现代地图制图技术

浅谈现代地图制图的发展和意义作者：梁小清谭盛辉来源：《科技资讯》2015年第14期摘要：地图是先于文字形成的用图解语言表达事物的工具，按照一定的数学法则，利用制图语言通过制图在一定的载体上进行综合，对地球上各事物的空间分布、相互关系和时间发展变化状态用图形进行表达。

过去，人们把地图看成是“地球表面在平面上的缩写”；随着社会的进步和发展，地理信息系统和计算机制图的发展，地图可以当成是反映自然现象、社会现象、经济现象的一种载体。

该文结合了传统地图制图和现代地图制图的产品和技术，介绍了地图制图理论和方法的发展和意义。

关键词：地图制图 GIS 电子地图中图分类号：P283 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0255-021 地图制图理论的现状和发展1.1 地图制图的发展简史地图和地图制图的发展历史悠久，《地理学指南》就是古希腊地理学家托勒密关于地图制图的著作。

在他看来，地理学就是“将地球上所有已知的部分和附属的东西以线画的形式进行描绘”。

他还对简单的圆锥投影有所研究，并绘制了世界地图。

对中国古代地图制图产生深远影响的就是“制图六体”，这是由中国西晋地图制图学家裴秀所创立。

另外，对地图制图发展做出很大贡献的还有元代的朱思本、明代的贾耽、明代的罗洪先等。

17世纪以来，欧洲进行了规模巨大的地形图测绘和三角测量，使地图制图有了进一步的发展。

中国从清朝开始，大规模地进行了地图测绘，编制出了《大清一统舆图》和《皇舆全图》。

兴起于20世纪初的航空摄影测量法，促使地形图测绘生产的过程发生了改变，加上采用的照相平板彩色胶印等技术，形成了地图制图学现代体系。

1.2 现代地图制图理论发展在地图制图发展方面，与地图制图学有着关联和交叉关系的社会科学、系统科学、自然科学等的研究成果提供了理论基础以及技术支持，并进一步研究和发展了地图符号、地图理论、地图信息等地图制图理论。

1.2.1 地图信息论多种色彩的总和及其相互联系的差别、图形几何特征是地图信息的具体表现，地图信息是通过图解来对制图个体以及其性质构成的信息进行表达的。

计算机地图制图计算机地图制图（Computer-Aided Cartography，简称CAC）又称数字化制图、计算机辅助制图等，简称为机助制图。

简单的讲计算机地图制图是以地图学基本原理为基础，应用计算机和图形输入输出设备，从事地图制作和使用的一门学科。

数字地图数字地图是以数字形式记录和存储的地图。

电子地图电子地图是数字地图转化为模拟地图的软拷贝形式。

无极比例尺指以一个大比例尺空间数据库为基础数据源，在一定区域内空间对象的信息量随比例尺变化自动增减，从而使得空间地理信息的压缩和复现与比例尺自适应的一种信息处理技术。

光栅化在图形输出时，从图形对象的几何和拓扑信息出发，确定最佳逼近图形的象素集合，并用指定的颜色和灰度设置象素的过程称为图形的扫描转换或光栅化。

矢量数据的压缩又称为数据化简，是指从所取得的数据集合中抽出一个子集，这个子集作为一个新的信息源，能够用尽可能少的数据量，在规定的精度范围内，最好的逼近原集合。

矢量数据的压缩主要是对线的压缩。

垂距法在给定的曲线上每次顺序取三个点，计算中间点与其它两点连线的垂距d，并与限差L比较。

光栏法定义一个扇形区域，通过判断曲线上的点在扇形外还是在扇形内，确定保留还是舍去。

道格拉斯-普克法对给定曲线的首末点虚连一条直线，求中间所有点与直线间的距离，并找出最大距离dmax，用dmax与限差 L比较。

拓扑关系是一种对空间结构关系进行明确定义的数学方法，是指图形在保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。

点(结点)、线(链、弧段、边)、面(多边形)是表示空间拓扑关系最基本的拓扑元素。

操作尺度对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度地理网格是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。

