对空间数据和地图制图整合技术进行了一系列的探讨，希望对地图制图技术的发展有所贡献。
关键词：GIS；空间数据；地图制图；整合；技术
前言：
作为一种描述和表达出人类所在环境的信息媒体，地图基于科学与艺术的结合，是人类生产与生活中不可或缺的重要工具。而在人类文明的不断跃迁和变化过程中，各种不同的科学技术不断涌现出来，不仅给地图绘制科学增加了机遇加挑战，还经历过一系列的变化，使得地图制图的技术手段有所替代，而长期的知识累积也对以手工制图到数字制图为技术手段的地图文化的形成埋下伏笔。GIS 主要是综合处理和分析空间数据的一种技术手段，它是建立在空间数据库的基础之上的，并且在计算机技术的掌控下，它对相关的空间数据加以采集、管理最终模拟释放等处理，以此实现地理信息的空间与动态多重效果，是为地理研究而设立的计算机系统。在地理信息工程的层层推动下，怎么样才可以有效利用已有的GIS 数据，采取高效快速的数据加工方案，在实用与科学性都能够有所保障的基础上，快速生产出高质量的地图已经成为制图行业任重而道远的热点研究课题。以下，我们就开始从GIS空间数据和地图制图的整合技术展开具体的研究措施，并且分析该技术在实际地图制作当中的一些实际应用手段，为研究合理的制图技术带来合理的依据。
一、GIS 空间数据
1.概述
在20世纪 80年代，我国国家地理信息系统就这样在一个小小的实验室中被开发出来。我国的GIS空间数据已经从最初的应用技术全面地发展到了一门具有完整理论体系的空间信息系统，在国家信息化、国土安全、经济建设以及重要的科研研究中都起到了非常关键性的价值。GIS 空间数据和地图制图的整合，足以彻底改变人们对地图制图的理解与实践方式，也引发了专业工作者对地图绘制
的相关思考与探索，在很大程度上是对地图制图学发展的推动，并且，结束了以往旧思维模式的地图制图时代，开发出了全新的地图信息系统。空间数据在地图信息表达方式上有的不足之处，必须由实际表达过程来进行补充。
2.特征
想要完整地描述空间的状态，需要具体的空间定位数据和属性数据，所以一般的空间数据要具有以下几个特征：空间、属性、时间以及地图约束性特征。空间数据的最基本特征反映出空间实体的本质，这里我们主要探讨空间数据的地图约束性。在地图制图进入到数字化时代初期，人类对地理环境的认知是抽象的，空间矢量数据的获取主要基于地图数字化来完成的，它具有地图的基本特征，如地图用途、比例尺、地图要素、要素关系等，这就决定了空间数据必须受到原始地图的约束，因此统称为地图约束性。地图概述约束分为图形约束、结构约束、应用约束和过程约束，图形约束是反应距离、长度面积等度量关系。结构约束主要是反映对象的本质来保持对象间的空间和语义联系，然而应用约束与过程约束是两个完全不同的概念。
二、空间数据与地图表达
1.GIS空间数据用于地图制图的特点
GIS空间数据用于地图制图，主要有以下6个大特点：第一，GIS空间数据拥有很好的规范性与很强的逻辑性，在数据的筛选上有方便的执行操作，比如，工作人员可在GIS软件平台中的SQL语句里进行各种数据的筛选。第二，GIS空间数据标注拥有更强的选择性，比如在对公路数据的处理中，工作人员可按照需要来进行道路编码、道路名称和技术等级之类的甄选及其组合，使用此方法进行各种修改也十分容易，这是在常规数据中很难办到的。第三，GIS空间数据在地图投影和比例尺的设定方面也有很明显的优势，可按照各种出版尺寸和实际工作目的等，来更加便捷地开展地图的投影和比例尺的设定。第四，无论是何种符号或装饰，在整合技术中，都有办法使其做到全图一致。第五，应用数字化的数据，不但对于差错的避免很有效，而且还能提升制图精度。第六，便于资料保存，利于重复使用。
2.GIS 数据实现地图的流程
图1、GIS 数据实现地图的流程
从空间数据整合至地图制图的表达，一般是首先要在空间数据的表达过程中找到空间数据与地图符号存在的一种对应关系，通过要点编码去实现地图制图符号化的方式。其次是对于具体地图信息的补充，要根据地图的具体信息来实现空间数据的地图表达，如对桥梁的分式注记、等高线的注记，又比如对于地点名称的配置、河流的渐变处理，在空间数据中反映出河流图形发生变化。
三、空间数据和地图制图整合技术的分析
基于数据库进行制图是将空间数据到制图过程的重要环节，如何能利用数据库中采集到的数据进行制图符号的表达是研究的主要热点和难点。这里主要需要从三个方面入手，符号属性、制图规则、自由表达三个层面来进行编辑，来达到不改变数据本身而实现多种制图效果的要求。
1.制定数据标准
制定出涵盖数据生产、建库、制图的规范化和标准，来达到建库与制图一体化的前提。在前期的数据生产中，如果能够采用除了GIS数据外一些必要的制图所需要的信息，必然会极大地促进后期地图绘制工作。综合数据模型主要包括空间数据、属性数据和制图数据三个部分，各部分数据的填充要按照实际情况进行制定。
2.关键技术
（1）数据的筛选
为使制图达到工程的具体要求，在对实体进行标注时，编图者须按照出图的主题，利用 GIS 来进行数据的筛选。尤其是在制作交通网络图时，更是要将地理背景数据和道路数据结合起来，包括行政区域的划分、地名、水系、山峰、深谷、道路等等。在进行数据的筛选时要注意保持原有数据和要素规范一致，以便后期符号化处理时遵循统一的标准。
（2）地图投影
在进行地图的制作时，如果跨越度范围过大，在满足制图的长度或面积等变形的前提下，编图者有必要按照要求来进行特定地图投影的选择。
（3）数据格式的转变
主要是指 GIS 数据转换到 MAPGIS，主要有两种方式：直接数据的交换，访问中间数据。直接数据的交换是通过编写程序直接读取 GIS 数据然后按自定义的数据格式输出，通过坐标的变换、层定义、数据读写等手段来实现。访问中间数据是直接打开GIS 数据的中间数据格式。
3.智能化标注
智能化标注能力，从标注位置、放置策略、冲突处理等三个方面来解决点、线、面等自动标注问题。需要注意以下问题：（1）对标注位置、偏移量、间隔标注等基本需求精确控制，无需在前期进行数据的预处理；（2）对标注放置策略及标注冲突处理的控制，可以满足诸如标注大小自有缩放的需求；（3）标注转注和多种注记编辑的能力，标注转为注记后，可对注记进行拆分打散、移动、缩放、删除、修改等功能的编辑。
4.丰富制图表达规则
（1）对空间数据按照地理特征来进行分类和组织，其重点是处理好符号和符号之间的关系来达到地理要素线划的美观，并控制好各图的叠加顺序。（2）基础地形图在对应的数据符号化后，要体现出相同图层中不同地物类对象之间上下关系。（3）在对点、线等有向地物进行制图表达时，需要根据角度方向挂接符号。（4）在处理小路、河流相交问题时，要采用虚线符号实部相交的制图规则。（5）虚线符号拐点处应确保拐点处为实部。（6）桥梁和道路的位置要严格按照桥梁符号与道路方向相一致的规定。（7）在运用等高线、河流等线状符号，保证符号化后线条的光滑性。
结语：
总而言之，在空间数据和地图制图技术不断成熟的发展下，实现两者在生产过程中的一体化是未来绘图行业发展的必然趋势。相信随着 GIS 的引入将会给地图学科的发展带来巨大的改变，在 GIS 空间数据与地图制图整合的大背景下，将会给地图制图的深入发展和广泛应用打下坚实的理论和实践基础。
参考文献：
[1]陈慧芬.浅谈GIS空间数据与地图制图整合技术[J].测绘技术装备,2015(1).
