賈桂芬
專題地圖又稱特種地圖,是在地理底圖上依照地圖主題的要求,突出并完善地表示與主題相關的一種或幾種要素,使地圖內容專題化、用途專門化的地圖,在各領域廣泛應用[1]。現以《中華人民共和國1∶25萬航磁系列圖》為例,談談專題地圖的地理底圖編制及編輯加工。
專題地圖由專題內容、地理底圖及其數學基礎構成[2]。《中華人民共和國1∶25萬航磁系列圖》按照《國家基本比例尺地形圖分幅和編號》標準分幅[3],專題內容包括“航磁△T等值線平面圖”“航磁△T化極等值線平面圖”“航磁△T化極上延5㎞等值線平面圖”“航磁△T化極垂向一階導數等值線平面圖”和“航磁△T化極剩余異常等值線平面圖”。5種專題系列,均采用同一幅相應的1∶25萬地理底圖。其編制流程如下圖所示。

專題地圖編制流程
本專題圖的專題內容由中國國土資源航空物探遙感中心根據全國1∶25萬比例尺航磁填圖資料編制而成。
地理底圖是用于編繪專題地圖的基礎底圖,是轉繪專題要素的基礎,用于地圖的定向和專題要素的定位[4]。選擇地理底圖基本資料必須滿足兩個條件:一是地理底圖基本資料的比例尺不小于專題地圖比例尺;二是地理底圖基本資料須具有可操作性,即能夠實現數據的轉換。本專題圖選擇國家基礎地理信息中心《1∶25萬公眾版地圖成果》作為地理底圖的基本資料,既滿足了《中華人民共和國1∶25萬航磁系列圖》幾何精度,又具有可操作性,即可實現數據的轉換,同時還解決了地圖公開出版涉密的問題。
地圖數學基礎有地圖投影、比例尺、坐標系、高程系、地圖定向等[5]。編制時采用地理底圖和專題內容的數學基礎應一致,否則無法集成。一般情況下,地理底圖的數學基礎適應專題內容的數學基礎,但也有的專題內容在編制時受專業的局限,數學基礎不一定科學,需要重新建立數學基礎。現已有很多成熟的制圖編制軟件,如Arcinfo、Mapinfo、ArcGIS、MapGIS等,都能自動完成投影轉換、坐標轉換。建立新的數學基礎,只需要輸入相應的參數即可。
1.坐標系和投影轉換。本專題圖投影參數為投影平面直角坐標系,橢球參數為“北京54/克拉索夫斯基(1940)橢球”,投影類型為“高斯—克呂格投影”;而《1∶25萬公眾版地圖成果》數據投影參數為地理坐標系,橢球參數為“北京54/克拉索夫斯基(1940)橢球”。因此需要轉換專題圖的坐標系和投影[6]。本系列圖用MapGIS圖形處理軟件完成地理底圖數據的投影轉換。
2.數據格式轉換。本專題圖的基礎地理數據《1∶25萬公眾版地圖成果》為ArcGIS的.shp格式,利用MapGIS圖形處理軟件中的“文件轉換”子程序來實現.shp格式到MapGIS格式的轉換[7]。
在實際操作過程中,先用MapINFO軟件將.shp格式轉換成.tab格式,再在MapINFO軟件中將.tab格式轉換成.mif格式,最后利用MapGIS“文件轉換”子程序將.mif格式轉換成.wp、.wl、.wt格式。
1.地理底圖要素的編制原則。地理底圖要素有界線、水系、居民地、道路、地貌等[8]。地理底圖要素的選取既要反映地理要素本身的空間分布和地理特征,又要合理反映專題要素與地理環境之間的關系。地理底圖要素的選取原則是保持地理事物分布特征、分布規律和發展趨勢,正確反映地理事物的密度對比。
地理底圖要素的選取應該按照從整體到局部、從主要到次要、從高級到低級、從大到小的順序選取[9]。
2.地理底圖要素的表示方法。地理底圖要素表示方法有符號法、范圍法、質底法、等值線法、點值法等。每種方法均可用來表達制圖對象的一個或幾個方面的特征;反之,每一制圖對象的特征也可以用幾種表示方法表示[10]。選擇表示方法時,要根據各種表示方法的功能及可能采用的地圖表示手法來決定,也要考慮制圖對象本身的性質和分布形式(點狀分布、線狀分布、面狀分布、零星分布、連續分布、斷續分布)及制圖對象表示的特征(分布范圍、質量特征、數量特征、動態變化),做到點、線、面相結合,各種表示方法互不干擾[11]。