数据模型对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。

对象模型将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。

现代地图学第一章名词解释：1.现代地图：现代地图是按照严密的数学法则，用特定的符号系统，将地球或其它星球的空间事象，以二维或多位、静态活动态可视化形式，抽象概括、缩小模拟等手段表示在平面或球面上，科学地分析认识与交流传输着事象的时空分布、数质量特征及相互关系等多方面信息的一种图形或图像。

2.现代地图学：现代地图学是以地图信息传输与地图可视化手段，以区域综合制图与地图概括为核心，以地图科学认识与分析应用为目的的，研究地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性大众化科学。

3.普通地图：普通地图是以同等详细程度全面表示地面上主要的自然和社会经济现象的地图，能比较完整地反映出制图区域的地理特征，包括水系、地形、地貌、土质植被、居民地、交通网、境界线，以及独立地物等。

进一步可分为地形图和地理图。

4.专题地图：专题地图是着重表示一种或几种自然或社会经济现象的地理分布，或强调表示这些现象的某一方面特性的地图。

（其主题多种多样，服务对象广泛。

按专题内容可分为自然地图、社会经济地图和环境地图等不同专题类型的地图。

）5.电子地图：电子地图是用电子地图制图系统，以数字地图数据为基础，借助于计算机信息传输或转换等功能，并能在计算机屏幕上显示出图形符号的地图。

即符号化或可视化了的数字地图，是现代地图应用的重要形式。

6.数字地图：是以数字形式记录和贮存的地图。

包括矢量的栅格的数字地图。

它是相对于手工和电子模拟的地图而言的。

是完全数字化的地图。

简答题1.对比风景画，航片或卫片说明地图的基本特征。

（1）严密的数学法则。

这一法则使地图具有严密的数学基础，可以在图上量算位置、距离、方向、体积和面积等。

（2）科学的地图概括。

舍去次要的、微小的，保留基本的、主要的，并加以概括。

地图内容科学性的核心问题就是地图概括。

（3）特定的符号系统。

地理事物的形状、大小、性质等特征千差万别、十分复杂，需用特定的符号系统来表示。

且采用符号系统可以将主要地物与次要地物区别表示。

数字化地图制作的流程和方法在现代社会中，数字化地图的制作已经成为了重要的工作之一。

对于地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）的发展起到了重要的推动作用。

数字化地图不仅可以呈现地理信息，还可以帮助人们更好地理解和利用地理空间数据。

本文将介绍数字化地图制作的流程和方法，希望能够给读者提供一些有用的参考。

一、数据收集与整理数字化地图的制作首先需要进行数据收集与整理工作。

这一过程包括了采集地理数据、获取现有的地理信息资源以及整理和处理这些数据。

具体的方法主要有以下几种：1.野外调查：通过实地走访和采集数据，获取地理信息的原始数据。

例如，可以使用地理定位系统（Global Positioning System，简称GPS）获取地理坐标信息，从而准确地标记地点的位置。

2.现有数据获取：利用现有的地理信息资源，如卫星影像、航空影像等，借助遥感技术获取高分辨率的地理数据。

这些数据可以在数字化地图中起到补充和丰富地理信息的作用。

3.数据整理与处理：对采集到的数据进行整理和处理，使其符合数字化地图制作的需求。

例如，对野外采集的数据进行清洗和筛选，去除不必要的信息，保留有效的数据。

二、地图边界确定在数字化地图制作过程中，地图边界的确定非常重要。

地图边界的确定需要考虑到地理实际情况、地图的使用目的以及制图的比例尺等因素。

通过下面几个步骤可以进行地图边界的确定：1.绘制地图外框：根据地图的使用目的和比例尺，使用绘图软件（如Adobe Illustrator或AutoCAD）绘制地图的外框，确定地图的整体大小和比例。