[2]马红军,李婷.GIS 空间数据用于地图制图的关键技术研究[J].科技资讯,2011(25).
实验五专题地图设计 一、实验目的 (1)掌握ArcMap下各种渲染方式的使用方法，通过渲染方式的应用将地图属性 信息以直观的方式表现为专题地图。 (2)使用ArcMap Layout（布局）界面制作专题地图的基本操作。 (3)了解如何将各种地图元素添加到地图版面中生成美观的地图设计。 二、实验准备 实验数据： 图层：[省会城市、地级市驻地、主要公路、国界线、省级行政区、Hillshade_10k] 软件准备： ArcGIS Desktop ---ArcMap 三、实验内容及步骤 第1步渲染图层要素－唯一值符号 在ArcMap中新建地图文档，加载[空间分析] 扩展模块及[空间分析工具栏] 加载图层：[省会城市、地级市驻地、主要公路、国界线、省级行政区、Hillshade_10k]，将地图文档保存到下，名称为：ChinaMap 在[图层列表面板]（TOC）中右键点击图层：[省级行政区]，执行[属性]命令，在出现的[图层属性]对话框中，点击[符号-Symbology]选项页，如下图所示，渲染参数设置为：[类别－>唯一值，字段值设置为：DZM ] 。点击[添加全部值]按钮，将<所有其它值>前检查框的勾去掉。
点击[符号]列，然后选择[全部符号属性]命令。
在[符号选择器]中，将[轮廓线颜色] 设置为[无颜色]： 点击[显示-Display]选项页，将图层透明度设置为：[50%]:
现在图层：省级行政区根据字段[DZM]进行唯一值渲染，且有伪三维效果（关闭[省级行政区]和[Hillshade_10k]之外的其它所有图层） 关闭并移除图层：[Hillshade_10k] 显示图层：[国界线]，在[TOC]中右键点击图层：[国界线]，执行[属性]命令，在出现的[图层属性]对话框中将渲染方式设置为[单一符号]，点击[符号设置]按钮（如下图1） 在[ 符号选择器]对话框中选择一种线状符号（如下图所示）
专题地图 《基于ARCGIS绘制专题地图》 学院：城市与环境科学学院 专业：地理科学专业 姓名：王从洋 学号:1251410022 日期：2012年2月21日
基于ARCGIS绘制专题地图 -----全国各省区1997——2000年GDP增长状况图 摘要：ArcGIS是一个能够输入、贮存、处理、分析和显示立体数据的计算机系统，它具有强大的图形、图像和数据处理功能，现已广泛地应用在地图编制中。ArcGIS专题图制作是将各种专题数据图形化，在地图上直观、快捷、方便地显示出来，也就是利用属性表中一列或多列数据编制专题地图的方法。本文以ArcGIS制作全国个省市GDP增长状况专题地图为例，详细阐述了使用ArcGIS专题地图的制作的流程和步骤。 关键词ArcGIS;专题地图;GDP增长状况 专题地图是突出、完善地显示一种或几种特定要素,而使地图内容、用途成为专题化的地图。它由底图要素和专题要素组成。与普通地图相比,专题地图只将某一种或几种相关联的要素特别完备而详尽地显示。其他要素则较为次要地显示,甚至某些要素根本不予表示。在专题图上不仅可以表示现象的现状及其分布,而且能表示出现象的发展动态和发展规律,为行业规划、设计和决策提供有关的科学依据[1]。 基于A rcG IS专题图制作是将GDP增长状况专题数据图形化,在地图上直观、快捷、方便地显示出来,也就是利用属性表中一列或多列数据编制专题地图的方法[2]。可以理解为用不同的颜色来区分不同大小或不同性质的属性数据,用符号大小反映数值大小,用点的疏密表达数值大小,用直方图、饼图显示数据等。 1.A rcG IS Desktop9.2软件概述 A rcGIS Desktop9.2是美国环境系统研究所在Arc-G IS Desktop8.3基础上开发的新一代G IS软件,是世界上应用广泛的G IS软件之一。A rcG IS桌面产品是一系列整合的应用程序的总称,包括ArcCatalog,A rcMap,A rcG lobe,A rcToo lbox。可以实现制图、地理分析、数据编辑、数据管理、可视化和空间处理等GIS任务 2.专题地图制作步骤 2.1数据准备 数据图层：省会城市、国界线、线状省界、主要公路、省级行政区[3] 2.2步骤
第1章概述与安装 1.1 概述 MAPGIS 是中国地质大学(武汉)开发的、通用的工具型地理信息系统软件。它是在享有盛誉的地图编辑出版系统MAPCAD 基础上发展起来的，可对空间数据进行采集，存储，检索，分析和图形表示的计算机系统。MAPGIS 包括了MAPCAD的全部基本制图功能，可以制作具有出版精度的十分复杂的地形图、地质图，同时它能对图形数据与各种专业数据进行一体化管理和空间分析查询，从而为多源地学信息的综合分析提供了一个理想的平台。 MAPGIS 地理信息系统适用于地质、矿产、地理、测绘、水利、石油、煤炭、铁道、交通、城建、规划及土地管理专业，在该系统的基础上目前已完成了城市综合管网系统、地籍管理系统、土地利用数据库管理系统、供水管网系统、煤气管道系统、城市规划系统、电力配网系统、通信管网及自动配线系统、环保与监测系统、警用电子地图系统、作战指挥系统、GPS 导航监控系统、旅游系统等一系列应用系统的开发。 1.2安装 1）系统要求： 硬件：CPU 486 以上、16M RAM、200M 硬盘、256 色以上显示器； 操作系统：Win9x、Win2000、WinNT 、WinXP或Win7系统； 输入设备：本单位主要使用的是GRAPHTEC—RS200Pro型扫描仪； 输出设备：本单位主要使用的是Canon—IPF700型出图打印机。 2) 硬件的安装： MAPGIS 硬件部分有加密狗，ISA 卡、PCI 卡三种，本单位主要为MAPGIS USB 软件狗，在确保机器BIOS 设置中USB 设备未被禁止的条件下，Windows 98 和Windows2000 自带的标准USB 驱动程序均可支持MAPGIS USB 软件狗工作。 3）软件的安装： MAPGIS 安装程序的安装过程为：找到MAPGIS 系统安装软件，双击SETUP 图标，系统自动安装软件，在WIN2000/NT/XP 下安装时，应先运行WINNT_DRV,提示成功后才可选择SETUP 开始MAPGIS 程序的安装； 对于MAPGIS6.1 及MAPGIS6.5，则无关键字和安装选择，但须根据实际需要选择安装组件。 从上述组件中选择实际运用中需要的选项，根据提示即可完成安装。
