地图编制的基本原理

沈学才 唐宇龙 龙盈 唐健林

摘要：近两年地图编制业务逐步增多，如地理国情图集、第二次全图地名普查的图名典志的编制、第三次全国国土调查有关地图（集）的编制等，其中包含了多个种类的专题地图，如政区图、交通图、旅游图、地名图、城区街道图、森林资源图、土地利用现状图等。但近二十年来地图制图方面的专业人才较少，从事地图编制的人员很多没有进行过地图编制方面的专业培训，在对有关成果的检查中也发现了一些问题，为此，笔者对地图编制的基本原理作一简要介绍，希望对有关人员起到一点帮助作用。

1  地图的分类

地图的分类方式有多种，这里主要介绍两种分类方法。

1.1  地图按其内容分类

普通地图：以相对平衡的详细程度表示地球表面上的自然形态和人类活动的结果，即表达在地图上的各种基本要素——居民地、交通肉、水系、地貌、管线、境界、土质植被等为主要制图对象的地图。

专题地图：是根据专业方面的需要以一项或几项要素为主题的地图。其中作为主题的要素表示得很详细，而其它要素则视反映主题的需要，作为地理基础转绘。专题地图上作为主题的专题内容，可以是普通地图上的要素，也可以是普通地图上所没有的、属于专业部门特殊需要的内容。

1.2  地图按比例尺分类

大比例尺地图：1;10万及更大比例尺地图;

中比例尺地图：1;10萬—1：100万之间的地图;

小比例尺地图：1：100万及比例尺更小的地图。

按比例尺分类是一种习惯上的用法，同地图的制作者及用图对象有很大的关系，例如：通常把大于1：10万比例尺的地图称为大比例尺地图，但对我们这种从事实测地图的单位和施工单位来说，却把1;5万、1;2.5万甚至1：1万的地图都看成是小比例尺地图。

由于大比例尺地图是实测得来的，中小比例尺地图实测较困难，所以，地图编制是生产中小比例尺地图所必须进行的工作。

2  关于制图资料

编制地图是根据资料进行的，凡能够用于编图的资料都称为制图资料，在进行编图前首先要进行资料的收集、整理、选择、分析、评价和加工等工作，其目的是保证把内容最新、最完备、最精确和使用起来最方便的资料正确的用于编图，通常资料的分类方法有以下两种;

2.1  根据资料的使用程度分类

（1）基本资料：作为新编地图基础的资料，即新编地图上的主要内容取自这种资料。

（2）补充资料：引用其中的某些或个别内容来补充基本资料的某些不足。

（3）参考资料：在新编地图上并没有直接引用，只在研究制图区域或分析、评价资料时间接对编图有一定意义的资料。

2.2  根据资料的形式分类

（1）地图形式的资料 ：包括各种地图，如地形图、小比例尺地图、各种专题地图等。

（2）非地图形式的制图资料：如文字资料、统计资料、影像资料等。

3  关于制图综合

3.1  ;制图综合的实质

地图的基本任务是以缩小的图形来显示客观世界，但是，任何地图都不可能将地面上全部制图物体毫无遗漏的表示出来，而只能根据地图的用途、比例尺和制图区域的特点，以概括、抽象的形式反映出制图对象的带有规律性的类型特征和典型特点，而将那些对该图来说是次要的、非本质的物体舍掉。这个个程叫制图综合，它是通过概括和取舍的手段来实现的。

3.2  制图综合表现的几个方面

3.2.1  制图物体的选取

制图物体选取的目的是通过“取”或“舍”在地图上保存主要物体，去掉次要物体。选取可以是对地图的某项内容而言，例如选取对地图的主题来说是重要的内容，而舍掉某类或某级与地图主题无关的内容，如土地利用现状图和行政区划图中没有地貌和植被要素等;也可以体现为对单个制图物体的选取，例如在大量的河流中选取一部分较大或较重要的河流。

一、制图物体选取的顺序：

从主要到次要;从等级高的到等级低的;从大的到小的;从整体到局部。编图时应该首先选取等级高的、最大型的、最重要的、对其它要素有制约作用的物体，然后依次选取其它等级的物体，这样才能保证地图上即具有相当丰富的内容，表示出制图物体的主次关系，又使地图具有适当的载负量，保障必要的清晰易读性。