2.标记地图边界特征：根据地理实际情况，在地图外框上标记地图边界的特征，如山脉、河流、湖泊等。

这些特征可以使地图更加直观和易于理解。

3.优化地图边界：根据地理数据的具体情况，在绘制地图边界的过程中，可以通过增加或减少地图的边界特征，使地图更加美观和合理。

三、地图要素绘制地图要素的绘制是数字化地图制作的核心环节。

地图制图技术及发展方向摘要：利用图像来传达信息要比文字更早，因此，地图首先采用图示的形式来表现与传达地理地质信息。

随着技术的不断发展，遥感、计算机等新学科的理论和技术不断的被引入和运用到地图制图领域，去完善地图制图技术的不足与缺憾，在不断的前进中，我国地图制作技术的方向发展与发展道路也越来越清晰与光明。

本文综述了近年来地图制图技术取得的成绩，并对其发展前景进行了预测，尤其是在计算机、遥感等新技术的运用下，在长期的研究与实践中，由传统的人工制图方式逐渐演变为自动化制图，就我国地图制图技术的发展作了简略的论述。

关键字：地图；制图技术；发展方向引言：传统的制图工艺全靠手工清绘、刻绘。

数字化绘图技术的引进，使生产力得到了极大的解放，工作效率得到了极大的提升；在数字化制图中，可以将地图数据存储到数据库中，从而使数据的利用率得到进一步的提升。

传统的地图出版工作，从编绘到印刷，往往需要很长的时间，这与信息时代的发展背道而驰。

计算机信息技术在当今社会迅速发展，新技术的运用使得地图制图学产生了一场技术革命。

电脑能快速地处理海量的资料，从而减少了绘图的费用；随着地图数据库的广泛应用，数据准备工作变得轻松；拓展了地图的使用领域；加快了地图信息的传递；节约了绘制地图的时间。

利用电脑可以迅速、高效地绘制出系列地图，极大地减少了人力的劳动量，克服了人为制图时的主观因素；利用数学的方法可以更方便的进行地图的绘制。

以往传统的制图技术，如内容转换、投影变换等，都发生了根本性的变化；人机交互式绘图的可视化设计方法和应用受到了绘图人员的广泛重视。

一、我国地图绘制技术与理论发展概况。

(一)我国地图测绘技术的发展。

我国地图与制图体系的发展历史源远流长，朱思本、贾耽、罗洪先等在地图制图上做出突出贡献，自清代以来，我国一直在进行大范围的地图绘制工作，并出版了《大清一统舆图》《皇舆全图和》。

