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        地理國情統(tǒng)計圖的設計與編制

        2017-02-16 02:24:26陳曉慧劉艷芳方佳琳
        地理空間信息 2017年1期
        關鍵詞:圖幅國情統(tǒng)計圖

        陳曉慧,劉艷芳,方佳琳,程 雄

        (1.武漢大學 資源與環(huán)境科學學院,湖北 武漢 430071)

        地理國情統(tǒng)計圖的設計與編制

        陳曉慧1,劉艷芳1,方佳琳1,程 雄1

        (1.武漢大學 資源與環(huán)境科學學院,湖北 武漢 430071)

        地理國情統(tǒng)計圖是對地理國情普查數(shù)據(jù)的可視化,可直觀、全面、綜合地反映全國的自然地理國情及其演變發(fā)展變化規(guī)律,為國家制定發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃提供了依據(jù)。簡要介紹了地理國情統(tǒng)計圖的設計原則和特點、內容體系以及色彩和版式設計;并總結了地理國情統(tǒng)計圖編制的一般流程,為其他圖集的設計和制作提供了參考。

        地理國情;專題制圖;統(tǒng)計圖

        地理國情普查是一項重大的國情國力調查,其目的是全面獲取各類地理國情信息,并進行綜合統(tǒng)計分析,揭示經濟社會發(fā)展和自然資源環(huán)境的空間分布及其內在關系,實現(xiàn)地理國情信息對政府、企業(yè)和公眾的服務[1]?;A地理數(shù)據(jù)作為客觀地理世界的事物、現(xiàn)象及其相互關系的數(shù)字化表現(xiàn)形式,是現(xiàn)代地圖學和地理信息系統(tǒng)共同關注的核心內容[2]。近年來,圍繞基礎地理數(shù)據(jù)的開發(fā)利用,特別是依據(jù)基礎地理數(shù)據(jù)快速編制地圖的技術研究,在測繪領域備受關注[3]?;A地理信息數(shù)據(jù)的圖形化應用已成為加強測繪公共服務、提高測繪保障能力的必要工作[4]。地理國情統(tǒng)計圖是以地理國情普查和監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎,根據(jù)政府各部門、各級政府和社會公眾的地理國情需求,通過對地理國情信息進行統(tǒng)計、分析、模擬與預測、挖掘等多種處理,再將結果空間化后編制而成的專題地圖,反映了相應地理要素的空間分布特征和規(guī)律。

        1 設計原則和特點

        地理國情統(tǒng)計圖是第一次全國地理國情普查和監(jiān)測成果,在科學統(tǒng)計、系統(tǒng)分析和研究的基礎上形成的重要成果;是全面、綜合、多層面、多視角地記錄和反映全國地理國情及其演變和發(fā)展變化規(guī)律的重要手段。其內容設計遵循的原則為:①制圖區(qū)域分為全國、?。ㄖ陛犑校?、地市和縣市4級行政區(qū),以及其他地理單元;②地圖資料主要為地理國情普查和監(jiān)測成果及其統(tǒng)計、分析成果,以及正式發(fā)布的統(tǒng)計年鑒相關數(shù)據(jù);③內容體系設計以制圖區(qū)域的地理國情普查和監(jiān)測成果及其統(tǒng)計、分析信息為表示內容,采用科學的結構體系,系統(tǒng)的表示方法編制分類統(tǒng)計圖、綜合統(tǒng)計圖和國情指數(shù)圖,與地理國情普查成果體系結構協(xié)調。