附件2 公司全国GIS地图更新项目建设方案 一、公司全国GIS地图更新项目建设背景 公司GIS地图应用3年来，为公司运输车辆的实时定位、运输全程监控等安全管控活动提供了信息可视化及空间分析基础，已经成为公司车辆管理系统必不可少的组成部分之一。为了保证公司GIS地图准确性，公司进行了两次年度地图更新升级工作，公司地图现势性与2011年度真实世界地理信息是一致的。两年过去了，全国大部分地区尤其是中部地区，基础建设步伐不断加快，国家公路网、公路附属设施、城市建筑等基础设施不断增加，真实世界的地理信息发生了很大变化，为了消除公司GIS地图与真实世界地理信息之间的偏差，以保障公司GIS地图能继续为公司安全生产活动提供高质量持续服务，2014年度公司GIS地图更新升级工作须提上日程。 随着公司安全生产管理信息化建设及应用的不断深入，公司全国GIS地图每年更新势必成为常态。 二、公司全国GIS地图更新项目建设目标 根据从图商处采购的2014年最新数据开展公司GIS地图更新升级工作，完成全国范围14个比例尺下新增、变更及废弃信息的更新升级，主要包括三方面的内容：一是完成
新增、变更及废弃道路等级、形状及名称的更新升级；二是完成公路网限速信息的增加；三是完成新增、变更道路附属设施及城市POI信息的更新及丰富。 三、公司全国GIS地图更新方案 （一）数据源简介 本次公司GIS地图更新数据源类型包括矢量地图数据与影像资料两类。 1.矢量数据源 矢量数据源包括多种不同比例尺的基础地图数据，分别是1：100万、1：20万和1：万三种比例尺地图数据，见下表。 2．影像数据源 影像数据源包括航空影像和卫星遥感影像：中国全域15米ETM影像、中国全域30米DEM和省会城市城区0.5m高分辨率的航空影像或卫星遥感影像。 3．道路等级 （1）．高速道路：连接城市与城市之间，全封闭并设有中央分隔带，全部立体交叉并具有完善的交通安全设施和管
前言 经过了大学三年的不断学习、积极探索，对于地理信息系统专业有了更全面的了解，在此期间，在理论学习的基础上也进行了很多学科的单独实习以及综合实习，此次实习结束我们将正式结束大三生活，面临大四的考研与就业，这次实习对于我们来说更显得尤为珍贵。 尽管我们的知识体系还很鄙陋，尽管我们的专业技术少之又少，尽管我们还有很多的不知道，但是相信，通过此次实习，我们一定能够收获更多的知识、技术和能力。 大学匆匆，四分之三已逝，天下无不散之筵席，我们更珍惜同学之间的友谊。通过此次实习，希望能够磨练我们的团队合作精神，继续发扬互 帮互助的优良传统，加深同学之间的情谊。 今天的辛勤与汗水一定会换来美好的明天，我们坚信！ 目 录 前言 .......................................... 错误!未指定书签。 院 （系）： 资源环境学院 组 长： 徐晓霞 组 员： 吴健利 姚亚庆 杨勇帅 方洋 覃进明 赵凯 左石 指导教师： 刘梦云 杨香云 张宝利 2009级地信专业 地图制图综合实习报告
一、实习目的.................................. 错误!未指定书签。 二、实习时间及地点............................ 错误!未指定书签。 三、实习相关人员及材料........................ 错误!未指定书签。 四、实习相关内容.............................. 错误!未指定书签。 （一）实习任务............................ 错误!未指定书签。 （二）实习方式............................ 错误!未指定书签。 （三）任务分工............................ 错误!未指定书签。 五、实习内容及步骤............................ 错误!未指定书签。 （一）杨陵区地形图的制作.................. 错误!未指定书签。 （二）杨陵区土地利用现状图................ 错误!未指定书签。 （三）杨陵区土地利用现状评价图............ 错误!未指定书签。 （四）杨陵区城市扩展图.................... 错误!未指定书签。 （五）杨凌区旅游图........................ 错误!未指定书签。 （六）数字地图制图........................ 错误!未指定书签。 六、实习总结.................................. 错误!未指定书签。 七、实习感想.................................. 错误!未指定书签。 八、实习成果图................................ 错误!未指定书签。 一、实习目的 地图学学科体系是地理信息系统的重要分支，地图制图是地理信息的主要资料和数据来源，作为一名地理信息系统专业的学生，地图制图是必须掌握的基本技能，是相关行业的基础和关键。通过本次实习，希望能
