① arcgis中所需要的地图是怎么制作的
第一步:打开arcmap,将数据添加进去,(以下我们以甘肃省为例,这里我添加了甘肃省市区和旅游景点的点图层和甘肃省市区的面图层)。
② 基于GIS数字地质图数据库的组成
1.数字地质图
传统的纸质模拟地图是根据地图模型(map model),按照一定的数学法则、符号、制图综合原理和比例,将地球空间实体和现象的形状、大小、相互位置、基本属性等表示在二维平面上。“数字地图”,简单地说,就是存储在计算机中数字化了的地图。一般来讲,数字地图是以地图数据库为基础,以数字形式存贮于计算机外存储器上,并能在电子屏幕上实时显示的可视地图,又称“屏幕地图”或“瞬时地图”。
(1)地质图
“地质图”乃是一切地质工作中的基本图件,用规定的符号、不同的颜色、描绘一地区的地质现象,反映沉积岩、岩浆岩、变质岩、各类矿产、各种型式的地质构造线等,反映它们形成的时代、分布和相互关系,以三维空间的立体形状表示在二维空间的平面上。金泽兰等在《地质图编汇法》中,提出地质图是一种将出露在地表的地质构造现象按比例投影到平面图(通常带有地形等高线,即地形图)上,并用规定的符号、色谱、花纹予以表示的图件。它是为特定目的服务的、有选择性地表示地质对象的时间和空间分布的符号化表现形式。在地质图上表示的地质对象即可以根据地质属性分类集合进行选择,也可以按照地理范围进行表示,一般情况下是两者结合进行的。总的来说,地质图是现实世界中地质客体在人脑中抽象的、具体的表达,是现实地质对象在图纸上的映射。如图7-11所示。
图7-15 以对象为中心的面向对象数据模型实现图形和属性统一存储
这种数据模型彻底解决了长期以来空间对象与其属性数据,在物理上分离带来的诸多难题,进而实现基于关系数据库的GIS空间数据一与其他非空间关系数据一体化管理,给GIS系统开发、应用带来了极大的便捷性。如利用空间引擎对空间与非空间数据进行操作,同时可以利用大型关系数据库海量数据管理、事务处理(transaction)、记录锁定、并发控制、数据仓库等功能。
4.GIS与数字地质图数据库的结合
GIS是分析和处理海量地理数据的通用技术,借助GIS,基于大量综合信息,可进行空间采样,对构造演化、火成活动、沉积相、矿产形成、模拟区域地质演化等复杂问题进行时空和多元统计分析,对成矿预测和矿产勘查提供有力分析工具。在数据量充裕前提下,GIS分析具有定量、定时、定位的特点,可给出动态(不同时间、不同位置)结果。借助深部与时间数据,GIS分析实际上可拓展到四维空间。
P.Gardenfors提出在客观世界和符号表达之间存在着概念层,他将知识表达分为三个层次,即:亚概念层、概念层、符号层,通过亚概念层感知客观世界,然后通过概念层将感知的内容抽象成为概念进行分类,将概念(分类)通过符号层表达出来。地理信息在概念层形成,在符号层表达,所以地理信息库的建立就是通过概念层对地理空间(客观世界)的抽象而形成地理信息概念空间,将该概念空间形式化后就成为本体化的地理信息空间,即可在计算环境下通过符号层(图形)表达出来。
地质信息系统研究的关键问题之一,就是构造图7-16中的地质模型,目的是通过有限的、不完全的并且含有各种噪声的观测数据来推断地下空间的物质、能量的分布和流动情况。
图7-16 地质认知过程的简化示意图