        2 內容體系設計

        地理國情統(tǒng)計圖包括分類統(tǒng)計圖、綜合統(tǒng)計圖和國情指數(shù)圖3部分,見圖1。

        圖1 地理國情統(tǒng)計圖內容體系

        分類統(tǒng)計圖以GDPJ 01-2013《地理國情普查內容與指標》制定的地理國情分類體系為依據(jù),按照統(tǒng)計單元分類統(tǒng)計表達地表覆蓋、地形、地理單元等12類要素的面積、面積結構、面積比重、人均面積、長度、密度、質量、空間分布特征和變化等信息,包括面向農業(yè)生產的統(tǒng)計圖、面向城鎮(zhèn)建設的統(tǒng)計圖、面向農村建設的統(tǒng)計圖、面向交通基礎設施建設的統(tǒng)計圖以及其他分類統(tǒng)計圖件,共計57幅。

        綜合統(tǒng)計圖以區(qū)域地理系統(tǒng)為研究對象,主要表達普查和監(jiān)測成果的綜合分析和統(tǒng)計信息,反映區(qū)域的土地覆蓋特征、城鎮(zhèn)發(fā)展特征、交通網(wǎng)建設和環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)等地理國情綜合系統(tǒng)的地域差異、現(xiàn)狀、潛力和發(fā)展動態(tài),共計20幅。

        國情指數(shù)圖以區(qū)域綜合地理國情為對象,主要表達在普查和監(jiān)測成果基本統(tǒng)計、分類統(tǒng)計和綜合統(tǒng)計的基礎上,經過綜合分析測算出的地理國情指數(shù),以反映區(qū)域自然地表國情、地理區(qū)位國情和生態(tài)覆被國情等綜合國情信息,共計6幅。

        3 圖集設計與制圖流程

        3.1 圖幅大小和版式設計

        地理國情統(tǒng)計圖根據(jù)使用方式分為桌面用圖和掛圖兩種。

        3.1.1 桌面用圖

        桌面用圖又根據(jù)制圖區(qū)域的大小采用不同大小的紙張。全國圖采用4開紙張,?。ㄖ陛犑校?、地市及縣市圖采用8開紙張,其中轄區(qū)版圖面積小或普查信息少的地市、縣市宜采用16開紙張制圖。地理單元結合行政區(qū)統(tǒng)計圖、地理單元統(tǒng)計圖根據(jù)其制圖區(qū)域和信息量大小,參考相應行政級別統(tǒng)計圖的紙張大小。

        桌面用圖圖幅版面由4個部分組成:圖名區(qū)、圖幅說明區(qū)、統(tǒng)計類型名稱區(qū)和圖幅主區(qū)。圖名區(qū)、圖幅說明區(qū)和統(tǒng)計類型名稱區(qū)表示專題圖的名稱、統(tǒng)計類型和制圖單位等信息;圖幅主區(qū)則用于表示主題內容、附圖、統(tǒng)計圖表、圖例、制圖指標說明文字等。

        3.1.2 掛圖

        各級別行政區(qū)或地理單元的掛圖圖幅大小根據(jù)行政區(qū)大小和版圖形狀,采用全張(A0)或雙全張(雙A0)拼幅,全國掛圖采用雙全張(雙A0)圖幅大小。

        掛圖圖幅版面分為圖廓外區(qū)域、圖廓和圖廓內區(qū)域3部分。圖廓外區(qū)域主要標注地圖資料說明、制圖單位等信息;圖廓由內外圖廓線、坐標系統(tǒng)和圖廓裝飾構成,并帶有方里網(wǎng)或經緯度標注;圖廓內區(qū)域,包括圖面、位置圖、指北針、圖例、統(tǒng)計圖表等。

        3.2 圖集的數(shù)學基礎

        3.2.1 坐標系和地圖投影

        圖集坐標系統(tǒng)采用2000國家大地坐標系,高程系統(tǒng)為1985國家高程基準。全國地理國情統(tǒng)計圖的基本比例尺為1∶1 400萬,采用雙標準緯線正軸等面積割圓錐投影,中央經線選擇E105°,地圖采用北方定向。全國陸地部分全圖標準緯線為N25°,N47°;南海諸島作為插圖采用標準緯線為N7°,N19°。