Mapgis制图方法步骤及常用功能 电脑制图基本步骤： 在做一幅图之前，先新建一个文件夹（用来保存与该图有关的所有文件），用图名给该文件夹命名，例：×××矿1号剖面，之后将扫描的图放入该文件夹中。 打开MAPGIS主菜单，进行系统设置，把工作目录设置为刚才新建的文件夹（×××矿1号剖面），其余三项在安装MAPGIS软件时设置好。 因为扫描文件为（*.tif）格式，在MAPGIS中使用不变，因此需要转换成MAPGIS可使用的文件格式（*msi），需要进行数据类型转换： MAPGIS主菜单→图象处理→图象分析（镶嵌配准）→ 文件→数据输入→转换数据类型：（*.tif）→添加文件（扫描的文件）→转换 图形处理→输入编辑→确定：新建工程（把做的这张图看作一个工程），在左区点右键→新建区、新建线、新建点→ 矢量化→装入光栅文件→描图 其它常用功能： 做平面图之前，生成标准图框： 自动生成图框： MAPGIS主菜单→实用服务→投影变换→ 系列标准图框→键盘生成矩形图框→ 矩形图框参数输入：坐标系：国家坐标系；带号：20/40；注记：公里值。边框参数：内间距10，外间距1，边框宽1。网线类型：绘制实线坐标线；比例尺：图的比例尺（例：5000）；矩形分幅方法：任意公里矩形分幅。 图廓参数：横向起始公里值（去带号）：例20556000→556.000，纵向起始公里值：例4820.000，横向结束公里值：，纵向结束公里值：， 图廓内网线参数：网起始值（根据起始公里值定）：，网间隔（根据比例尺定）：；（例横向起始值为556.020，比例尺为5000，网起始值应为：556.500，网间隔为0.5）图幅名称：××××，图框文件名：×××，线参数设置→点参数设置→确定 因为扫描图纸过程中会产生变形，为校正所产生的误差，需要用标准图框对扫描图转换后的（*.msi）格式的图纸进行图像校正，如下： 图像校对： MAPGIS主菜单→图象处理→图象分析→ 打开影像（*.msi文件）→ 镶嵌融合→打开参照文件→参照线文件→ 镶嵌融合→删除所有控制点→ 镶嵌融合→添加控制点（点原图（左侧）的某点，再点右侧图对应的点，之后连续三次空格，）→ 镶嵌融合→控制点浏览（添加足够数量的控制点）→校正预览→影像校正 为将野外用GPS实测的地质、物化探点（有大地坐标）一次性投影到所图纸上，需要做投影变换 投影变换：
地图的基本概念与定义 P5 1.地图必须遵循一定的数学法则/数学基础 2.地图必须经过科学概括/综合拓扑要素之间的关系 3.地图具有完整的符号系统邻接关联包含 4.地图是地理信息的载体 地图的定义P5 1.传统定义：地图是根据特定的数学法则，将地球或星球上的自然和社会经济现象通过制图综合，并以符号和注记缩绘到平面上的图像 2.现代定义：根据数学方法确定的构成地图数学基础的属性法则和构成地图内容地理基础的制图综合法则记录空间地理环境信息的载体，是传递空间地理信息的工具，反映各种自然和人文现象的多维信息、空间分布、组合、联系和制约及其在时空中的变化和发展 一、数学要素P6 控制和确定地图上地理要素与地面事物的相对位置，是地图的“骨架” 1.坐标网 ①地理坐标网/经纬线网，经度λ纬度φ
②平面直角坐标网/方里网/公里网，坐标X，Y-----仅适用于1:1万—1:25万比例尺地图 文字比例尺 大地控制点 三角点，水准点，导线点，GPS点，天文点 比例尺 地图上线段长/实地线段在椭球面上水平投影长（1/M）（1）数字比例尺1/1000,1:50000
定向指标线/三北P10 ①真子午线-----真北 ②磁子午线-----磁北 ③坐标纵轴-----坐标北 二、地理要素P8 三、辅助要素P9 1.图名 2.图号 3.图例 4.接图表 地图编号P14 1.行列式编号法：适于大区域的分幅地图ex：我国1/100万地图分带投影的作用：减少变形的程度（变形不超过限度） 经纬度编号法P14 1.适用于梯形分幅地图 2.编号方法 ①行号=右图廓经度/该图幅的经差 ②列号=上图廓纬度/该图幅的纬差 ex：某1/5万地图的右图廓经度73°30′，该图经差15′，上图
测绘工程学院地理信息系统 实验报告书实验名称：实验八 GIS专题地图的制作 专业班级：D测绘131 姓名：徐辉 学号：2013133034 实验地点：D2-301 实验时间：2015.5.21 实验成绩： 测绘工程系
1. 实验目的与任务 (1) 掌握ArcMap 下各种渲染方式的使用方法，通过渲染方式的应用将地图属性信息以直观的方式表现为专题地图。 (2) 使用ArcMap Layout（布局）界面制作专题地图的基本操作。 (3) 了解如何将各种地图元素添加到地图版面中生成美观的地图设计。 2.实验准备 实验数据： 图层：[省会城市、地级市驻地、主要公路、国界线、省级行政区、Hillshade_10k] 软件准备： ArcGIS Desktop ---ArcMap 3．实验内容 第1步渲染图层要素－唯一值符号 在ArcMap中新建地图文档，加载[空间分析] 扩展模块及[空间分析工具栏] 加载图层：[省会城市、地级市驻地、主要公路、国界线、省级行政区、Hillshade_10k]，将地图文档保存到实验5下，名称为：ChinaMap 在[图层列表面板]（TOC）中右键点击图层：[省级行政区]，执行[属性]命令，在出现的[图层属性]对话框中，点击[符号-Symbology]选项页，如下图所示，渲染参数设置为：[类别－>唯一值，字段值设置为：DZM ] 。点击[添加全部值]按钮，将<所有其它值>前检查框的勾去掉。
点击[符号]列，然后选择[全部符号属性]命令。点击[符号]列，然后选择[全部符号属性]命令。 图2 在[符号选择器]中，将[轮廓线颜色] 设置为[无颜色]：
学习指导： 本实验的ArcGIS软件为ArcGIS 9版本。 如果需要学习ArcGIS10，请参阅作者主编的教材：ArcGIS 10 地理信息系统教程——从初学到精通（测绘出版社）的第九章等相关内容。联系数据在随书光盘中。如需进一步了解学习ArcGIS的方法及其他问题，请访问作者的人人网主页：https://www.doczj.com/doc/1817361430.html,/mounaixia 练习 12 ArcMap制图－地图版面设计 1.设置地图符号－各种渲染方式的使用 2.使用ArcMap Layout（布局）界面制作专题地图 3.将各种地图元素添加到地图版面中 1．渲染图层要素－唯一值符号 (1) 2．标注图层要素 (6) 3．渲染图层要素—分类渲染 (8) 4．渲染图层要素—点密度渲染 (12) 5．渲染图层要素—图表渲染 (14) 6．创建地图版面 (15) 7．添加各种元素到地图版面中 (20) 8．打印输出地图 (26) 提示：在以下练习过程中，请时常注意保存地图文档 1．渲染图层要素－唯一值符号 在ArcMap中新建地图文档，加载[空间分析] 扩展模块及[空间分析工具栏] 加载图层：[省会城市、地级市驻地、主要公路、国界线、省级行政区、Hillshade_10k]，将地图文档保存到 Ex12下，名称为：ChinaMap 在[图层列表面板]（TOC）中右键点击图层：[省级行政区]，执行[属性]命令，在出现的[图层属性]对话框中，点击[符号-Symbology]选项页，如下图所示，渲染参数设置为：[类别－>唯一值，字段值设置为：DZM ] 。点击[添加全部值]按钮，将<所有其它值>前检查框的勾去掉。
