1 引言
地图作为地理信息的一种表达方式，在测绘行业一直具有重要的地位。地图制图学、计算机图形学、地图数据库、多媒体等技术的发展，使地图制图技术得到了快速发展，也使得传统的制图技术有了重大的变革;各种通用和专业制图软件的发展提高了地图的制图效率，极大地方便了地图的制作。
如加拿大CorelDraw软件是当前地图制作和出版的主流产品，但其重点在通用图形设计上，而不是专门针对地图制图，在使用之前必须做很多准备工作，如建立符号库、分层设定等，使用不是很方便;国产软件MapGIS中的地图排版系统和山海易绘排版系统，在地图制图中应用广泛。但是也存在一些问题，一方面，软件只能处理单幅图的数据量，一旦范围增加，数据量扩大后，排版出图的速度难以容忍;另一方面，自动化程度较低，制图的人工干预部分比较多，耗费时间比较多，对于大批量的制图工程，完成起来比较困难。
本文研究了在GIS数据库的基础上进行地图制图的思路。在数据库的基础上进行地图制图，一方面减少了数据的冗余，保证了两套数据的一致;另一方面，利用数据库借助于GIS软件能够实现地图制图的自动化，大大提高制图效率。
2 GIS数据库用于地图制图的优势
(1) GIS数据库规范性较好，逻辑性较强，便于数据的筛选。如通过GIS软件平台的SQL语句进行数据筛选。
(2) GIS数据库标注的选择性更强。如在公路数据中，可根据需要选择道路编码、道路名称和技术等级等或它们的组合，修改非常容易，这是常规数据(如CAD数据)难于做到的。
(3) GIS数据库在地图投影和比例尺设定方面优势明显，可根据不同的出版尺寸、不同的出版比例尺和不同目的等方便快捷地进行地图投影和比例尺设定。
(4) 对于各种符号、装饰可以做到全图一致。
(5) 应用数字化的数据，能避免差错，且能提高制图精度。
(6) 便于资料保存，利于重复使用。
3 地图制图技术与方法
3.1 地图制图流程
为使GIS数据库满足地图制图要求，须在GIS数据库设计阶段就要考虑到地图制图的需要，从要素几何形式、属性结构设计、数据分层等几方面综合考虑，使数据既满足入库的需要又满足制图的需要。本文研究基于ArcGIS和PhtoShop软件在数据库的基础上制作地图，具体流程如图1。
图1 地图制图技术流程
3.2 数据库设计与整理
(1)要素几何类型设计
GIS数据库中要素分为点、线、面三种几何类型。在用于出图时，为了满足要素表达效果，需要对某些要素特殊处理。如桥梁要素，桥梁在数据库中一般是以线状要素存在，在符号化时桥梁应该是在路或者河流的上面，但是线状的桥梁符号化后会出现与路或者河流相交的情况，因此为了满足制图要求，在数据库设计时，尤其在大比例尺数据库中，除了要保留桥梁的两条边线，还要添加一个桥面要素，保证显示效果的合理。如图2所示。
图2 桥梁与河流的压盖关系处理
(2)属性项设计
制图中为了表示某些地物的属性，会有分式注记如控制点用分式注记标注控制点的点号和高程，要素的性质注记如淡水湖、咸水湖、机井等需要在要素上标注淡、咸、机等字样以表示要素的性质。这些注记都通过利用要素的属性项来实现，因此在数据库设计时就要合理的设计要素的属性结构。如图3所示。
图3 分式注记属性项设置
(3)要素分层设计
地理数据有测量控制点、水系、交通、居民地、行政区、植被、管线、地貌等八大类要素，每种要素都有点、线、面三种集合类型。为了便于数据的管理和应用，需要按照要素大类和几何类型进行合理的分层，保证制图时不同要素的压盖合理。水系要素的分层如图4所示。
图4 水系要素分层示例
3.3 地图制图
地图制图，是将地理要素用指定符号绘制并输出的过程，符号化过程如图5所示。
图5 地图制图过程
地图制图时除了要对要素符号化，还需要对相关地理要素进行标注，如河流的名称，居民地名称等，文字标注需要配置好字体、字体大小、颜色、放置位置等等使地形图表达层次清晰、直观、易读。
(1)符号库制作
地图符号库分为点状符号库、线状符号库、面状符号库。对于点状符号库，ArcGIS中提供了Simplemarker symbol、Character marker symbol、Arrowmarker symbol和Picture marker symbol四种制作点状符号的方法。单一规则的点状符号从四种类型中选择其一即可;对于有些复杂的点状符号，需要利用FontCreate创建。对于无向的点状符号的颜色、大小、旋转角度、偏移量等属性可以在符号属性编辑器中编辑。而对于有向点状符号(如输电线、通信线方向符号等)通过设计合理的要素及要素属性获得。
对于线状符号库，任何线状符号都可以看作是若干简单线状符号(即实线、虚线、齿线或点状符号组合而成，组合建立在不同简单线状符号或点状符号的偏移、比例的调整基础上，对于组合中的点状符号还可以进行细微X、Y方向的调整。
对于面状符号库，面状符号基本上是在轮廓线范围内填充不同的颜色、规则配置不同的点状符号或绘制晕线。与制作线状符号类似，简单的面状符号可以调用已经制作好的点状符号或者线状符号组合配置而成，而复杂的面状符号也可以看作是为简单面状符号组成。点、线、面状符号库如图6所示。
图6符号库
(2)地图整饬
在ArcGIS中地图制作完成以后，输出为图片，利用Phtoshop软件进行地图要素的整饬。如图名、图廓等。利用Phtoshop强大的图像处理功能，可以使地图具有更强的艺术效果。如图名，通过Phtoshop的文字处理工具，能够使文字透明显示叠加在地图上，制作出浮雕样式的突出效果，既保证图名不会盖住下面的要素，还能突出显示。如图7所示。
图7 利用Phtoshop进行地图整饬
4 应用实例
利用上述方法，笔者完成了黄河流域地图的制作，黄河流域地图宽259.6cm，高146.6cm。利用黄河流域1:100万数据库制作完成。底图叠加黄河流域地貌晕渲，真实表现黄河流域地形地貌。图面清晰、美观，具有很好的艺术性和可读性。如图8所示。
图8 黄河流域地图
5 结束语
针对传统制图方式人工参与多，制图效率不高的问题，本文探讨了基于GIS数据库的制图方法。数据入库和地图制图是地理数据的两大应用方向，传统方法一般是两套数据分开存储，一套用于制图，一套用于入库。利用数据库制作地图，一方面减少了数据冗余，保证了两套数据的一致，有利于数据的统一更新和维护;另一方面，借助于GIS软件平台，在数据库的基础上进行制图，能够实现地图制图自动化，大大提高了地图制图的效率。本文通过综合应用ArcGIS和Phtoshop软件平台制作地图，既实现了地图制图的自动化，又保证了地图的美观和艺术效果，能够很好地满足地图制图的需要，对地图制图相关应用有一定的借鉴作用。
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作者简介：薄伟伟(1979- )，女，山东烟台人，工程师，硕士，主要从事GIS应用和数据库建设等方面的生产和研究工作。
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