        ?。ㄖ陛犑校?、地(市)地理國情統(tǒng)計圖的基本比例尺小于等于1∶100萬時,采用雙標準緯線正軸等面積割圓錐投影,地圖采用北方定向,中央經線選擇轄區(qū)中部的整度數(shù)經線,兩條標準緯線也為整度數(shù)緯線大致三等分轄區(qū);比例尺大于1∶100萬時,采用高斯-克呂格投影,投影帶為6°帶,中央經線選擇最接近轄區(qū)中央的1.5°整倍數(shù)的經線。

        縣(市)地理國情統(tǒng)計圖的基本比例尺一般大于1∶100萬,宜采用高斯-克呂格投影?;颈壤咴?∶2.5萬~1∶100萬時,投影帶選擇6°分帶;大于1∶2.5萬時選擇3°分帶。中央經線盡量與基本比例尺地形圖一致,當出現(xiàn)跨帶或距離中央經線太遠時,可選擇分帶經線作為中央經線。

        地理單元或行政區(qū)結合地理單元的統(tǒng)計圖,根據(jù)制圖區(qū)域形狀、大小和信息量,參考相應的行政區(qū)統(tǒng)計圖選擇地圖投影。

        3.2.2 比例尺

        由于圖集的開本大小和比例尺存在相互制約的關系[5],對于確定的制圖區(qū)域,開本大小在很大程度上決定了圖集的比例尺范圍。圖集比例尺的選擇首先要保證地圖內容可全部在紙張內部顯示;其次應盡量選取整數(shù)比例尺便于快速進行簡單的量算[6];再次應盡量保證同尺度區(qū)域比例尺接近或相同、不同尺度區(qū)域地圖比例尺成簡單倍數(shù)關系,使圖幅之間具有可比性,可進行參照研究[7];最后還應使圖面松緊適宜、圖紙的利用率高。

        3.3 色彩符號設計

        色彩在視覺圖形傳輸中,不僅能增加地圖的信息載負量,而且能提高地圖作品的藝術感染力。圖集的色彩設計除了遵循常用的規(guī)律外,更應把色彩作為重要的表現(xiàn)手段,圍繞地圖內容來選擇主色調,增加色彩的對比度,運用色彩對視覺的沖擊力,使色彩設計不僅能貼切地反映地圖內容,而且能增加圖形的清晰度[8]。設計地理國情統(tǒng)計圖時,一方面要根據(jù)地圖表達內容的不同,選擇不同的配色方案,突出專題內容;另一方面要采用冷暖色系搭配的方法增加地圖的清晰度,使地圖整體更加和諧。例如,表達自然要素時,統(tǒng)計圖底色多用綠色、藍色等接近自然的冷色系,分區(qū)統(tǒng)計圖則主要用暖色系,冷暖結合既突出了分區(qū)統(tǒng)計圖表達的主要內容,又使圖面色彩配置更加平衡美觀。

        專題符號是專題地圖及信息的載體[9],它通過形態(tài)、尺寸和顏色的變化來表現(xiàn)制圖對象的位置、類別、級別等,對地圖信息的表達有著不可忽視的作用。在地理國情統(tǒng)計圖的設計中,采用了平面柱狀圖、玫瑰圖、金字塔圖、折線圖、餅狀圖、扇形圖、三維餅狀圖、扇形圖及其相互組合圖。在符號設計上大膽創(chuàng)新,用色不拘泥于傳統(tǒng)地圖的暗淡著色,使地圖設計在和諧美觀的基礎上更加清新活潑。以齊齊哈爾市為例,展示了地理國情統(tǒng)計圖的設計版式、色彩及符號表達(圖2~5)。

        圖2 耕地開墾強度(餅狀圖)

        圖3 生態(tài)環(huán)境質量圖(扇形圖)

        圖4 生態(tài)覆被指數(shù)圖

        圖5 道路對耕地變化影響(掛圖)