点击[符号]列，然后选择[全部符号属性]命令。
用 ArcGIS 绘制一幅完整的地图
青岛海洋地质研究所 戴勤奋
这几年 ArcGIS 商业运作不错，培训费用也高得可以，可是观望一下我们地质行业，虽 然都购买了最新的正版 ArcGIS，但基本上还是在用 MAPGIS（中地软件）画图，真正用 ArcGIS 的不多。去年下半年参加了一个编制全球各大区底图的项目，由于项目最后要求用 ArcGIS Geodatabase 建库，我极力推动我们年轻的项目负责用 ArcGIS 来制图，并亲自作图示范， 人家看我这么热情都不忍心打击我积极性，但好玩的是最后的问题演变成为如何将 ArcGIS 转换到 MAPGIS 的问题，因为人家的专业图都要求在 MAPGIS 上画，作为最基础的底图岂能标 新立异？最后，项目就在 ArcGIS 到 MAPGIS 转换中告终，转的过程中发现 MAPGIS 的方位等 面积投影误差有近二十公里，去年年底我们把问题报告给中地了，不知道他们现在改了没有。
我算是 MAPGIS 的最早一批用户之一，当时（上世纪 90 年代初）MAPGIS 叫 MAPCAD，MAPGIS 在画图与出图上有很多优势，我深有体会，在画图方面，尤其对于地质类复杂图件的成图， 它的地位至今还是难以替代的。相比之下，我个人认为 ArcGIS 的优势不在画图上，主要在 数据的规范化组织与管理上，如果说 MAPGIS 是直奔目标式的为出图而画图的话，ArcGIS 则 是以数据为中心的画图，更有利于成图数据的质量保证与重利用，两者的境界是不同的。如 果纯粹是为了成图，我认为 MAPGIS 是首选；如果既要成图又要建库，那么 ArcGIS 是实现制 图与数据库建库一体化，即数据库协同地图同期完成的最佳选择。
用 ArcGIS 制图关键是前期的设计，前期把图中需要表达的各要素类以及每个要素类中 的要素分类考虑清楚，建好模板，后面的画图基本上是批量生产，只要数据准备好往里一倒 就行了，其实并不麻烦。如果前期考虑得不是很清楚也没关系，只要最基本的的必选项能保 证，其它的只要改模板就行，并不影响大局。下面以小比例尺的地理底图为例具体描述 ArcGIS 从设计、制图、质量检查到地图输出的全过程，希望对大家有用。
1．设计
定义要素类 → 要素分类编码 → 创建数据库 → 创建样式库 → 创建地图模板
1.1 定义要素类
定义要素类就是考虑一下你的图要画哪些内容，要素类是数据存储范畴的称谓，在数据 显示范畴要素类对应地图图层，不过要素类与图层不完全是一一对应，一个要素类可以表现 为多个图层。根据小比例尺（小于 500 万）地理底图的编图要求，选择表 1 中的基础地理要 素类作为成图图层，图 1 为相应的基础地理要素实体关系图。
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基于ArcGIS的地图排版与打印方案 1前言 (3) 2出图模板 (3)
3制图元素 (5) 3.1设置地图标题 (5) 3.2设置地图图例 (5) 3.3设置地图比例尺 (6) 3.4设置地图格网 (7) 3.5设置地图背景 (7) 3.6设置其它地图元素 (8) 4打印出图设置 (9) 4.1打印地图 (9) 4.2实用ArcPress打印地图 (10) 4.3输出地图 (10) 5选择打印机类型 (11) 5.1惠普系列 (12) 5.2爱普生系列 (13)
1前言 我们在制作好地图以后，接下来的准备工作是准备地图的打印或出版成果，并最终打印出图。地图在打印之前，需要考虑下列的一些问题： ●是否是单幅地图，还是系列类似设计的地图的一部分 ●地图打印版本的大小 ●页面方向 ●地图所饱含数据框的数目 ●地图是否包含其它地图元素，例如标题、指北针和图例等 ●除地理数据视图，地图是否包含图形或报表 ●地图上比例尺如何表示 ●如何组织页面上的地图元素。 如果地图是系列图中一部分，用户可能有一个工作模板，或为此新建一个模板。使用地图模板使用户很容易产生符合标准的地图，同时可以使用户快速完成所有地图的布局工作以节省时间。 下面我们从ArcGIS提供的打印或制图功能来看如何来实现地图的版面设计与制图输出。2出图模板 下面两个图提供了两个基本的出图模板。从图上可以看到，出图模板出了数据框，大多数地图还包含一个或多个其它地图元素，包括标题、指北针、图例、比例尺、文字比例尺、图表、报表、文字标注和图形等。制图的挑战之一就在于在页面上如何安排这些地图元素，以创建一副实用美观的地图。ArcMap包含可调整的标尺、导线和格网，以帮助用户精确地设置这些元素的位置。
地图制图中ArcGIS制图表达的实践探究 发表时间：2019-08-06T10:35:23.327Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：赵伟兴李帅王刚 [导读] 以信息技术为支撑，计算机地图制图已经基本取代了传统的地图绘制，不仅大大提高了制图效率，也保证了地图中数据信息的准确性。ArcGIS软件本身具备了完善的自动化地图制图功能，能够满足各种地图制图的个性化需求。 身份证号码：21020419761017XXXX;身份证号码：37148119880111XXXX;身份证号码：21020419681204XXXX 摘要：以信息技术为支撑，计算机地图制图已经基本取代了传统的地图绘制，不仅大大提高了制图效率，也保证了地图中数据信息的准确性。ArcGIS软件本身具备了完善的自动化地图制图功能，能够满足各种地图制图的个性化需求。论文结合ArcGIS制图表达的概念及规则，结合实际案例，对ArcGIS制图表达在地图制图中的实践应用进行了分析和讨论。 关键词：地图制图；ArcGIS；制图表达；实践 1 引言 传统地图制图需要在建设相应的数据库后，运用专业制图软件，结合符号化方案制定自动符号化，以此为基础通过制图编辑来实现成图。