大部分矿产都不是暴露在表面,而是埋在地表深部。利用GIS的方法通过了解地表上层物质的空间分布,就可以判断矿藏存在的可能性。在一个找矿预测区域往往已知部分矿区和矿点,这些矿区和矿点具有很多的空间属性和地理属性,要想很直观的用以往普通的数据库管理系统去把它表达出来,可谓耗时费力。而GIS的出现为矿产资源评价和管理提供了前所未有的评价工具与手段。GIS是采集、管理、处理、分析、显示、输出多种来源的与地理空间位置相关信息的计算机系统。随着GIS与RS(遥感)、GPS(全球卫星定位系统)相结合的“3 S”集成以及计算机互联网的迅速发展,GIS在地质找矿中将发挥更加重要的作用。
目前,GIS与地质空间数据库的结合主要体现在以下几点:
(1)建立地质矿产资源数据库
描述矿产地属性的数据内容繁杂,类别众多,可分为属性数据和空间数据,矿产地各类属性信息认识、分析和评价该矿区也很重要。因此,地理空间信息在矿产资源管理中占有非常重要的地位。地质矿产数据库在GIS的支持下,结合矿产资源数据类型可建立多种地理空间数据库和属性数据库,利用GIS先进的数据库和图库管理对于各种地质图件和数据的长期保存及修改变得容易。
(2)图形显示的直观性和形象性
专题图不仅是一种重要的研究手段,同时也能有效而直观的反映研究成果。在地质数据库基础上,GIS可将各种数据或分析成果以专题图的形式直观而有效的显示,并可进行人机交互式地设计、编辑、修改。在成果输出方面,GIS能够提供高质量的预测成果图件,直观清晰,一目了然。GIS的这些功能,能将各种矿产资源的文字描述与空间地理位置有效的结合与表达,大大提高了矿产资源数据的直观性和形象性。
(3)空间分析功能
GIS的空间分析功能是GIS区别于其他计算机系统的主要标志。地质数据库系统涉及GIS多种空间分析功能,结合地质“专家知识”,为大范围大区域内实现快速、准确的成矿预测创造了有利条件。GIS吸取专家的经验及知识较容易,并且进行成矿预测具有空间直观性,避免了预测中的人为因素;能够弥补一些人工方法的缺陷(如对于断裂控矿影响宽度带的确定)。与传统的方法相比,GIS空间分析功能可以更加迅速地对大量数据进行对比和分析,大大节约了时间,缩短了研究周期,
(4)多源信息的集成
地质数据库的数据是多源数据。有不同精度、不同比例尺、不同数据源、不同格式的数据,借助GIS能将这些多源的数据有机地集成在一起,能提供集成管理多源地学数据(包括以文字、数字为主的属性信息和以图形图像为主的空间信息),具有方便建立模型及进行空间模拟分析的能力,使数据的分析更有效和定量化。进而,可以以多尺度、多方位反映某个地区的地质成矿信息。
由此可见,海量的地质数据与GIS强大的空间信息处理和分析功能的有机结合,是地质领域对多源地学信息综合分析进行成矿预测划时代的理想工具。
通过以上三个章节的分析论述,GIS在理论和技术上的日臻完善和强大,使得基于GIS地质图数据库的应用更加深入人心。在理论上,地理空间和地理信息空间的点本质认识以及地理信息元组概念的提出对地理信息应用特别是在地质领域的应用理论体系的建立提供了一条理论依据和入口;在技术上,以ArcGIS为代表的新一代地理信息系统的日益完善:在地理信息表达上,以本体为核心的地理信息表达方式为地质信息的表达及应用提供了强有力的工具,使得原有地理信息所不能完成的知识发现、复杂环境建模等复杂应用在新地理信息系统下成为现实;在地理信息分析技术上,ArcGIS从地理信息库(知识库)、基于知识库的智能可视化,以及地理信息处理三个角度为地理信息的各种应用提供了强有力的工具支持,特别是9.0版本开发以后,对探索式空间数据分析方法整合使从海量日益复杂的地理信息中进行数据挖掘和知识发现可以在空间、时间、属性一体化方式下进行。
