第十章 数据显示和地图编制
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地图编制课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生了解地图编制的基本原理和方法,掌握地图编制的基本技能,培养学生的地理思维和空间想象力。
具体来说,知识目标包括:了解地图编制的历史和发展,掌握地图编制的基本原理和方法,熟悉地图的各种符号和表示方式;技能目标包括:能够独立完成简单的地图编制,熟练使用地图编制软件,掌握地图编制的基本技巧;情感态度价值观目标包括:培养学生对地图的兴趣和热情,使学生认识到地图在日常生活和学习中的重要性,培养学生的地理思维和空间想象力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括地图编制的基本原理、地图编制的方法和技巧、地图的符号和表示方式、地图编制软件的使用等。
具体来说,教学大纲如下:1.地图编制的基本原理:介绍地图编制的历史和发展,使学生了解地图编制的基本概念和原理。
2.地图编制的方法和技巧:教授地图编制的基本方法和技巧,让学生能够独立完成简单的地图编制。
3.地图的符号和表示方式:介绍地图的各种符号和表示方式,使学生熟悉地图的阅读和理解。
4.地图编制软件的使用:教授地图编制软件的使用方法,让学生熟练掌握地图编制的基本技巧。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体来说:1.讲授法:用于向学生传授地图编制的基本原理和方法,使学生掌握地图编制的基本知识。
2.讨论法:用于激发学生的思考和讨论,培养学生的地理思维和空间想象力。
3.案例分析法:通过分析具体的地图编制案例,使学生了解地图编制的实际情况和技巧。
4.实验法:让学生通过实际操作地图编制软件,掌握地图编制的基本技巧和方法。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备多种教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
具体来说:1.教材:选择合适的地图编制教材,为学生提供地图编制的基本知识和方法。
2.参考书:提供相关的参考书籍,为学生提供更多的地图编制知识和实例。
地图编制的基本步骤和原则地图是一种有效展示地理信息的工具,为人们提供了对地理空间关系的直观认识。
地图编制是将地理空间数据转换为地图表达形式的过程,涉及到收集和整理数据、制作和设计地图等多个步骤。
下面将介绍地图编制的基本步骤和原则。
1. 数据收集与整理:地图编制的第一步是收集各类地理空间数据,包括地理位置、地貌、行政区划、交通网络等信息。
这些数据可以通过地理调查、航测、卫星影像等手段获取。
随后,需要对收集到的数据进行整理与处理,消除噪声、修正误差,并进行地理数据库的建立。
2. 地图投影与坐标系统选择:地球是一个三维的球体,而地图是平面上的二维表达。
为了将地球上的地理空间关系准确地表达在平面上,需要进行地图投影。
地图投影有很多种方法,每种方法都有其特定的优缺点。
在选择地图投影方法时,需要根据地图的目的、地域范围等因素综合考虑,并选择合适的坐标系统。
3. 地图设计与符号化:地图设计是将地理信息根据实际需求和样式要求进行整合、筛选和渲染的过程。
地图设计应考虑读者的需求,使得地图内容易于理解和阅读。
地图设计还需要注意图例的设计,使用统一的符号和色彩,以确保地图的一致性和可读性。
4. 数据解析与地图分类:地图编制的过程中,需要对数据进行解析和分类,将数据进行提炼整合,并将不同的地理信息分别表达在地图上的相应位置。
地图的分类可以根据地理要素的特性、分布特征等进行,如地形图、行政区划图、交通图等。
5. 地图排版与输出:地图排版是将地图的各个要素进行组合布局的过程。
在地图排版时,需要注意版式设计、地图元素之间的相对位置关系、字体大小等因素,使地图整体呈现出美观、清晰、易读的效果。
完成地图排版后,可以进行输出和印刷,或者以电子地图的形式发布。
在地图编制的过程中,还需遵循一些基本原则,以确保制作出准确、可信、易读的地图。
1. 精确性原则:地图编制必须精确反映现实世界的地理现象和地理信息。
地图上的地理要素的位置、形状和比例关系应与实际世界相吻合,尽量减少误差和畸变。
如何进行地图编制的技巧地图编制是一项复杂而又重要的任务,它帮助人们更好地了解和认识世界。
在地图编制的过程中,技巧和方法的运用至关重要。
本文将介绍一些地图编制的技巧,帮助读者更好地掌握如何进行地图编制。
一、收集地理数据地图编制的第一步是收集地理数据。
这些数据可以包括地形、水系、交通网络、建筑物等。
收集地理数据的方法多种多样,可以通过现场调查、卫星遥感、航空摄影等方式获取。
现场调查是最常见的方法之一。
通过实地考察,可以获得准确的地理数据。
此外,使用无人机进行遥感调查也是一种有效的方式。
无人机可以携带各种传感器,实现从空中获取地理数据的目的。
卫星遥感和航空摄影也是常用的手段。
利用卫星或者飞机拍摄的影像,可以获得大范围的地理数据。
这些影像经过处理,可以提取出有用的地理信息,进而用于地图编制。
二、制定地图的比例地图的比例决定了地图的精度。
