地圖學之專題圖制作實習指導書一、實習目的 《地圖制圖學基礎》或稱《地圖學》是在本科測繪工程專業低年級開設的一門學科基礎課，屬必修課程。地圖學是以地理信息可視化為核心，探討地圖的理論實質、制作技術和使用方法的綜合性科學。同時，地圖學也是一門實踐性很強的課程。因此，在教學安排上，我們集中兩天半的時間進行地圖學實習。 專題圖所反映的主題內容十分廣泛，從自然地理現象到社會經濟等人文地理現象無所不容，既能表示各種具體有形的事物和現象，又能表現抽象無形的事物現象。專題地圖還具有地理基礎和專題要素雙重內容的層面的特性，專題圖表現方法多樣，圖面配置靈活。通過地圖學教程的課堂理論和實踐教學，要求學生已基本掌握專題地圖的概念、特征、類型以及它的編輯設計過程。 本次實習是進一步加強學生對專題地圖的認識和理解，尤其是對專題地圖的表示方法和圖例設計的理解和操作。對鞏固地圖學教程理論教學內容，加深對Arcgis制圖軟件的認識和理解。另外，通過實習，可以全面地檢測學生對知識的掌握程度和應用能力，加深對數字地圖的理解、掌握基本數字地圖制作的方法，促進學生綜合知識向綜合能力的轉化，培養學生綜合分析問題和解決問題的能力，增進學生的創新思維，增強學生的設計與創新能力，培養學生認真嚴謹、獨立思考、理論與實踐結合的能力。同時，也為以后學習地理信息系統、遙感概論和規劃等課程和工作中制作專題圖打下一定的制圖基礎。二、實習要求熟悉專題地圖的編制過程，掌握Arcmap專題地圖設計的技能。自定題目、專題內容、專題底圖和專題數據。專題內容新穎，專題地圖設計要清晰，規范。實習報告格式自行統一，Word排版清楚。內容真實，制作步驟詳細。遵守紀律，遵守學校實習的各項規章制度。實習期間的各項工作班長要切實負責，團結協作。同學之間互相尊重，團結友愛。保持機房整潔衛生，愛護機房各類儀器設備。三、實習成果提交實習報告打印版一份（實習報告格式可參考實習報告模版）；實習報告電子版一份（發至郵箱2360205490@）四、實習時間安排第14周星期五下午（1）老師講解實習任務、實習要求、實習紀律等；（2）確定專題內容，搜集相應資料；（3）對專題數據進行加工處理；第14周星期六一天專題底圖矢量化，專題內容符號化。第14周星期日上午圖面設計和整飾，準備出圖。第14周星期日下午撰寫實習報告和實習總結。五、考核標準 實習成績總分100分，共分為三個部分：考勤、實習表現和實習成果。期中考勤占20%，實習表現占30%，實習成果占50%。六、教材與參考書1．《地圖學》．張力里等編著．北京：高等教育出版社，1990年2．《地圖學基礎》．陸淑芬等編著．北京：高等教育出版社，1987年3．《地圖學》．張奠坤等編著．西安：陜西人民出版社，1986年4．《地圖設計與編制》．祝國瑞等編制．武漢：武漢大學出版社，2001年5．《地圖概論》．王琦等編著．北京：中國地質出版社，2002年9月6．《計算機地圖制圖》．孫以義著．北京：科學出版社，2000年8月7．《地圖學原理》.AH羅賓遜．第五版．北京：測繪出版社，1989年8．《地圖制圖學原理》．KA薩里謝夫．北京：測繪出版社，1982年9.《地圖與地圖制圖》.周園等編著.武漢：武漢大學出版社，2011年七、理論知識補充7.1、地圖投影的選擇與設計7.1.1投影選擇的依據（1）地圖的用途和性質這是最重要的因素。一旦確定，便可確定投影的性質。等積投影：適用于經濟、政治和自然地圖等角投影：適用于航行、軍事和地形圖等距離投影：普通地圖等各種變形具有同等重要意義的地圖任意投影：教學地圖和各種科學一覽圖。特種地圖對投影有特殊的要求，如球心投影，等距離方位投影，時區圖等等。（2）制圖區域的形狀和地理位置可以確定投影的類型圓形地區：方位投影Azimuthalprojections中緯度東西延伸地區：圓錐投影Conicprojections赤道附近或沿赤道兩側東西延伸地區：正軸圓柱投影Cylindricalprojection南北延伸地區：橫軸圓柱投影或多圓錐投影斜向延伸地區：斜軸圓柱或圓錐投影在小區域內，各種投影的影響均不大，此時可考慮用計算方便，格網簡單的投影。（3）制圖區域的大小 其影響表現在由于面積的增大，使投影的選擇更為復雜化，要考慮的因素更多。如大比例尺地圖就不需要更多考慮區域的形狀和地理位置。實際工作中，凡面積不超過5-6百平方公里的區域，選擇投影的變形為0.5%即可；面積在3.5-4.0千平方公里的區域，長度變形在2-3%即可；若是更大的區域，其長度變形往往超過3%。對于中等或不大的區域，投影選擇一般只考慮幾何因素，不必考慮地圖的用途和性質。7.1.2不同制圖區域投影選擇（1）世界地圖的投影 世界地圖的投影主要考慮要保證全球整體變形不大，根據不同的要求，需要具有等角或等積性質，主要包括：等差分緯線多圓錐投影、正切差分緯線多圓錐投影（1976年方案）、任意偽圓柱投影、正軸等角割圓柱投影。（2）半球地圖的投影 東、西半球有橫軸等面積方位投影、橫軸等角方位投影；南、北半球有正軸等面積方位投影、正軸等角方位投影、正軸等距離方位投影。（3）各大洲地圖投影1）亞洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影、彭納投影。2）歐洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影、正軸等角圓錐投影。