③ 地图数据库的地图数据类型
地图数据包括各种制图要素的空间位置数据和对应的专题属性数据两大类。前者可以归纳为点、线、面3种图形特征数据,其中线是最基本的,点可看成是具有一个坐标点的线,面是由线围成的。它们之间的关系可以概括为弧段节点模型。每一个点、线、面图形特征的属性数据都具有二维表特性。点特征的二维表中包括点序号、用户识别号以及其他对应的专题属性数据项;线特征的二维表中包括线序号、用户识别号、起始节点号、终止节点号、线的长度以及对应的专题属性数据项;面特征的二维表中包括多边形序号、用户识别号、周长、面积以及其他对应的专题属性数据项。地图数据模型是复合型,称为关系网络模型。开发的可适用于地图数据库的管理系统中,通常以关系数据库系统为内核,外套一个网状数据库,并有专门的接口实现两种数据管理方式之间的联系和转换。
④ 地图制图学与地理信息系统与地图制图学与地理信息工程的区别
区别:
1、侧重方向不同:地图制图学与地理信息系统注重于地理信息系统的理论与地理分析建模等的分析,比如利用地图与GIS进行分析空间的规律等。地图制图学与地理信息工程主要用来建立地理信息软件平台,空间数据的处理以及图形图像的表达等。
2、学科类型不同:地图制图学与地理信息系统属于理学,一级学科是地理学,属于理学类地理学(一级学科)下面的二级学科。地图制图学地图制图学与地理信息工程属于工学,一级学科:0816 测绘科学与技术。
“地图制图学与地理信息工程”学科是研究地球空间信息存储、处理、分析、管理、分发及应用的科学与技术,它能够提供一种科学的手段来提高工作效率与工程质量,以完善、丰富、强大的数据信息为科技人员和各级管理人员提供良好的决策基础和决策环境。
地图学与地理信息系统成为资源与环境、城市及区域规划与管理、土地利用与管理、水利水电、交通土建等国民经济各部门的重要技术支撑,在国民经济可持续发展中发挥着越来越重要的作用。
本专业根据地图学、遥感和地理信息系统在国内外的最新研究成果、发展趋势和相关的技术应用需求,设立了资源与环境信息系统、网络GIS及地图制图等研究方向,培养环节包括课程学习、教学实践、学术活动、科学研究、系统开发及学位论文等。
(4)地图制图数据库扩展阅读:
地图制图学与地理信息工程研究方向:
1、地理信息系统理论及应用
地球空间信息的自动获取,WEBGIS,空间数据挖掘,工程建设的数据结构与数据模型,分布式数据库系统,空间分析与应用模型,地球空间信息分类与编码,GIS数据标准研究,空间数据质量控制,空间数据模型与空间数据库系统,GIS数据完备性研究。
2、虚拟现实技术与三维GIS
虚拟现实技术与三维GIS,虚拟现实技术在地理环境仿真中的应用,三维GIS理论研究与系统开发,地理信息可视化理论、方法与应用,数字城市、数字国土及数字交通的理论与方法。
3、实用GIS系统设计与开发
智能交通,交通线路安全保障体系,资源开发、环境监测、生态保护、城市规划、景观设计、水利电力、医疗管理和军事等方面的应用系统研制,决策支持与专家系统,空间信息移动服务与网络GIS.