專題內容大量地采用了質底法和等值線法,因此,地理底圖中盡量不用或少用這兩種方法,以免造成不必要的干擾。例如,為了不與專題內容沖突,本圖中海洋、湖泊、雙線河、水庫等面狀水系只表示輪廓。
3.符號設計。地理底圖要素為專題內容的定位、空間的拓展服務,處于次要層面。地理要素符號設計應滿足如下要求:
(1)符號圖形應與所表達信息的特征(數量、質量、動態等)相適應;
(2)符號應考慮制圖物體在圖面上的空間分布和表達效果;
(3)個體符號之間要體現出對比性,系列符號應有一定的差異性,形狀和顏色要協調;
(4)符號圖形應結構簡練,大小適中,色彩淡雅。
4.地理要素的更新。由于基礎地理底圖數據的更新速度遠遠落后于社會經濟的發展,尤其是居民地、道路、界線的變化會很大。地理底圖要素的變化主要有:要素名稱的變化,居民地等級、位置的變化,道路等級或走向的變化及新修的道路,山峰高程數據的更新等。要素更新的具體方法分5步:
第1步:利用現勢圖對需要更新的要素進行矢量化;第2步:在矢量化時,需將相關的地物一起矢量化,以保證其與相關地物正確的位置關系。如界線更新是以河為界或道路為界的,必須將界線與河流、湖泊、居民地符號、道路等有關地物一起矢量化,保持界線與其相關地物的正確關系;第3步:將矢量化后新的要素賦予圖式規定的參數,并進行精度檢查;第4步:將檢查無誤后的要素和相關地物進行投影轉換,校準到相應的位置,刪除舊的要素;第5步:處理好更新后的要素與原數據中要素的關系。
地理底圖編制完成、校對無誤后與專題內容集成,再進一步編輯加工,生成出版原圖。地理底圖與專題圖集成過程分為4步:
第1步:生成地理底圖經緯網;第2步:將經緯網連同地理底圖各要素的文件根據專題圖內要素的上下層關系添加到專題圖的工程文件當中;第3步:驗證地理底圖經緯網與專題圖經緯網的套合精度;第4步:刪除后來添加進來的地理底圖經緯網。
地圖整飾主要包括地圖符號設計、色彩設計、圖面配置和圖外裝飾設計等[12]。地圖整飾包括圖內整飾和圖外整飾[13]。圖內整飾的主要內容有圖層處理和要素關系處理,圖外整飾包括主圖以外所有內容的整飾。
各要素的圖層處理依照點、線、面的順序,點狀要素在第一層,線狀要素在第二層,面狀要素在第三層。各要素再進一步分層,專題要素居于地理要素上層,注記居于符號上層。其順序一般為:注記(表面注記、專題要素注記、地理要素注記)→點狀符號(點狀專題符號、居民地、高程點、山峰等)→線狀符號(經緯線、界線、線狀專題符號、河流、道路等)→面狀要素(面狀專題符號、水域等)。[14]
處理好圖內各要素之間的關系,主次分明、整齊美觀、互不混淆、不壓蓋重要地物、符合規范或習慣,符號之間、符號與注記之間、注記之間的間距不小于0.2mm。
要素關系處理依照以下原則:
點點沖突:完整表示重要的點狀要素,位移或刪除次要的點狀要素。
點線沖突:完整表示點狀要素,點狀要素可以壓蓋線狀要素。
線線沖突:完整表示重要的線狀要素,位移或刪除次要的線狀要素。
點面沖突:完整表示點狀要素,點狀要素可以壓蓋面狀要素。
線面沖突:完整表示線狀要素,線狀要素可以壓蓋面狀要素。
圖外整飾包括圖名、圖廓、比例尺、附圖、圖表、版式、版權信息等的整飾。整飾時要考慮到地圖內容、地圖用途、地圖使用條件、紙張規格、藝術效果等因素,既要符合出版規范的要求,又要符合專業制圖規范與圖式的要求,逐項整飾。
已經編制完成的各類專題地圖,已初步具備了出版的條件,但距離出版的要求還存在著一定的差距,還需要進一步編輯加工和整理,使之達到出版的要求。
地圖的編輯加工就是對地圖稿件從整體到細節進行檢查、修改、補充和潤色整理,使地圖稿件達到出版要求。
地圖編輯加工包括:消滅差錯、核對資料、規范統一、潤色提高等。即:解決地圖內容中的政治性和科學性問題,修改常識性和文字錯誤[15],核實資料來源,按照國家規定統一有關用法、體例和格式[16],完善書稿的實用性和藝術性。
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