        3.4 制圖步驟與流程

        地理國情統(tǒng)計圖的編制步驟見圖6。①數(shù)據(jù)收集即收集制圖所需所有數(shù)據(jù),包括地理國情普查獲取的地理數(shù)據(jù)集及制圖所需統(tǒng)計資料。②數(shù)據(jù)預處理是對制圖數(shù)據(jù)的基本處理,包括將地理數(shù)據(jù)集轉換成統(tǒng)一的投影系統(tǒng)和格式、屬性字段映射等。③數(shù)據(jù)深加工與信息挖掘是由收集的數(shù)據(jù)得到所需的制圖指標數(shù)據(jù)的過程,包括計算獲取地理要素或實體矢量數(shù)據(jù)的基本信息和統(tǒng)計分析數(shù)據(jù),以及各類綜合指數(shù)的計算等,并將制圖信息按照地理位置集成,編輯產生專題制圖信息的基礎空間數(shù)據(jù)。④底圖要素處理,包括底圖要素的選取、編輯、綜合、簡化以及要素內和要素間關系的處理。⑤專題數(shù)據(jù)處理,包括專題圖制圖指標的選擇、獲取以及選擇相適應的專題圖表示方法制作專題圖。⑥專題地圖文檔的保存和地圖的輸出。

        圖6 專題圖編制流程圖

        4 結 語

        本文介紹了地理國情統(tǒng)計圖的設計原則、內容體系和編制流程。以地理國情普查數(shù)據(jù)為基礎,從分類統(tǒng)計、綜合統(tǒng)計和國情指數(shù)3方面設計了圖集的內容體系,以多級行政區(qū)或其他地理單元為制圖范圍,內容涉及自然地理、人文地理的多個方面,是全面、綜合、多層面、多視角地記錄和反映全國地理國情及其演變和發(fā)展變化規(guī)律的重要手段,為制定和實施國家發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、優(yōu)化國土空間開發(fā)格局和各類資源配置提供了重要依據(jù),同時有助于推進生態(tài)環(huán)境保護、建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會,提高地理國情信息對政府、企業(yè)和公眾的服務能力。

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        圖7 其他元素示意圖

        3 結 語

        本文總結了現(xiàn)有電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理、GIS、地圖可視化等現(xiàn)代技術,探索建立了適應電網(wǎng)用戶需求的信息系統(tǒng);并對系統(tǒng)進行了實證研究和應用實驗。通過對GIS產品系列進行二次開發(fā),建立了一個適用于電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模的概念模型,設計了系統(tǒng)開發(fā)的體系結構及功能模塊,實現(xiàn)了對電網(wǎng)接線圖的數(shù)字化分類、存儲和管理,可滿足電網(wǎng)接線圖數(shù)據(jù)管理、專題研究等方面的數(shù)據(jù)需求,實現(xiàn)了電網(wǎng)接線圖數(shù)據(jù)錄入、修改、查詢、刪除、在線預覽等功能。實驗結果表明,所研發(fā)的系統(tǒng)在電網(wǎng)地理接線圖的建設中具有十分重要的應用價值,已具備強大的電網(wǎng)數(shù)據(jù)組織、管理和可視化預覽等功能,并為將來其他方面的應用開發(fā)預留了接口;可在制圖綜合與智能成圖、版本控制與多用戶編輯以及實現(xiàn)與現(xiàn)有GIS平臺對接方面展開進一步的研究。

        參考文獻

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        第一作者簡介:劉志松,高級工程師,注冊電氣工程師,研究方向為電網(wǎng)規(guī)劃設計。

        P285

        B

        1672-4623(2017)01-0025-04

        10.3969/j.issn.1672-4623.2017.01.008

        陳曉慧,碩士研究生,研究方向為土地利用、氣候變化及其環(huán)境效應。

        2015-06-19。

        項目來源:十二五科技支撐資助項目(2012BAH28B02)。

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