专题地图的地理底图编制及编辑加工——以《中华人民共和国1∶25万航磁系列图》为例

贾桂芬

专题地图又称特种地图，是在地理底图上依照地图主题的要求，突出并完善地表示与主题相关的一种或几种要素，使地图内容专题化、用途专门化的地图，在各领域广泛应用[1]。现以《中华人民共和国1∶25万航磁系列图》为例，谈谈专题地图的地理底图编制及编辑加工。

一、编制流程

专题地图由专题内容、地理底图及其数学基础构成[2]。《中华人民共和国1∶25万航磁系列图》按照《国家基本比例尺地形图分幅和编号》标准分幅[3]，专题内容包括“航磁△T等值线平面图”“航磁△T化极等值线平面图”“航磁△T化极上延5㎞等值线平面图”“航磁△T化极垂向一阶导数等值线平面图”和“航磁△T化极剩余异常等值线平面图”。5种专题系列，均采用同一幅相应的1∶25万地理底图。其编制流程如下图所示。

专题地图编制流程

二、专题内容的编制

本专题图的专题内容由中国国土资源航空物探遥感中心根据全国1∶25万比例尺航磁填图资料编制而成。

三、地理底图的编制

（一）地理底图基本资料

地理底图是用于编绘专题地图的基础底图，是转绘专题要素的基础，用于地图的定向和专题要素的定位[4]。选择地理底图基本资料必须满足两个条件：一是地理底图基本资料的比例尺不小于专题地图比例尺；二是地理底图基本资料须具有可操作性，即能够实现数据的转换。本专题图选择国家基础地理信息中心《1∶25万公众版地图成果》作为地理底图的基本资料，既满足了《中华人民共和国1∶25万航磁系列图》几何精度，又具有可操作性，即可实现数据的转换，同时还解决了地图公开出版涉密的问题。

（二）地图数学基础及数据转换

地图数学基础有地图投影、比例尺、坐标系、高程系、地图定向等[5]。编制时采用地理底图和专题内容的数学基础应一致，否则无法集成。一般情况下，地理底图的数学基础适应专题内容的数学基础，但也有的专题内容在编制时受专业的局限，数学基础不一定科学，需要重新建立数学基础。现已有很多成熟的制图编制软件，如Arcinfo、Mapinfo、ArcGIS、MapGIS等，都能自动完成投影转换、坐标转换。建立新的数学基础，只需要输入相应的参数即可。

1.坐标系和投影转换。本专题图投影参数为投影平面直角坐标系，椭球参数为“北京54/克拉索夫斯基（1940）椭球”，投影类型为“高斯—克吕格投影”；而《1∶25万公众版地图成果》数据投影参数为地理坐标系，椭球参数为“北京54/克拉索夫斯基（1940）椭球”。因此需要转换专题图的坐标系和投影[6]。本系列图用MapGIS图形处理软件完成地理底图数据的投影转换。

2.数据格式转换。本专题图的基础地理数据《1∶25万公众版地图成果》为ArcGIS的.shp格式，利用MapGIS图形处理软件中的“文件转换”子程序来实现.shp格式到MapGIS格式的转换[7]。

在实际操作过程中，先用MapINFO软件将.shp格式转换成.tab格式，再在MapINFO软件中将.tab格式转换成.mif格式，最后利用MapGIS“文件转换”子程序将.mif格式转换成.wp、.wl、.wt格式。

（三）地理底图的编制原则和表示方法

1.地理底图要素的编制原则。地理底图要素有界线、水系、居民地、道路、地貌等[8]。地理底图要素的选取既要反映地理要素本身的空间分布和地理特征，又要合理反映专题要素与地理环境之间的关系。地理底图要素的选取原则是保持地理事物分布特征、分布规律和发展趋势，正确反映地理事物的密度对比。

地理底图要素的选取应该按照从整体到局部、从主要到次要、从高级到低级、从大到小的顺序选取[9]。

2.地理底图要素的表示方法。地理底图要素表示方法有符号法、范围法、质底法、等值线法、点值法等。每种方法均可用来表达制图对象的一个或几个方面的特征；反之，每一制图对象的特征也可以用几种表示方法表示[10]。选择表示方法时，要根据各种表示方法的功能及可能采用的地图表示手法来决定，也要考虑制图对象本身的性质和分布形式（点状分布、线状分布、面状分布、零星分布、连续分布、断续分布）及制图对象表示的特征（分布范围、质量特征、数量特征、动态变化），做到点、线、面相结合，各种表示方法互不干扰[11]。

专题内容大量地采用了质底法和等值线法，因此，地理底图中尽量不用或少用这两种方法，以免造成不必要的干扰。例如，为了不与专题内容冲突，本图中海洋、湖泊、双线河、水库等面状水系只表示轮廓。

3.符号设计。地理底图要素为专题内容的定位、空间的拓展服务，处于次要层面。地理要素符号设计应满足如下要求：

（1）符号图形应与所表达信息的特征（数量、质量、动态等）相适应；

（2）符号应考虑制图物体在图面上的空间分布和表达效果；

（3）个体符号之间要体现出对比性，系列符号应有一定的差异性，形状和颜色要协调；

（4）符号图形应结构简练，大小适中，色彩淡雅。

4.地理要素的更新。由于基础地理底图数据的更新速度远远落后于社会经济的发展，尤其是居民地、道路、界线的变化会很大。地理底图要素的变化主要有：要素名称的变化，居民地等级、位置的变化，道路等级或走向的变化及新修的道路，山峰高程数据的更新等。要素更新的具体方法分5步：