二、选取的方法

为了使一幅或数幅地图上同样内容的表达程度得到统一，使地图具有适当的载负量，必须拟定出选取的统一标准，选取标准通常用两种方法来实现，即资格法和定额法。

a 资格法是按照一定的数量或质量指标作为选取的标准（资格）而进行选取的方法，例如把图上1厘米长度作为河流的选取标准，长度大于1厘米（够这个资格）的河流均应选取，1厘米以下的河流则一般舍弃。制图物体的质量指标和数量指标都可以作为确定选取资格的标志，质量指标通常包括：控制点的等级，居民点的等级（按行政意义和人口数划分），道路的等级，河流的通航或不通航，境界等级等。数量指标通常包括：河流的长度，湖泊的面积，居民地的人口数，地貌要素的高程和高差，图斑面积等等。

b 定额法规定出单位面积内应选取的制图物体的数量。这种方法可以保证地图具有相当丰富的内容，而又不致使地图上内容过多而失去易读性。制图物体的选取定额受到物体的意义、区域面积、分布特点、符号大小和字体规格等条件的影响，因此在规定各要素的选取定额时，必须全面考虑这些因素。

3.2.2  制图物体的形状概括

制图物体的形状概括通过删除、夸大、合并、分割等方法来实现图形的化简，随着地图比例尺的缩小，概括程度逾来逾大。

a删除：制图物体中的碎部图形，在缩小编图无法清晰表达时应予以删除。如河流、等高线上的小弯曲，居民地形状、图斑上的小弯曲等。

b夸大：形状概括时不能只是机械地去掉小弯曲，有时为了显示和强调制图物体的特征，需要夸大一些本来按比例应该删除的碎部。例如，一条多弯曲的河流，如果机械的按指标进行概括，微小弯曲则可能要全部被舍掉，本来有弯曲的河流将变成平直的线段，失出了原来的弯曲特征。这时，为了反映该河流多弯曲的特征，就需要在删除大量细小弯曲的同时，适当地夸大其中某些小弯曲。

c合并：随着地图比例尺的缩小，制图物体的图形及其间隔随之缩小到不能够详细区分时，可以采用合并同类物体碎部的方法来反映制图物体的主要特征。例如：概括城镇式居民地平面图形时，舍去次要街巷，合并街区。应该注意，删除和合并有时是共存的，例如：删除等高线谷地就等于合并两边的山脊，删除河流上位于大弯曲中的小弯曲，相当于把小弯曲合并到大弯曲中去。

d分割：单用合并的方法，有时会歪曲制图物体的特征，例如把列状分布的散列式居民地建筑物合并成长条的形状，排列整齐的街区图形由于删除街道、合并街区造成对街区的方向、排列方式或大小对比方面的歪曲。所以在概括城镇式居民地的平面图形时，合并街区是主要的方法，但常常又需要辅之以分割的方法，以保持街区的原来方向及不同方向上街道的数量对比。

3.2.3  制图物体数量和质量特征的概括

a 制图物体数量特征的概括

制图物体的数量特征指的是物体的长度、高度、深度、坡度、密度、面积等具有数量标志的特征。制图物体的选取和形状概括都可能引起数量标志的变化。例如：舍去小的河流或概括掉河流上小的弯曲引起河流总长的变化，并从而引起河网密度的变化;概括图斑轮廓形状引起其面积变化等。数量特征概括的结果，一般地表现为长度、高度、深度、坡度、密度、面积等数量标志的改变且常常是变得比较概略。

b制圖物体质量特征的概括

制图物体的质量特征指的是存在于物体内部的、决定物体性质的特征。由于地图比例尺的缩小或地图用途的改变，在地图上整个地删除掉某类标志的情况是常见的，例如不表示河流的通航标志，也就减少了河流之间的质量差别;还如在土地利用现状图上，随着比例尺的缩小，用一级分类代替二级分类。质量概括的结果，常常表现为制图间质量差别的减少，以概括的分类代替详细的分类，或者以整体的概念来代替局部的概念。

3.2.4  制图综合过程中应注意的问题

A制定合理的制图综合指标

充分研究制图区域的地理特征，确定合适的制图综合指标，即确定合适的资格和定额，如果制图区域内的差别较大，应分区域制定选取资格和定额。例如：河网密集的区域选取指标应该高一些，干旱地区选取指标应该低一些。

B要灵活运用制图物体的选取和形状概括的方法，最终的结果要使地图具有合适的载负量，图面清晰易读，保持线状地物弯曲程度的对比，不同区域制图物体的密度对比，以及不同区域制图物体的其它各种特征对比。

