論地理信息系統中的制圖綜合研究

地理信息系統的英文全稱為Geographic Information System，簡稱GIS，是一個用于分析地理空間信息的系統。它首先采集地球表層和內部空間的相關數據，然后通過計算機進行計算、分析、顯示和存儲，其中相關數據主要包括圖像數據、空間信息數據、遙感數據等，利用計算機強大的運算能力分析和解決特定地理區域中的現象和問題。隨著地理信息系統的發展，其對制圖綜合的要求越來越高，制圖綜合成為評價地理信息系統性能優劣的一個重要指標。接下來本文將從地理信息系統中制圖綜合的影響因素，基本過程及未來的發展方向等方面進行詳細探討。

1.地理信息系統中制圖綜合的影響因素

1.1地圖的比例

地圖比例尺的大小嚴重影響著制圖綜合質量的好壞。在一幅相同大小的地圖內，當比例尺較小時，同一塊區域的面積會減小，同時這塊區域內能夠標記的物體數量和地圖符號也會減少。隨著地理信息系統的發展，比例尺逐漸被淘汰，取而代之的是數據庫，通過數據庫保存矢量化的地圖數據，然而受到計算機內存容量的限制，數據庫的容量不可能非常大，因此實際中不得不考慮地圖的比例問題。

1.2地圖的顯示效果

好的顯示效果除了能夠讓用戶清晰明白的看懂地圖外，還應該滿足制圖規范的規定，保證地圖內的物體之間的位置關系準確、合理，地圖符號簡單易懂。當將一個三維的立體事物反映在地圖的平面上時，就需要考慮圖層的設置問題，只有圖層設置好了，圖中才能反映出物體之間的正確位置關系，比如：行人位于高樓之下、船舶位于橋梁之下等，如果沒有設置好圖層關系，就會出現不正確的情況，導致物體之間的位置關系顛倒，因此在地圖中出現物體互相覆蓋的情況時，圖層的設置問題是非常重要的。

1.3地域的特征

地域的特征是指該地域的地理特征，地球上不同區域具有不同的地理特征，比如：高原、平原、盆地、丘陵等，同時地球上不同區域還具有不同的文化、經濟水平，因此，地理信息系統中的制圖綜合要選擇最能反映該區域的特征的要素，拋棄那些不能反映該區域的特征的要素。在選擇反映該區域的特征的要素時，要制定出合理的標準，使地圖反映出的地理特征簡單易懂。比如：在人口稀少的區域，比較小的鄉鎮是人口比較集中的地方，就應該選取該特征作為該區域突出的地理特征，而在人口密度比較大的地方，小鄉鎮是不重要的，應該拋棄。

2.地理信息系統中制圖綜合的基本過程

一般情況下，地理信息系統中制圖綜合的基本過程大致包含四個步驟：對區域的地理特征進行分類、對采集的地理信息數據進行精簡、對突出的地理特征進行強調、對區域的地理特征進行符號標記。

2.1對區域的地理特征進行分類

地理信息系統采集到地理信息數據后需要對其進行分類，分類既包含合并也包含拆分。比如：把集中在地面凹陷區域的水流合并為河流，但又把河流分為季節性河段和常流河段，前者是合并的過程，后者是拆分的過程。通常分類依靠兩種依據，一種是根據地物的外形特征進行分類，比如：山川、高速公路、森林等，一種是根據地物的數量特征進行分類，比如：河流、湖泊、海洋等。

2.2對采集的地理信息數據進行精簡

通常地理信息系統采集到的地理信息數據含有大量的冗余數據，需要進行精化，刪除重復以及不重要的數據。根據比例尺的不同，需要對地理信息的內容進行取舍，選擇那些能夠反映出該區域突出的地理特征的地理信息，拋棄那些與該區域的地理特征無關的某些內容，特別是當比例尺比較小的時候，需要刪除大量的細節，只選取區域的全局特征，從而使地圖清晰明了。

對地理信息的內容進行取舍主要表現在于：選取主要的類別以及主要的類別中的重要地物、舍棄次要的類別以及選取的類別中的次要地物。這里需要注意的是，主要和次要隨著地域和比例尺的不同而不斷變化，是一個相對的概念。地理特征的選取一般應該遵循以下原則：

第一是從大范圍到小范圍，先從大范圍入手，再從小范圍入手；第二是從大數量到小數量，例如高度、面積、長度等等；第三是從主要到次要，這需要根據地域和比例尺的不同而調整。

2.3對突出的地理特征進行強調

在地理信息系統制圖綜合的整個過程中，必須對采集到的地理信息特征進行主次分類，突出最能反映該區域的特征的要素，地理信息系統制圖綜合不是對原始地域的重繪，而是制作出與原始地域相匹配的新地圖，使用戶能夠從地圖上獲得該區域的重要信息。

2.4對區域的地理特征進行符號標記

在對地理信息特征進行以上步驟之后，需要選擇簡單易懂的符號對其進行標記，選擇的符號必須與地理信息特征相匹配。地圖的所有信息都是通過符號體現出來的，地圖符號能夠反映出地物的位置、特征等重要的信息，制圖綜合的過程就是對地理信息數據進行符號化的過程。通常地圖符號分為三大類：點狀符號、線狀符號還有面狀符號。

3.結束語

隨著計算機計算性能和存儲容量的不斷提高，地圖制圖技術得到飛速的發展，逐步從研究型階段轉向應用型階段，為政府部門、商業公司和軍事部門提供服務。如今，地圖制圖技術進入了新的發展階段，不論硬件產品還是軟件產品都已很成熟。其中軟件產品分化為兩大類：一類是專用的繪圖系統，針對不同領域的繪圖需求來開發和優化不同的繪圖功能，并且在某些領域采用了智能化技術，實現了圖形繪制的智能化；另一類是地理制圖系統，地理制圖系統是地理信息系統的一個子系統，利用地理信息系統強大的數據分析能力，使制圖系統更加智能化，制作出圖像更加清晰準確。

目前地理信息系統中的制圖綜合仍然存在著很多難題，例如：受計算機性能的限制，圖形的顯示速度還有待提高，特別是在軍事領域需要實時顯示的場合，另外，地圖圖像的分辨率以及高分辨率圖像的存儲都需要大容量的存儲空間，如何對其進行壓縮也有待解決。