在这个过程中，容易出现数据丢失和破坏的问题，而且若建库数据出现错误，需要同时修改两套数据，会导致工作量的增大需要同时修改两套数据，会导致工作量的增大。ArcGIS推出了全新的制图表达功能，可以将要素类制图与符号信息存储在要素字段中，实现建库与制图数据管理及生产的一体化，提升地图制图效果。 2 ArcGIS图表达概述 2.1 概念 ArcGIS属于一种可伸缩、全面的地理信息系统平台，Representation制图表达是其中一个非常重要的功能，基本上，所有的地图制图都可以通过ArcGIS实现数据处理分析，甚至可以直接在ArcGIS中完成全部制图过程。尤其是在ArcGIS 9.2中，推出了制图表达的规则与覆盖功能后，实现了自动化、规格化与个性化的统一，帮助解决了彼此之间的冲突，也因此促进了地图生产效率的提高。 制图表达是一种新的制图符号化理念，也是建立在规则之上的智能化制图方法，其不仅拥有丰富表现力的符号，而且能够在制图编辑过程中依照制图要求，实现对符号的动态编辑修改。制图表达属于要素类的一部分，存储在数据库内，可以运用要素形式进行管理，其本身不是新的图层或者数据类型。为了能够满足不同地图对于表达方式的不同要求，制图类中的一个要素类通常都会支持多种制图表达。在实际应用中，制图表达能够将符号信息与要素几何位置共同存储在要素类中，用户能够根据自身需求，对要素的符号表达进行重新定义，从而促进地图制图质量及效益的提高。 2.2 规则 制图表达规则是制图表达方案中一个非常重要的组成部分，能够包含的规则较多，其本身由符号图层和几何外观构成。通常情况下，一个制图表达至少需要具备一个符号图层，也可以由多个符号图层实现复杂效果。图层中符号化方案的存在，主要是为了对符号进行重复利用，以属性储存的方式，存储在空间数据库中。 制图表达可以分为两种形式： 一是规则制图表达，强调对要素进行符号化处理，结合预先制定好的规则实现，如果要素出现变化，符号化形式会自动更新； 二是自由制图表达，需要依照制图要求，做好符号表现形式的编辑，将要素与其符号化表现割裂开来，若制图过程中过度使用自由制图表达，可能会对绘图性能造成影响。 3 ArcGIS制图表达中地图制图的实践应用 以某高校园区“交通服务”为主题，进行校园交通服务地图制图工作。在相关数据库中，包含了各种服务设施以及重要标志，现状道路与河流，面状建筑即绿地等。在地图制图中需要先在ArcMap中依照制图要求，对相关符号进行设计，然后将其转化为制图表达的符号规范化及个性化表达，复杂地物表达等。地图制图环节，需要以道路作为导向，开展整体骨架编绘工作，将校园道路转分为校外主干道、校内主干道以及校内次要道路，不同道路符号在样式及宽度上有着不同的表达形式，然后还需要做好校园内主要建筑的符号化，对绿地进行渲染，对服务点进行标注。在地图制图中，ArcGIS制图表达的应用主要体现在以下几个方面： 3.1 符号系统共享 制图表达规则通常存储在数据库中，对于需要创建制图表达的要素图层，同样需要存放在数据库中，才能最正常转换为制图表达。这样的存储方式改变了原本将符号化信息存放在ArcMap或者.lyr等客户端文件中的模式，能够实现符号系统的共享。对于同一套数据而言，创建不同应用目的的制图表达符号，能够将其应用在相应需求的地图中。以该案例为例，一共需要将四个要素类转化为相应的制图表达规则，因此在符号化过程中，必须选择对应规则来对符号系统进行分享，分别对道路线、教学楼等建筑面以及生活服务方式等进行表达。 3.2 属性变化表达 在该高校交通符号设计中，根据道路等级属性来表现不同道路，在创建制图表达后，可以实现对道路等级的动态表达，如果对相应的属性数据进行修改，则数据库中的表达规则会根据变化后的属性值，绘制出规则属性对应的显示效果。 3.3 复杂地物处理 制图表达规则可以通过预先制定的符号规则，对符号进行显示，而符号的显示效果则可以依照地图制图的实际需求进行设置。制图规则设置中，不仅能够对符号的基本信息如大小、形状、颜色等进行设置，还可以选择相应的显示方式，一是压盖方式设置，例如在道路交叉口的自动处理，可以在街区道路符号中进行覆盖，以此来完成道路交叉口的自动处理；二是线状尾部交叉，可以于尾部将实线线型显示出来，确保线状要素的尾部实交；三是由向点角度自动旋转，如喷泉、房屋等，在地图中可以设置为以角度属性项进行自动旋转。 3.4 位置冲突设置 如果制图表达规则无法满足地图制图要求，则需要运用好自由表达即覆盖，实现对现实状态的充分模拟，可以将一条线段分割为数段，实现符号化。例如，如果需要在道路与河流的交接位置，表现桥的特征，可以运用地理处理工具Create Overpass，以对应制图表达图层作为输入，以桥符号及相关联掩模作为输出，结合ArcMap中的Representation工具，完成对颜色、大小、方向等的调增，对地图进行完善。
测绘工程专业 实验六中国经济地图的设计 一、实验目的 通过作业，锻炼学生根据制图主题和资料自行选择表示方法的能力。并使学生初步掌握图例、图表设计及图面配置的一些基本原则和方法。并学会根据专题图色谱拟定设色印刷方案，充分了解专题地图的整个设计过程。 二、内容 根据给定的制图资料，设计“中国经济图”，并进行图面配置(包括图名、图例、比例尺、插图等的配置)，表示的专题内容如下: 1.表示全国人均国民收入的差别。根据各省人均国民收入的统计资料，分为五级: (单位：元) 400 -- 500 ；500 -- 600 ；600 -- 850 ；850 -- 1500 ；1500 以上 2. 表示各省社会总产值的概略统计值(不分级)及其构成(农业、工业、建筑业、运输业、商业) 3. 表示全国对外贸易情况 4. 表示经济特区城市(深圳、珠海、汕头、厦门、海口) 5. 表示沿海开放港口城市(天津、秦皇岛、大连、烟台、青岛、连云港、南迪、上海、宁波、温州、福州、广州、湛江、北海) 6. 图上所用到的色彩，要求能利用色谱拟定出一个设色方案，便于印刷时实现。因此，色彩设计既要考虑美观又要注意经济实用。 三、实验要求 1.正确选择表示方法，认真进行符号设计、图面设计、色彩设计，并构成统一协调的图面效果。 2. 要求绘制设计草图，并可作为出版原图的唯一依据。 四、制图资料