在制定地图比例时,需要根据地图的使用目的和具体需求进行考虑。
如果地图用于导航或旅行指南,需要较高的精度,比例应该较大。
而如果地图用于长距离行驶或区域规划,比例可以适当减小。
制定地图比例时,还需要考虑地图的显示区域。
如果地图显示的是一个小范围的地区,比例可以适当增大,以显示更多的细节。
如果地图显示的是一个大范围的地区,比例应该较小,以保证整体的一致性。
三、选择合适的投影方式地球是一个球体,而地图是平面的。
为了能够将地球的表面展示到平面上,需要采用一种合适的投影方式。
选择合适的投影方式是地图编制的重要环节之一。
常用的地图投影方式有等距圆柱投影、等角圆柱投影、等面积投影等。
不同的投影方式有着不同的特点和适用范围。
在选择投影方式时,需要综合考虑地图的使用目的、显示区域、精度要求等因素。
四、符号化和标注符号化和标注是地图编制的关键阶段。
通过选择合适的符号和标注方法,可以使地图更加直观和易懂。
符号化是将地理数据转化为图形符号的过程。
通过符号化,可以用不同的符号来表示不同的地理要素,如河流、山脉、建筑物等。
地图编制的基本原理和流程The basic principles and processes of map compilation are essential in creating accurate and informative maps. 地图编制的基本原理和流程对于制作准确和信息丰富的地图至关重要。
Maps play a crucial role in various fields such as navigation, urban planning, resource management, and environmental studies. 地图在导航、城市规划、资源管理和环境研究等各个领域都扮演着至关重要的角色。
The compilation of maps involves a systematic approach that includes data collection, processing, analysis, and visualization. 地图编制涉及系统性方法,包括数据收集、处理、分析和可视化。
The process requires a combination of technical skills, geographic knowledge, and attention to detail to produce high-quality maps. 该过程需要结合技术技能、地理知识和细致的注意力,以制作高质量的地图。
One of the fundamental principles of map compilation is accuracy, as maps must represent the true locations and spatial relationships of geographic features. 地图编制的基本原理之一是准确性,因为地图必须代表地理特征的真实位置和空间关系。
地图编制方案1. 简介地图编制是指通过采集、整理和处理地理信息数据,将其制作成具有地理位置信息的图形表现形式。
地图编制方案是指根据需求和目标制定的用于指导地图制作工作的计划和步骤。
本文将分析地图编制的重要性,介绍地图编制的基本步骤,并提供一个地图编制方案的模板。
2. 地图编制的重要性地图编制有着广泛的应用和重要性,它可以帮助人们更好地理解和利用地理空间信息。
以下是地图编制的一些重要性:2.1 提供空间可视化地图编制可以将地理信息数据以图形化的形式展示出来,使得人们能够更直观地理解地理现象和地理空间关系。
通过地图,人们可以了解地理现象的分布、变化趋势以及相互关系,从而更好地进行地理分析和决策。
2.2 支持决策制定地图编制提供了空间信息和地理分析结果,可以支持政府、企业和个人进行决策制定。
例如,地图可以帮助政府规划城市发展、优化交通路线,帮助企业确定市场布局和销售区域,帮助个人选择出行路径等。
2.3 促进信息共享和交流地图编制可以将地理信息以可视化形式发布出来,方便各类用户进行查阅、使用和交流。
地图可以作为一种通用的信息表达方式,不受语言和文化的限制,可以促进不同地区、不同领域之间的信息共享和交流。
3. 地图编制的基本步骤地图编制涉及多个步骤,包括数据采集、数据处理、地图设计、地图制作等。
以下是地图编制的基本步骤:3.1 数据采集数据采集是地图编制的第一步,它涉及到收集和获取地理信息数据。
数据采集可以通过多种方式完成,包括实地调查、卫星遥感、航空摄影等。
根据地图的目标和需求,选择合适的数据采集方法,获取所需地理信息数据。
3.2 数据处理数据处理是将采集到的地理信息数据进行整理和加工的过程。
数据处理包括数据清理、数据整合、数据转换等步骤,旨在提高数据的质量和适用性。
数据处理可以使用GIS(地理信息系统)软件来完成。
3.3 地图设计地图设计是指根据地图的目标和使用场景,设计地图的外观和布局。
地图设计需要考虑地图的主题、比例尺、符号表示、颜色选择等因素。
第十章数据显示和地图编制本章应用部分有3个习作。
习作1引导你制作一幅等值区域地图。
习作2涉及字体设计、分级符号、色彩组合和公路盾形符号。
习作3的重点为文字在地图中的摆放。