从二十世纪起，航空摄影测量方法发生了变化，并运用了摄影、彩色胶版等技术，逐步发展成为现代地图制图学。

分析数字地图制图技术的发展1. 引言1.1 数字地图制图技术的重要性数字地图制图技术是当前地理信息科学领域的重要组成部分，在现代社会中发挥着重要作用。

数字地图制图技术的重要性主要体现在以下几个方面：数字地图制图技术为人类提供了更加准确、全面的地理信息。

通过数字地图制图技术，可以将地理信息以数字化的形式呈现，包括地形、地貌、地物分布等。

这种数字形式的地图数据更加易于存储、管理和传播，不仅提高了地图制作的效率，也为各行业部门提供了更加便捷的地理信息查询和利用途径。

数字地图制图技术有助于推动各行业领域的发展。

在城市规划、交通管理、环境保护、农业生产等方面，数字地图制图技术的应用都能够为决策者提供重要参考，指导各项工作的开展。

通过数字地图制图技术，可以更好地了解和把握各种地理信息，为各行业的发展提供数据支持。

数字地图制图技术的发展还有助于提升地理信息服务的水平。

随着数字地图制图技术的不断进步，地理信息服务能够更加个性化、精准化，为用户提供更加贴心的服务体验。

数字地图制图技术的重要性不仅在于其应用的广泛性和便利性，更在于其对地理信息服务水平的提升和推动作用。

1.2 数字地图制图技术的发展历程数字地图制图技术的发展历程可以追溯到20世纪初，随着计算机技术的发展，数字地图制图技术得到了快速的发展。

最初的数字地图制图技术主要是利用计算机来存储和管理地图数据，但是由于计算机性能和存储容量的限制，数字地图制图技术的发展并不是很快。

随着计算机性能的不断提升和地理信息系统（GIS）技术的兴起，数字地图制图技术开始得到了更广泛的应用。

GIS技术将地图数据与空间分析和统计分析相结合，使得数字地图制图技术不仅可以用于展示地理信息，还可以用于进行空间分析和决策支持。

在数字地图制图技术的发展历程中，地理信息系统、卫星遥感技术、全球定位系统（GPS）技术等先进技术的不断应用和发展，为数字地图制图技术的发展提供了强大的支撑。

数字地图制图技术已经成为现代地理信息系统和地图制图领域不可或缺的一部分，不仅在国土资源管理、城市规划、农业生产等领域发挥着重要作用，也在环境保护、气象预测等方面发挥着越来越重要的作用。

4D产品随着测绘技术和计算机技术的结合与不断发展。

地图不在局限与以往的模式，现代数字地图主要由DOM (数字正射影像图)、DEM (数字高程模型)、DRG (数字栅格地图)、DLG (数字线划地图)以及复合模式组成。

DOM (数字正射影像图)利用航空相片、遥感影像，经象元纠正，按图幅范围裁切生成的影像数据。

它的信息丰富直观，具有良好的可判读性和可量测性，从中可直接提取自然地理和社会经济信息。

DEM (数字高程模型)数字高程模型是以高程表达地面起伏形态的数字集合。

可制作透视图、断面图，进行工程土石方计算、表面覆盖面积统计，用于与高程有关的地貌形态分析、通视条件分析、洪水淹没区分析。

DRG (数字栅格地图)数字栅格地图是纸制地形图的栅格形式的数字化产品。

可作为背景与其他空间信息相关，用于数据采集、评价与更新，与DOM、DEM集成派生出新的可视信息。

DLG (数字线划地图)现有地形图上基础地理要素分层存储的矢量数据集。

数字线划图既包括空间信息也包括属性信息，可用于建设规划、资源管理、投资环境分析等各个方面以及作为人口、资源、环境、交通、治安等各专业信息系统的空间定位基础。

普通地图的内容要素及表示方法一、普通地图上的内容要素-数学要素、地理要素和图廓外要素数学要素——坐标网、地图比例尺、地图定向等地理要素——包括自然地理要素、社会经济要素和其他标志自然地理要素有水系、地貌和图质植被；社会经济要素有居民地、交通网、境界和行政中心；其他标志为方位物、经济标志、科学文化标志等。

图廓外要素——图名、图号、接图表、图例、图廓、分度带、比例尺、坡度尺及坐标系统等二、水系及其在图上表示水系是指海洋、江河、湖泊、水库、水渠、井泉各种自然的人工的水文物体的总称。

关于河流及沟渠的表示：我国1971年《图式》中规定河流单双线的分界宽为0.4mm，即凡双线河就表示真实的河宽。

对中小比例尺地形图(如1：5万)补充规定“实地宽100m以上的合理就扩大绘为双线”(从0.2扩大到0.4）实地河宽100米到200米这段成为符号性双线河(或称记号双线河)，它不表示真宽，要注明河宽注记。

1数字地图的发展历史20世纪50年代,随着电子计算机技术的发展,数字地图应运而生,人们可以方便的利用计算机来计算、处理、分析这些数据。

这些存放在计算机中的地图数据就是数字地图,他们是用来建立各类专题地理信息系统和制作各类专题地图的数字框架与基础。

数字地图最早用于土地与地籍信息的管理,1956年奥地利的测绘部门建立了地籍数据库;20世纪60年代末,加拿大测绘部门建立了世界上第一个地理信息系统,即加拿大地理信息系统(CGIS)。

数字地图的大量应用是在70年代后期,由于计算机普及与推广,以及计算机技术的迅猛发展(大容量存储、高质量的图形图像显示),各类地图制图软件及地理信息系统软件如雨后春笋发展并得到广泛应用和重视。