底图资料:中国全图 统计资料：附表一；附表二。
五、实验步骤 1、打开arcmap，在工具栏里找到目录，并打开找到文件链接，打开找到你要链接的文件夹，实践如图所示：文件链接 2、导入EOO文件，找到arc toolbox命令，打开。找到转换工具，然后打开。找到转换为coverage，打开然后找到从EOO导入。双击从EOO导入，然后导入你需要的EOO文件。 3、将文件中的要素移入内容面板中，将面要素和边界线要素，拖入内容列表中。
地图的基本概念与定义P5 1.地图必须遵循一定的数学法则/数学基础 2.地图必须经过科学概括/综合拓扑要素之间的关系 3.地图具有完整的符号系统邻接关联包含 4.地图是地理信息的载体 地图的定义P5 1.传统定义：地图是根据特定的数学法则，将地球或星球上的自然和社会经济现象通过制图综合，并以符号和注记缩绘到平面上的图像 2.现代定义：根据数学方法确定的构成地图数学基础的属性法则和构成地图内容地理基础的制图综合法则记录空间地理环境信息的载体，是传递空间地理信息的工具，反映各种自然和人文现象的多维信息、空间分布、组合、联系和制约及其在时空中的变化和发展 一、数学要素P6 控制和确定地图上地理要素与地面事物的相对位置，是地图的“骨架” 1.坐标网 ①地理坐标网/经纬线网，经度λ纬度φ ②平面直角坐标网/方里网/公里网，坐标X，Y-----仅适用于1:1万—1:25万比例尺地图 文字比例尺
大地控制点 三角点，水准点，导线点，GPS点，天文点 比例尺 地图上线段长/实地线段在椭球面上水平投影长（1/M）（1）数字比例尺1/1000,1:50000 定向指标线/三北P10 ①真子午线-----真北 ②磁子午线-----磁北 ③坐标纵轴-----坐标北 二、地理要素P8 三、辅助要素P9 1.图名 2.图号 3.图例 4.接图表 地图编号P14 1.行列式编号法：适于大区域的分幅地图ex：我国1/100万地图 分带投影的作用：减少变形的程度（变形不超过限度）
经纬度编号法P14 1.适用于梯形分幅地图 2.编号方法 ①行号=右图廓经度/该图幅的经差 ②列号=上图廓纬度/该图幅的纬差 ex：某1/5万地图的右图廓经度73°30′，该图经差15′，上图廓纬度17°20′，该图纬差10′，则：行号=73°30′/15′=294，列号=17°20′/10′=104 所以该幅图号为294104 经度东经 行号= 31 + 经差 纬度 列号= 1+ 纬差 新的地形图分幅编号P19 1,1/100万地图：：去掉图号中间的连接符--，如：J-50改为J50 2,1/50万------1/1万（6种比例尺）地图：在1/100万比例尺地图基础上，由10位编码组成： 1~3位：1/100万地图行号（1位）和列号（2位） 4位：比例尺代码 5~7位：图幅的行号数字码 8~10位：图幅的列号字码。b 投影实质 将地球椭球面上经纬网按一定数学法则转绘到平面上，即：x=f1（B,L）
第六章地图布局与报表 1 进入地图布局视图（Layouts View） 图6-1 进入地图布局视图 打开地图文档gis_ex09\ex06\ex06.mxd，激活Data Frame“人口密度”。选择菜单View / Layout View，图形的显示由“数据视图（Data View）”状态进入“布局视图（Layout View）”状态（见图6-1）。此时，空间数据显示在一个新的地图布局里，当前的Data Frame处于居中位置。选择菜单View / Toolbars，在其中下拉菜单中选择Layout，出现Layout工具条： Zoom in 页面放大 Zoom out 页面缩小 Pan 页面平移 Fixed Zoom In 按固定比例放大 Fixed Zoom Out 固定比例缩小 Zoom to Whole Page 显示整个页面 Zoom to 100% 按1: 1比例显示地图布局页面 Go back to extent 返回上一个显示 Go forward to extent 恢复前一个显示 Zoom Control 按精确比例显示布局 Change Layout 改变地图布局，用于调用模版 以上这些工具与标准工具栏（Standard Toolbar）虽然类似，但应用的对象不同，Layout工具针对地图布局的页面，不针对数据本身。以下对地图布局设置中，需要放大、缩小、移动地图页面时，都选用Layout工具条中的图标式工具。 2 新建地图布局 选用菜单File / Page Setup…，出现Page Setup（页面设置）对话框，该对话框中有左右两栏，左栏为Map Size（地图尺寸），右栏为Printer Setup（打印机设置）。在Map Size（地图尺寸）栏中，去掉Same as Printer前的勾选号“√”，表示地图布局大小与系统打印机无关。 Standard Page Size：A4 下拉选择页面大小 Width: 29.7 Centimeters 页面的宽度（页面方向设定后，会自动改变），单位为厘米 Height: 21 页面的高度（页面方向设定后，会自动改变）Page ● Landscape 点击左侧圆点选择，纸张横向放置 在该对话框下方Map Setup栏中，将Output Image设为Best时，按最佳方式输出图像。对话框右侧是关于打印机的设置。按OK键关闭页面设置（Page Setup）