因为ArcMap的排版包括所有数据帧,所以每个习作后,需要保存文件时,你必须退出ArcMap。
制作用于报告显示的地图可能是件繁琐的工作,需要你耐心和实验。
习作1:制作一幅等值区域图所需数据:us.shp是一个1990-2000年间美国各州人口变化的shapefile文件,坐标投影系统为阿伯斯等积圆锥投影,地图单位是m。
等值区域地图按行政单元显示统计量。
习作1要求绘制1990-2000年间,按州统计的人口变化率地图。
地图包括以下地图要素:美国大陆地图和比例尺、阿拉斯加地图和比例尺、夏威夷地图和比例尺、图名、图例、指北针、数据源陈述、地图投影陈述、地图要素周围的图廓线。
地图的基本版面如下:页面大小为11"(宽)*8.5"(高)或者书信大小,横向。
按从上到下的顺序,地图左边1/3版面,自上而下,分别是图题、阿拉斯加地图和夏威夷地图;地图右边2/3版面,自上而下,分别为美国大陆地区地图和其他地图要素。
1.启动ArcCatalog,连接到Chap10的数据库。
启动ArcMap,并最大化显示其视窗。
加载us.shp到新的数据帧,重命名新数据帧为Conterminous。
用Zoom In工具放大视窗,观察地图下方的48个州。
2.这一步用符号表示各州人口变化率。
右击us并选择Properties。
在Symbology栏中,单击Quantities并选择Graduated为颜色方案。
单击Value下拉箭头,选择表示1990-2000年人口变化率的ZCHANGE(1990-2000年人口变化率)字段。
在数据分类时,地图编制者建议使用整数和逻辑断点,比如0。
在Range下的第一个像元中输入0,新的值域为-5.7—0.0。
在后面的3个像元中,依次分别输入10、20和30;单击这些像元下面的空间区域,清除选择。
接着,改变ZCHANGE的颜色方案:右击Color Ramp框,使Graphic View前面的框不被打勾。
单击下拉箭头,选中Yellow to Green to Dark Blue。
则值域-5.7—0.0的第一个类型显示为黄色,其余类型分别显示为从绿色至深蓝色。
单击OK关闭Layer Properties对话框。
3.下一幅图是阿拉斯加州的人口变化率分布图。
插入一个新数据帧,命名为Alaska,加载us.shp,用Zoom In工具放大图Alaska。
按照步骤2相同的操作,或者在Layer Properties对话框中,用Import按钮显示ZCHANGE。
4.按下来是夏威夷的分布图。
从Insert菜单,选择Data Frame并重命令为Hawaii。
加载us.shp。
用Zoom In工具放大Hawaii地图,用ZCHANGE显示该地图。
5.现在,ArcMap的目录表里有3个数据帧: Conterminous、Alaska、Hawaii。
从View菜单选择Layout View,单击Zoom Whole Page 按钮。
从File菜单选择Select Page and Print Setup。
在Landscape前面的框中打勾。
确认页面大小为11"*8.5",单击OK。
6.以上3个数据帧在版面中堆叠,你将依据基本的版面设计规划,重新安排数据帧的位置:单击Select Elements按钮,单击Conterminous数据帧,当数据帧上出现手柄时,移动该数据帧,置于版面的右上方;改变其图幅大小,使其占有整个版面宽和高大约2/3的范围内,同时显示的是48个州。
单击Alaska数据帧并移动置于版面中心的左侧。
单击Hawaii数据帧并移动置于Alaska数据帧的下方。
7.现在,为每一个数据帧添加比例尺。
首先单击Conterminous,再从Insert菜单选择Scale Bar。
单击Alternating Scale Bar1,再选择Properties。
其中,Scale Bar Selector对话框有3个栏标:Scale and Units、Numbers and Marks和Format。
在Scale and Units栏中,从对话框的中部开始设置:当重置大小时,选择Adjust宽度。
选择Kilometers为刻度单位,输入km作为标识。
再从对话框的上半部分开始:输入1000(km),作为刻度值;选择2,作为刻度数;选择0,作为续分刻度数。
并选择在零前面不显示刻度。
在Numbers和Marks栏中:从频率下拉列表中,选择divisions;并从位置下拉列表中,选择Above栏。
在Format栏中,从字库下拉列表中,选择Times New Roman。
单击OK关闭对话框。
地图上出现带手柄的比例尺。
将比例尺移动到Conterminous 数据帧的左下角。
比例尺显示刻度应为1000和2000km。
另外两个地图也需要自己独立的比例尺:单击Alaska数据帧,加入刻度为500km的比例尺;单击Hawaii数据帧,加入刻度100km的比例尺。
问题1.以自己的语言阐述比例尺中的刻度数和续分刻度数。
问题2.步骤2中,选择了“Adjust width when resizing”选项,该选项是什么意思?8.至此,你已经完成了数据帧的有关工作。
但是,地图还包括图题、图例和其他地图要素。
从Insert菜单中选择Title,出现Enter Map Title框。