80年代是GIS的普及与推广应用阶段,数字地图被广泛应用于国土利用、城市规划、人口规划、统计与布置等方面。

进入90年代及21世纪,随着计算机的微型化,WINDOWS操作系统及网络的迅速发展,数字地图已应用于国民生产的各个部门,已成为政府决策不可或缺的工具与手段,特别是WEBGIS的发展,数字地图从服务政府、企业转向为普通老百姓服务,已成为公众生活的一部分。

2数字地图的技术基础A、计算机图形学(Computer Graphics)计算机图形学的主要研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。

图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。

从处理技术上来看,图形主要分为两类,一类是基于线条信息表示的,如工程图、等高线地图、曲面的线框图等,另一类是明暗图,也就是通常所说的真实感图形。

B、数据库技术数据库是依照某种数据模型组织并存放的数据集合。

数据库的特点是数据量大、需长期保存及反复使用、多用户共用。

对数据库中数据的各种操作统一由一个软件执行,即数据库管理系统(DBMS)。

数据库和数据库管理系统合称为数据库系统。

在地图学中的应用表现为对空间和非空间数据的管理。

现代专题地图制图研究进展与趋势探索摘要：当前，国内的专题地图还处在起步的发展时期，还有待进一步的研究。

专题地图应体现出当代的特点，体现出其时代感。

同时，由于时间的推移，专题地图在形式和表现形式上也会发生改变。

因此，面对理论缺失、专题符号简化等问题，应引起学术界的高度关注和加强。

随着人类学科范围的扩大，专题地图的发展前景也越来越广阔，这对我们来说是一个巨大的挑战和机会。

关键词：现代专题；地图制图；研究进展；趋势探索引言在地理观测技术、大数据技术和网络通信技术飞速发展的今天，专题地图的出现为作者对该地区的具体情况的深入研究，起到一定的参考作用。

专题地图就是利用专题的象征手法，把无法看到的东西以图表或者其他方式呈现。

该方法要求有足够的资料来进行研究，相对于常规的主题图来说，这是一个多领域的突破。

1.现代专题地图制图概述1.1.专题地图的概念专题地图也被简称为“特种地图”。

这是近年来出现在国内地图著作中的专属名词。

专题地图是根据地图主题的突出和细化以及与主题相关元素的地图，由两部分组成，第一部分是专题内容，即地图要表达得自然或社会现象特征，第二部分是地理基础，即显示空间或地理环境的普通要素。

通常情况下，专题地图会尽力突出或完善制图区的自然或人文要素。

因为地图涉及的领域广泛，所以，只要具有空间属性的信息以及数据都可以用专题地图来表达。

由于专题地图的内容以及形式的多样化，它广泛应用于经济发展、教育教学、科研研究、国防建设等多个领域。

与普罗大众日常所了解到的普通地图相比，专题地图更具特色性，其发展空间也较大。

1.2.专题地图的特征首先，专题地图具有主题性。

群众所了解到的普通地图，如世界地图、中国地图一般表达要素的基本特征和一般特征。

但是专题地图则强调主题要素的重要性，它是根据主题来进行相关的拓展完善。

其次，专题地图具有特殊性。

专题地图会强调普通地图中的某一个或某几个要素进行专业的探索。

普通地图中所没有提及的要素，有些专题地图也会进行绘制。

现代数字地图制图的综合技术应用研究摘要：近年来，随着我国信息技术的不断发展，各行业内快速涌现了一些智能化机械或者技术的综合应用。

地图制图作为对各行业发展具有重要影响的一项工作内容，当前我们了解到数字地图制图技术的综合性发展在很大程度上为行业内部的作业效率及相应数据查阅准确性提升都产生了积极有效影响。

以下文章内容以现代数字地图制图综合技术应用为主题，对其展开具体化分析。

关键词：数字地图；制图技术；综合应用；实践分析现在数字地图制图综合技术的有效应用用通俗的话来讲就是：在行业发展过程中，充分借助现代信息技术将有关地区的地图借用计算机或者智能化数据的方式来绘制出一副完整的地图。