4  专题地图常见的表示方法

4.1点状分布要素的表示方法——定点符号法

定点符号法是采用不同的形状、颜色和大小的符号，表示各自独立的、以整体概念显示的各个物体的数量和质量特征;同时，尽可能把符号配置在这些物体实地位置的相应点上。符号法是用途较广的表示法之一，如居民点、工农业企业、学校、政府机关等用此法表示。符号法以符号的形状、颜色和大小反映物体的特定属性，符号的形状与颜色表示质量特征，符号的大小表示数量指标。

4.2  线状分布要素的表示法——线状符号法

表示成线状或带状分布的物体符号，称为线状符号。线状符号在普通地图上的应用是常见的，如用线状符号表示水系、交通网、境界线等。线状符号一般不表示数量指标，符号的粗细只代表质量等级的差异，如主要和次要的区分。

4.3  满布于制图区域现象的表示方法——质底法、等值线法、定位图表法

a质量特征的表示方法——质底法

质底法是把全制图区域按照专题现象的某种指标划分区域或各类型的分布范围，在各界线范围内涂以颜色或填绘晕线、花纹（可加以注记），以显示连续布满全制图区域的现象的质的差别。此法常用于地质图、地貌图、植被图、行政区划图等，第三次全国国土调查所形成的土地利用现状图成果即是用的质底法。

b数量特征的表示方法——等值线法、定位图表法

（1）等值线是专题要素数值相等各点的连线，例如等高线、等深线、等温线、等压线、等重力异常线等。等值线法可以显示地面和空间连续分布且渐变的现象，并能说明这种现象在地图上任一点的数值和强度。

（2）定位图表法是用定位于制图区域内某些地点或均匀配置于区域内的一些相同类型的统计图表，表示全制图区域周期现象的数量特征或变化的方法。

4.4  间断状成片分布现象的表示方法——范围法

范围法亦称区域法或面积法，范围法是用轮廓线、着色、晕线、注记、符号等整饰方法，在地图上表示某专题要素在制图区域内间断而成片分布的范围，例如煤田的分布、森林的分布等。目前我们已经开展或正在开展的永久基本农田、两区划定、基本农田后备资源调查等项目均是用的此种表示方法。

除了这些常用的表示方法外，还有点数法、分级统计图法、分区统计图法、运动线法等等很多表示方法，这里不再赘述。

5  地图上各要素间关系的处理

随着地图比例尺的缩小，要用一定大小的符号表示制图物体时，各要素符号间的位置关系会发生矛盾，但又不能相互压盖，这就需要根据一定的原则正确处理相互间的关系，再者从地图的清晰性、可读性、逻辑性要求出发也需要正确处理各要素间的关系。

5.1线状地物间关系的处理

当线状地物间发生位置矛盾时，一般保持高等级和重要地物的位置不动，移动低等级或次要地物的位置，且不能共线，相互间应间隔0.2毫米的距离。例如铁路和公路发生位置矛盾时保持铁路位置不动而移动公路;公路和沟渠发生位置矛盾时保持公路位置不动而移动沟渠;自然河流或干渠（及湖、海岸线）与道路发生位置矛盾时保持自然河流或干渠（及湖、海岸线）位置不动而移动道路。当两条同等级的公路发生位置矛盾时各向两边同时移动，且可以共线。

5.2  居民地圈形符号与道路间关系的处理

当比例尺小到一定程度后，居民地不用平面轮廓符号表示，而改用不同等级和大小的圈形符号表示。居民地圈形符号与道路的关系只有三种情况：通过、相切、相离，具体情况视实际情况而定。当是“通过”的关系时，符号的圆心在道路中心线上，其它两种情况好理解。应该注意的是不要出现道路压盖部分符号及边缘的情况。

6  结束语

随着科学技术的发展，地图编制的工具、方法和手段愈来愈先进，但地图编制特别是制图综合的理论没变。本文的内容涉及普通地图编制、专题地图编制和地图整饰的内容。普通地图编制是大学本科地图制图专业二个学期的课程，专题地图编制和地图整饰也都是一个学期的课程，本文也只是选择了一些与工作密切相关的内容进行简单阐述和总结，对从事地图编制方面的人员已经进行过的工作进行梳理和归纳，以期在理论上得到提高。

参考文献：

[1]祝国瑞  尹贡白：普通地图编制，测绘出版社，1982年。

[2]张克权  黄仁涛等：专题地图编制，测绘出版社，1982年。

[3]段体学  王涛：地图整饰，测绘出版社，1985年。