在框外单击,当框的轮廓线为青色时,双击此框,出现Properties对话框(含有两个栏标)。
在Text栏里,依次分别输入以下两行:Population Change(第一行)、by State,1990-2000(第二行)。
单击Change Symbol Selector对话框可以选择颜色、字库、大小和风格。
依次分别选择black、Bookman Old Style、20和B(粗体)。
单击OK关闭对话框。
移动图题,置于Alaska正上方和整个版面的左上方。
9.下一步是图例。
因为3个数据帧用相同的图例显示,所以任选一个数据帧的图例既可。
在激活的数据帧中,单击ZCHANGE,再单击一次该字段,使之高亮显示。
删除ZCHANGE(除非通过目录表已经将其删除,否则它的图例也将显示出来,照成整个版面的图例混乱)。
从Insert菜单选择Legend,出现的Legend向导包括5个面板。
在第一个面板中,确认us包含在图例中。
在第二个面板,进行图例名及其字体设计,在Legend Title框内删除Legend,输入Rate of Population Change(%),然后选择14作为字体大小,选择Times New Roman为字库,清除选择B(粗体)。
略过第三、四个面板,在第五个面板单击Finish。
将gl该图例移至Hawaii数据帧的右边。
10.下面设置指北针。
从Insert菜单选择North Arrow。
选择一个简单的指北针,即ESRI North 6。
单击OK。
将指北针移动图例的右上方。
11.下一步是数据源。
从Insert菜单选择Text,版面出现Enter Text 框。
在框外单击,当框的轮廓线变成青色时,双击此框。
出现包含两个栏标的Properties对话框。
在此对话框的Text栏内,输入Data Source:US Census 2000。
单击Change Symbol,选择字库为Times New Roman,大小为14。
单击OK。
将数据源陈述移至整个版面的右下方、指北针的正下方。
12.采用与步骤11相同的操作程序,添加地图投影的文字陈述。
输入“Albers Equal-area Conic Projection”、字体为Times New Roman、大小为10。
移至数据源陈述的正下方。
13.最后,添加图廓线。
从Insert菜单选择Neatline,确认place around all elements前面的框已打对勾,并从Border下拉列表中选择Double、Graded,并从Background下拉列表中选择Sand。
单击OK。
14.至此已完成了地图的设计。
如果你还想重新安排地图要素,只需选中要素并移到新的位置。
通过其手柄或者属性,你还可以放大或者缩小地图要素。
15.如果你的电脑连接到一台彩色打印机上,可以通过选择File菜单下的Print,直接打印彩色地图。
File菜单下还有其他两个选项:一是存储为ArcMap文件;二是导出为图形文件(例如,PostScript、JPEC、TIFF等)。
退出ArcMap。
问题3.本习作为何需要同时准备3个数据帧(例如,Conterminous、Alaska、Hawaii)?习作2.使用分级符号、线状符号、公路盾形符号和文字符号所需数据:idlcity.shp 是一个包括爱尔荷达州10个最大城市的shapefile文件;idhwy.shp,一个显示爱尔荷达州地域内的州际路和国道的shapefile文件;idoutl.shp是爱尔荷达州的行政区域图。
习作2让你在ArcMap 中地图字体的体验,使用分级符号,以及试着用公路盾形符号。
本习作也涉及通常情况下的色彩符号选择和地图设计。
1. 确认ArcCatalog 链接到Chap10数据库,启动ArcMap ,将数据帧重命名为Task2,加载idlcity.shp、idhwy.shp 和idoutl.shp。
从File菜单选择Page and Print Setup.,确认页面是否为8.5in(宽),11 in(高),纵向(Portrait)。
2.需要再选择的是idoutl的色彩:州的背景色(应与idlcity的点符号形成对比)和表示公路的符号。
在目录表中为idoutl单击符号,选择Grey(灰色)。
3.从idhwy的快捷菜单中选择Properties。
在Symbology栏中,选择Categories and Unique 用于地图显示,并从Value Field 下拉列表中,选择ROUTE-DESC;单击下方的Add All Values.出现Interstate和U.S.值。
清除所有其他选择。
双击Interstate旁的Symbol,在Symbol Selector框中,选择Freeway;双击U.S.旁的Symbol,选择Major Road 并改变其色彩为Ginger Pink。
在两个对话框中,单机OK。
问题4.步骤3中,要求你用Category 显示主要公路。
是否可以用Quantities/Graduated Symbols 取代Category?它们与Category有何区别?4.从idlcity 的快捷菜单中选择Properties,在Symbology 栏的显示选项下选择Quantities and Graduated Symbols,并选择Population 为Value 字段。