浅析基于GIS方法的研究区专题地图设计

摘 要：为了实现研究区域内地理信息和空间信息的可视化，基于GIS方法的区域专题地图设计是一种重要的方法。文章结合ArcGIS Desktop 9.3专业软件和专题地图制图理论，通过前期数据采集与预处理、基础设计、地图整饰、地图输出的整个专题地图制图过程，总结了基于地理要素数据的专题地图表达过程，以期为以后系列的专题地图编制提供参考。

关键词：GIS；专题地图；地图设计；地理要素

随着现代社会信息技术和各学科的飞速发展，出现了更严格的地图表达要求，专题地图进而呈现出了蓬勃发展的态势，其中最为凸显的便是内容的形式多样，与相关学科联系的更加紧密。随着计算机技术的飞速发展，利用计算机制图的技术已成为必然趋势。在地理和社会学科的工作研究中，对问题的综合分析，地面物体和现象都能显示和体现在地图中，因此，必要的专题地图内容必须根据某些制图要求和原则综合选定，在地图上的代表和体现出来的须是重要的元素。因此，文章根据这些原则和需要，通过GIS手段，对研究区专题地图的设计研究进行了探讨。

1 专题地图概述

1.1 专题地图概念

专题地图的概念可以表述为：地图按照一定的制图法则，按照一定的综合法则，将自然和人文现象应用地图语言，并运用专题符号系统，尽可能详尽、完善地等比例缩小、反映在平面上，进而反映出各种自然和人文现象之间组合和联系、数量和质量及空间分布的特征[1]。专题地图涉及的领域广阔，只要有空间属性的信息数据都可以通过专题地图来体现，它是地理科研成果最好的表达形式之一。近年来，专题地图在科学研究、教学、经济、国防等领域中应用十分广泛，而且内容丰富，形式各异。其与一般的地图相比，具有一些特征，如主题强、用途特殊、形式多元化和多样化等。专题地图的表示内容丰富多彩，形式多种多样，能够满足社会经济各个部门的特殊用途。完整的专题地图有两个重要的组成要素——主题和底图。需要强调的是，特殊的专题地图还包括一些特殊的元素，如数学要素，而所谓的数学要素指的是比例尺、坐标网、定向等。

1.2 专题地图表示

专题地图不光是要体现出地图专题内容的空间特征，而且也得体现出专题要素随时间变化及必要要素的数量、质量特征变化。专题地图与其它地图的不同也反应在这一区域的区域特征、社会人文特征以及区域之间关系、区域与人文现象关系等等，因此，专题地图的表示方法常常灵活多样。到目前为止，专题地图的表示方法大致有：定点符号法、线状符号法、面状符号法等[2]。

2 专题地图设计

ArcGIS Desktop 9.3——新一代GIS软件、美国环境系统研究研究开发，其为世界上目前为止应用最广泛的GIS软件之一。ArcGIS桌面产品包含了一系列整合的应用程序，如ArcMap、ArcCatalog、 ArcToolbox、ArcGlobe、ArcReader、ArcScene等，其被广泛运用于城乡规划、测绘、环境保护、灾害监测、水利水电、交通运输、国防建设等行业部门，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[3]。基于ArcGIS的专题地图设计方法可概括为前期数据采集与预处理、基础设计、地图整饰、地图输出4个阶段。

2.1 前期数据收集与预处理

收集、整理研究区资料，选择、购买研究区合适的遥感影像，收集研究区内的有关地形、地貌、土地利用、基础地质等方面的大量文本与图件资料。所收集资料包括各种数据格式，包括JPG、IMG、TIF等栅格数据以及SHP、DWG、MIS等格式矢量数据，但各数据只存在各地理空间，没有形成统一地理空间数据库；为此，需解决实际空间问题，对栅格数据进行空间地理坐标匹配、几何校正和投影定义及投影变换，经过配准后的各格式栅格数据才具有地理空间意义，在这个基础上收集的矢量数据具有一定的地理空间坐标，进而才能形成统一的坐标体系[4]。

2.2 基础设计

2.2.1 符号设计。专题地图符号是专题地图的语言，是地理专题要素的表现形式，是地理要素与地图阅读者的桥梁，同时也是反映专题内容客观规律的媒介[5]。符号设计主要体现在点、线、面等几个方面，各自地理要素代表各自地理意义，各专题地理要素内容也有其特殊性，需对专题地图符号进行专题设计。符号设计的主要目的就是能让读者快速读懂地图、分析地图、并容易产生记忆。

2.2.2 图例设计。图例设计既要体现出一定的科学性，也要体现出一定的艺术性，同时体现出一定的实用性和简明扼要性。既要体现出研究内容的基本特征，也要给人以强大的艺术感染力[6]，同时要考虑专题地图的实际用途和目的，还有就是结构要简单明了、层次清楚、主次有序。

2.3 地图整饰

一幅完整的专题地图不仅表现在专题地理要素的完整，同时在要素完整的基础上能够体现出要素的地理空间逻辑关系以及专题地图表现形式的科学性、艺术性。包括专题地图的图幅图框、字体大小文字颜色、注记处理、色彩设计、图名设计、比例尺设计及位置摆放、指北针设计，只有对各类专题图图幅要素进行合理布局和精确配置，摆布成一个和谐的整体，突出图面效果设计视觉上的层次感，才能制作做一幅完整而富有艺术美观性的专题地图。

2.4 地图输出

地图输出是地图制作的最终目的。完成一系列专题地图设计整饰之后，编制者根据各主观意图和客观需要等因子判别专题地图的制作是否完善，若已达到目的即可打印出图。地图输出是ArcGIS的一项特殊功能，先点击ArcMap工具栏的Print进入打印设置，确认没有错误，达到设计要求即可输出正式地图，若没有达到要求可退回编辑界面、进行地图整饰后再打印输出。最后，确认之后点击ArcMap工具栏File菜单下的Export Map选项，输出专题地图。

3 结束语

GIS技术和专题图两者之间存在相辅相成、相互促进的关系，GIS技术为专题地图的表达和推广提供了实现的前提和平台，而专题地图的进步与发展又反过来推动着GIS技术的不断更新。总之，GIS技术在改进和推进专题地图制作的同时，也丰富着专题地图的内容、进而影响着自身发展的方向。

参考文献

[1]李璇琼，何政伟，白昀.专题地图概述与设计实现[J].安徽农业科学，2009，9：4172-4174.

[2]胡迪，闾国年，温永宁，等.我国方言地理学发展演变及问题分析[J].南京师大学报（自然科学版），2012，3：106-110.

[3]王洪战，马燕燕，张振涛，等.基于ArcGIS的专题地图制作方法综合研究[J].城市勘测，2008（4）：47-49.

[4]廖小韵.专题地图表示方法的研究[J].测绘通报，2005，12：52-55.

[5]毛腊梅，许兰州，何建宁，等.利用GIS数据编制专题地图的方法探讨[J].科技创新导报，2010.

[6]刘东，陈志明，赵锐.现代专题地图图例设计的一般原则与方法[J].测绘学报，1992，21（3）：144-150.

作者简介：贾祥洋（1990-），男，汉族，新疆呼图壁县人，海南师范大学地理与旅游学院本科生，研究方向：资源环境与城乡规划管理。