第1步：利用现势图对需要更新的要素进行矢量化；第2步：在矢量化时，需将相关的地物一起矢量化，以保证其与相关地物正确的位置关系。如界线更新是以河为界或道路为界的，必须将界线与河流、湖泊、居民地符号、道路等有关地物一起矢量化，保持界线与其相关地物的正确关系；第3步：将矢量化后新的要素赋予图式规定的参数，并进行精度检查；第4步：将检查无误后的要素和相关地物进行投影转换，校准到相应的位置，删除旧的要素；第5步：处理好更新后的要素与原数据中要素的关系。

四、地理底图与专题内容集成

地理底图编制完成、校对无误后与专题内容集成，再进一步编辑加工，生成出版原图。地理底图与专题图集成过程分为4步：

第1步：生成地理底图经纬网；第2步：将经纬网连同地理底图各要素的文件根据专题图内要素的上下层关系添加到专题图的工程文件当中；第3步：验证地理底图经纬网与专题图经纬网的套合精度；第4步：删除后来添加进来的地理底图经纬网。

五、地图整饰

地图整饰主要包括地图符号设计、色彩设计、图面配置和图外装饰设计等[12]。地图整饰包括图内整饰和图外整饰[13]。图内整饰的主要内容有图层处理和要素关系处理，图外整饰包括主图以外所有内容的整饰。

（一）图层处理

各要素的图层处理依照点、线、面的顺序，点状要素在第一层，线状要素在第二层，面状要素在第三层。各要素再进一步分层，专题要素居于地理要素上层，注记居于符号上层。其顺序一般为：注记（表面注记、专题要素注记、地理要素注记）→点状符号（点状专题符号、居民地、高程点、山峰等）→线状符号（经纬线、界线、线状专题符号、河流、道路等）→面状要素（面状专题符号、水域等）。[14]

（二）要素关系处理

处理好图内各要素之间的关系，主次分明、整齐美观、互不混淆、不压盖重要地物、符合规范或习惯，符号之间、符号与注记之间、注记之间的间距不小于0.2mm。

要素关系处理依照以下原则：

点点冲突：完整表示重要的点状要素，位移或删除次要的点状要素。

点线冲突：完整表示点状要素，点状要素可以压盖线状要素。

线线冲突：完整表示重要的线状要素，位移或删除次要的线状要素。

点面冲突：完整表示点状要素，点状要素可以压盖面状要素。

线面冲突：完整表示线状要素，线状要素可以压盖面状要素。

（三）图外整饰

图外整饰包括图名、图廓、比例尺、附图、图表、版式、版权信息等的整饰。整饰时要考虑到地图内容、地图用途、地图使用条件、纸张规格、艺术效果等因素，既要符合出版规范的要求，又要符合专业制图规范与图式的要求，逐项整饰。

六、编辑加工及出版

已经编制完成的各类专题地图，已初步具备了出版的条件，但距离出版的要求还存在着一定的差距，还需要进一步编辑加工和整理，使之达到出版的要求。

地图的编辑加工就是对地图稿件从整体到细节进行检查、修改、补充和润色整理，使地图稿件达到出版要求。

地图编辑加工包括：消灭差错、核对资料、规范统一、润色提高等。即：解决地图内容中的政治性和科学性问题，修改常识性和文字错误[15]，核实资料来源，按照国家规定统一有关用法、体例和格式[16]，完善书稿的实用性和艺术性。

【参考文献】

[1]张军海，李仁杰，等.地理信息系统原理与实践[M].北京：科学出版社，2015.

[2]黄仁涛，庞小平，马晨燕.专题地图编制[M].武汉：武汉大学出版社，2003.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 13989-2012、国家基本比例尺地形图分幅和编号[S].北京：中国标准出版社，2012.

[4]国家测绘地理信息局[S].应用广泛的全球基础地理底图数据库，2016.

[5]黄伟.关于我国新编1∶100万地形图的数学基础[M].测绘地理信息，1979.

[6]朱华统.常用大地坐标系及其变换[M].解放军出版社，1990.

[7]吴飞，谢智强，赵俊三.海量数据下三维影像图的制作与关键问题探讨——以昆明市域为例[J].测绘地理信息，2007（3）.

[8]魏雨杭.浅谈利用GIS技术编制地质图地理底图的方法[J].科技信息，2009（7）.

[9]杨伶俐，李小娟，尹连旺，宫辉力，赵文吉.基于GIS的城市道路网无级比例尺信息提取[J].测绘科学技术学报，2006（3）.

[10]袁勘省，杨瑾，卢斌莹.专题地图图型分类的探讨[J].西北大学学报（自然科学版），2000（2）.

[11][14]毛赞猷，周良，周占鳌，韩雪培.新编地图学教程[M].高等教育出版社，2008.

[12]俞连笙，王涛.地图整饰[M].北京：测绘出版社，1995.

[13]鲁明东.《天水市地图集》的设计与编辑[J].测绘技术装备，2006（4）.

[15]梁维平.《“晋商大院游”地图》的设计思想[J].北京测绘，2006（4）.

[16]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 20057.4-2007、国家基本比例尺地图图式.第4部分：1∶250000 1∶500000 1∶1000000地形图图式[S].北京：中国标准出版社，2008.