一、实验目的与要求 (1) 掌握ArcMap 下各种渲染方式的使用方法，通过渲染方式的应用将地图属性信息以直观的方式表现为专题地图。 (2) 使用ArcMap Layout（布局）界面制作专题地图的基本操作。 (3) 了解如何将各种地图元素添加到地图版面中生成美观的地图设计。 提示：在以下练习过程中，请时常注意保存地图文档 二、实验准备 实验数据：图层：[省会城市、地级市驻地、主要公路、国界线、省级行政区、Hillshade_10k] 软件准备：ArcGIS Desktop ---ArcMap 三、实验内容与主要过程 第1步渲染图层要素－唯一值符号 在ArcMap中新建地图文档，加载[空间分析] 扩展模块及[空间分析工具栏] 加载图层：[省会城市、地级市驻地、主要公路、国界线、省级行政区、Hillshade_10k]， 将地图文档保存到Ex12 下，名称为：ChinaMap 在[图层列表面板]（TOC）中右键点击图层：[省级行政区]，执行[属性]命令，在出现的[图层属性]对话框中，点击[符号-Symbology]选项页，如下图所示，渲染参数设置为：[类别－>唯一值，字段值设置为：DZM ] 。点击[添加全部值]按钮，将<所有其它值>前检查框的勾去掉。如图1-1所示： 点击[符号]列，然后选择[全部符号属性]命令。点击[符号]列，然后选择[全部符号属性]命令。如图1-2所示： 图1-1 图1-2 在[符号选择器]中，将[轮廓线颜色] 设置为[无颜色]：如图1-3所示： 点击[显示-Display]选项页，将图层透明度设置为：[50%]: 如图1-4所示：
图1-3 图1-4 现在图层：省级行政区根据字段[DZM]进行唯一值渲染，且有伪三维效果（关闭[省级行政区]和[Hillshade_10k]之外的其它所有图层）关闭并移除图层：[Hillshade_10k] 显示图层：[国界线]，在[TOC]中右键点击图层：[国界线]，执行[属性]命令，在出现的[图层属性]对话框中将渲染方式设置为[单一符号]，点击[符号设置]按钮（如图1-5）在[ 符号选择器]对话框中选择一种线状符号（如图1-6所示） 图1-5 图1-6 显示图层:[地级城市驻地],并参考以上操作及下图所示,设置图层渲染方式:如图所示： 第2步标注图层要素 在TOC中，右键点击图层：[省级行政区]，执行[属性]命令，在出现的[图层属性]对话框中，点击[标注]选项页，确认标注字段为：[Name],点击[符号]按钮，如图2-1所示在[符号选择器]对话框中，将标注字体大小设置为: [12], 点击[属性]按钮(如图2-2所示):
实验一根据图幅号校正 一、实验过程 1：打开MapGIS软件地图编辑器，选择添加图层，右键当前编辑，矢量 化光栅文件求反，栅格几何校正工具，开始校正。 2：控制点信息，删除原控制点，图幅生成控制点，输入图幅信息，图幅坐标确定，生成GCP点，顺序修改所有控制点，计算控制点残差。保存 控制点信息。 3：校正预览，逐格网校正，结束栅格校正。 4：移除现图幅，添加保存的校正后图幅，单击图幅下方单位进行地理坐标系与单位的修改，保存文件。 二、实验结果 1：控制点信息 控制点ID 校正点X坐标校正点Y坐标参照点x坐标参照点Y坐标RMS 1, 646.482715, 3924.965002, 566141.378498, 3352705.817095, 2.33229 2, 1319.616256, 3926.175857, 567000.000000, 3352711.047855, 0.47576 3, 2105.612795, 3928.583756, 568000.000000, 3352717.224861, 1.88233 4, 2891.690571, 3932.203788, 569000.000000, 3352723.493424, 2.05069 5, 3676.324833, 3936.795278, 570000.000000, 3352729.853450, 1.18464 6, 4462.645330, 3941.796375, 571000.000000, 3352736.305067, 0.38865 7, 5247.522314, 3945.602207, 572000.000000, 3352742.848115, 1.18878 8, 5369.474367, 3946.152117, 572154.393966, 3352743.866466, 0.77375 9, 5371.232172, 3744.519111, 572152.702660, 3353000.000000, 0.14592 10, 5250.292335, 3743.356495, 572000.000000, 3353000.000000, 1.0661 11, 4465.566082, 3734.575373, 571000.000000, 3353000.000000, 0.15665 12, 3679.796581, 3725.954750, 570000.000000, 3353000.000000, 0.19613 13, 2894.107330, 3717.334128, 569000.000000, 3353000.000000, 0.2136 14, 2108.658828, 3708.793756, 568000.000000, 3353000.000000, 0.39921 15, 1322.648577, 3700.092883, 567000.000000, 3353000.000000, 0.27055 16, 648.565838, 3692.447965, 566139.597831, 3353000.000000, 1.913 17, 5375.691643, 2961.628723, 572146.098325, 3354000.000000, 2.64997 18, 5261.626009, 2960.600111, 572000.000000, 3354000.000000, 2.57857 19, 4476.418257, 2951.176990, 571000.000000, 3354000.000000, 1.72425 20, 3690.889505, 2942.155118, 570000.000000, 3354000.000000, 1.34634 21, 2905.280504, 2933.213496, 569000.000000, 3354000.000000, 1.06606 22, 2119.430752, 2923.950875, 568000.000000, 3354000.000000, 0.44094 23, 1332.939002, 2914.929003, 567000.000000, 3354000.000000, 0.72423