数字地图的综合应用一方面实现了对各种数据的精准化监测以及储存，另外数字化的地图画作业更在很大程度上为各项工程建设的质量以及准确性都提供了强有力的数据化支持。

以下我们将从数字地图制图综合技术应用的具体分析出发，对内部存在的问题以及详细的优化策略等展开分析。

1现代数字地图制图的综合技术应用分析对现代数字地图制图综合技术应用现状的了解式展开这一技术综合性发展的有效基础，通过深入到一些行业发展的具体过程。

我们了解到：现代数字地图制图技术的有效应用为工程整体快速建设发展会带来积极有效影响。

我们以建筑工程的施工建设为例，当前数字地图的综合化应用为整个建筑工程的建设提供了首要的数据支撑，如：建筑物周边的交通或者政治商圈的相应地理位置。

数字地图的规划设计在很大程度上帮助了整个建筑工程可以完成在数字地图上的相应作业工作，这样综合技术的应用为建筑工程整体更精准的确定建设范围铺垫了坚实的基础。

而现代数字地图制图技术在综合应用过程中不仅要求具体的工程项目管理者对该技术多加以关注，另外更要求工程内部快速储备该方面的专业性人才。

2现代数字地图制图综合技术应用中存在的问题2.1相应工程在开展技术应用时缺乏关注综合我们的社会调查，可以清楚发现现代数字地图制图综合合技术在很多行业中间有高效率的应用，首当其冲可以讲的是建筑工程建设发展。

地图制图软件开发中的地图缩放和拖动功能地图制图软件在现代社会中发挥着重要的作用，它们用于展示地理信息、分析地理数据以及帮助用户导航和定位。

其中，地图缩放和拖动功能是地图制图软件的基础功能之一。

本文将探讨地图缩放和拖动功能的设计原则、实现方法以及相关挑战。

1. 设计原则在地图制图软件中，地图缩放和拖动功能的设计应遵循以下原则：1.1 用户友好性：地图缩放和拖动功能应该简单易用，用户能够通过直观的操作进行地图缩放和拖动。

例如，使用鼠标滚轮进行缩放、点击拖动以及提供屏幕上的按钮等。

1.2 平滑性：地图缩放和拖动应该具有流畅的动画效果，以提供良好的用户体验。

缩放和拖动操作不应产生卡顿或延迟，以确保用户获得实时地图反馈。

1.3 多级别缩放：地图缩放应支持多个级别，以便用户能够在不同比例尺下查看地图。

用户应能够进行放大和缩小操作，并能够在各个级别之间无缝切换。

1.4 连续拖动：拖动功能应该允许用户在地图上连续拖动，以便自由浏览地图。

用户应能够按住鼠标左键或触摸屏幕并拖动地图，地图应随之平滑移动而不会中断或跳跃。

2. 实现方法地图缩放和拖动功能的实现需要考虑以下方面：2.1 地图数据处理：地图数据通常以矢量、栅格或图块的形式存储。

在进行缩放和拖动操作时，软件需要根据当前显示区域加载相应的地图数据，并进行坐标转换，以确保地图在不同屏幕尺寸和比例尺下的正确显示。

2.2 用户交互：软件需要捕捉用户的操作，例如鼠标滚轮事件、点击事件和拖动事件等。

根据用户的操作，软件需要相应地调整地图的缩放级别和位置，并更新地图显示。

2.3 动画效果：为了实现平滑的地图缩放和拖动效果，软件可以使用动画技术来过渡地图的变化。

例如，在缩放过程中逐渐调整地图的大小和位置，或者在拖动过程中通过动画来交互地更新地图的显示。

2.4 边界限制：为了避免地图显示超出范围，软件需要在缩放和拖动操作中设置边界限制。

当用户进行缩放或拖动操作时，软件应该检测边界限制，并保证地图在合理范围内显示，以免出现地图显示不完整或空白的情况。