3）北美洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影、彭納投影。4）南美洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影、桑遜投影。5）澳洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影、正軸等角圓錐投影。6）拉丁美洲地圖的投影：斜軸等面積方位投影。（4）中國各種地圖投影1）中國全國地圖投影：斜軸等面積方位投影、斜軸等角方位投影、彭納投影、偽方位投影、正軸等面積割圓錐投影、正軸等角割圓錐投影。2）中國分?。▍^）地圖的投影：正軸等角割圓錐投影、正軸等面積割圓錐投影、正軸等角圓柱投影、高斯-克呂格投影（寬帶）。3）中國大比例尺地圖的投影：多面體投影（北洋軍閥時期）、等角割圓錐投影（蘭勃特投影）（解放前）、高斯-克呂格投影（解放以后）。（5）典型投影種類中英文對照正方位投影蘭伯特正方位等積投影：Lambert'sazimuthalequaleara正方位等距投影：Azimuthalequidistant正射投影：OrthographicAitoff投影圓柱投影高爾投影：Gall，古蒂等積投影：Goode'shomolograhic，蘭伯特圓柱等積投影：Lambert'scylindricalequalarea，麥卡托投影：Mercator，米勒投影：Miller，摩爾維德投影：Mollweide，正弦曲線投影：Sinusoidal，高斯投影：Gauss，可利投影：plateCarree，卡西尼投影：Cassini's，拉伯投影：Laborde，斜麥卡托投影：ObliqueMerctor圓錐投影阿爾伯斯投影（雙標準緯線等積圓錐投影）：Albersequaleara，彭納投影：Bonne，蘭伯特正形圓錐投影：Lamboert'sconformalconic，米勒雙標準正形圓錐投影：Miller'sbipolarobliqueconformalconic，雙標準緯線等距圓錐投影（戴儷爾投影）：Delisle，底索正形圓錐投影：Tissotsconformalconic，多圓錐投影：polyconic7.1.3其他（1）確定投影類型1、判定曲線是否圓弧：用透明紙地圖上沿一條曲線的一段長度上定三個點，移動透明紙到曲線的其他部位，如果所定的幾個點處處與曲線重合，證明曲線是圓弧，否則是其他曲線。2、區分同心圓弧與同軸圓?。毫繙y其相鄰圓弧間的垂直距離，如果處處相等，是同心圓弧，否則為同軸圓弧。同軸圓弧的圓心可在一條通過各圓弧的直線上找到各圓的圓心。3、正軸圓錐和方位投影的經緯線形狀基本相似，不同點在兩經線的交角上（2）確定投影的性質1、從經緯線形狀直接判斷經緯線不垂直，肯定不是等角投影，等角投影經緯線肯定正交，但正交不一定等角；同一條緯度帶上，經差相等的各個梯形的面積如果差別較大，當然不是等積投影；如在一條直線經線上，各緯線間距不等，則肯定不是等距；有些投影可以通過其經緯網的變化來判別其性質。如方位投影，正軸時可觀察緯線間距變化；橫軸時，可觀察中央經線上緯線的間距及赤道上經線的間隔；斜軸時可觀察中央經線上緯線的間距。另外，正軸切圓柱和切圓錐投影也可如法炮制。7.2、屬性特征度量標準及其符號化（量表系統）（1）定名量表：只定性的考慮地理現象的差別而不考慮它們之間的次序和數量關系，即依據制圖對象固有特征進行區分。采用定名量表進行分類。眾數是最佳的數字統計量，以一個群體中出現頻率最大的類別定名。如下圖（2）順序量表：在分類基礎上，對具有同一定性特征的要素根據其定量特征進行排序或分等。即按某種標志將制圖對象排序，表現為相對等級。標志以定量為基礎，通過計算或人為確定。分位法是其中一種常用的定量分類方法。例如，根據城市人口的多少分為大，中，小三個等級；根據人口密度將居住區劃分為稠密區、中等密度區、稀疏區。如下圖（3）間距量表：不僅包含數據的順序關系，而且可以清楚地表明彼此數量指標間距的大小。通過一定量值形成的制圖對象排序表。常用的統計量是算術平均值和標準差。（4）比率量表：以明確的比率數值描述制圖對象的數值差異。等比數列是常用的方法之一。從以下例子理解間距量表和比率量表的區別與聯系。例1：我們不能說40℃（104°F）是20℃例2：A城市10萬人，B城市5萬人，則不僅可以說A城市比B城市人口多5萬人，而且還可以說前者人口數是后者的兩倍。 比率量表包含前3中量表的所有特性，是間距量表的高級形式。比率量表度量的要素不僅反映其數值間距的大小，還反映彼此的比率。在地圖符號化過程中，比率量表的度量值也常常進行分級處理。從地圖制作的角度來看，基于間距量表和比率量表的地理數據的符號化之間并沒有差別。如下圖7.3ArcGIS軟件中矢量數據符號化操作1、分類符號設置Categories 三個選項，分別是UniqueValue-按照一個屬性值進行分類；UniqueValue,Manyfields-按照多個屬性值的組合分類來確定符號類型；Matchtosymbolsinastyle-按照事先確定的符號類型通過自動匹配來表示屬性分類。2、分級符號設置Quantities 四個選項，分別是Graduatedcolors-分級色彩設置；Graduatedsymbols-分級符號設置；Proprotionalsymbols-比率符號設置；Dotdensity-點值符號設置。3、Char