4、地图制图学与地理空间信息可视化
地球空间信息可视化,地图制图自动化与一体化,数字化成图技术及其应用,电子地图制作与应用研究。
地图学与地理信息系统主要研究方向:
1、实用GIS系统设计与开发
建立智能交通、线路安全、市政设计、资源开发与管理、环境监测、生态保护、城市规划、景观设计、水利电力、医疗管理和军事等方面的应用系统,能够提供辅助决策与专家系统、空间信息移动服务和网络GIS等技术支持。
2、铁路地理信息系统理论及应用
支持铁路勘测设计、运营管理、社会服务的空间信息的数据标准,获取方法,质量控制,分类编码,数据结构,数据模型,WEBGIS,分布式数据库系统,空间分析与应用模型,空间数据挖掘。
3、虚拟现实技术与三维GIS
虚拟现实技术在地理环境仿真中的应用,三维GIS理论与系统开发,空间信息可视化理论、方法与应用,数字城市、数字国土及数字交通的理论与方法。
4、地图制图学与地理空间信息可视化
地球空间信息可视化,制图综合,数字化成图,电子地图制作与应用等。
⑤ 地图数据库的设计和建立数据库步骤
①用户需求调查和评价。确立建库范围和使用目标、查询方式、数据库大致规模和完成期限。②资料搜集和评价。根据用户要求进行广泛的资料源调查、登记造册、并进行质量评价,编制目标资料评价表,确定基本地图,划定研究范围,估算数据量。③环境准备。地图数据库必须依靠机助地图制图系统的支持,在确定的系统规模和数据量估算基础上,准备必须的系统硬件和配套软件。④地图数据库概念设计。主要是确定地图数据库的要素层、图形特征层、分区和命名、文件索引结构,建立控制点文件,形成数据库的基本框架。⑤编写数据字典。数据字典是描述数据的信息,每一种图形特征层都须有一个对应的数据字典,规定出该图形特征层的属性表中每一数据项的名称、数据类型、宽度(包括小数点后面位数)、别名等。⑥资料编辑加工。无论是图形资料还是数据资料,在入库前都必须进行必要的编辑加工,尤其是图形资料。⑦数字化和编辑。实现图形数字的转换,并采用联机编辑和脱机编辑两种方式反复检查、改正,最后产生净化的数字文件,做好插入数据库前的准备工作。属性数据,可采用人机交互和批处理两种方式分别入库,最后完成属性代码表和图形属性表的联结。⑧插入数据库。净化的数字文件,需按照确定的数据库框架插入规定的位置,全部文件插入后,数据库才算建成。⑨试运行。这是对数据库进行实际测量和评价。如果发现问题,还必须返回核对原始资料,再组织重新入库,以确保数据库的数据质量。⑩数据库的运行和更新。地图数据库系统提供各种查询方式和显示方式,包括定位查询、定性查询、逻辑查询等。查询结果可以屏幕显示,拷贝,也可以制表、打印,或采用绘图仪输出各种地图。要及时地更新数据库,以确保数据库中数据的现势性和可靠性。
⑥ 如何制做地图
从你生活的社区的示意图、城市旅游图,到军事作战地图、世界地图,它们在人类生活中其实起到了非常重要的作用。当你看地图的时候,你有没有感到好奇过,地图到底是如何制成的?
制作地图通常遵循下列几步:(1)观察测量,(2)开发资料,(3)计划和作图设计,(4)制作和修改,(5)修订。
观察和测量。地图的制作者通过在地球上观察和测量地理面貌,收集到一些基础资料。例如,测量专家通过测量距离、角度和高度算出一个地方的位置和边界。自从有了飞机,空中拍照成为日益重要的基础资料来源;20世纪中期以来,宇宙飞船也成了很有用的工具;卫星的全球定位系统产生的信号能够精确地计算出地球上物体的确切位置;还有的卫星可以记录并传回地球的图像。
基础资料。基础资料也可以用来制作大刻度的地形地图,这种地图比较具体。较大地域的地图一般是由一些较小的、具有很多细节的地图里选择资料汇编而来的。在汇编过程中,制图者也采用一些统计资料,例如人口分布、平均降水量或者税率等。
资料库的开发。基础资料和统计数据通常以电子文件的形式,储藏在计算机里。一般来说,国家会拥有比较大的地理数据资料库。
计划和图片设计。在设计地图的时候,制图者应当考虑到地图的用途,这样才能选择最合适的投射和刻度,也能确定哪些特征需要增强,哪些要省去。 制图者也必须考虑地图的风格和形式。符号、颜色和文字风格都必须考虑到,好的图解设计有助于更好的表达地图信息。很多时候,制图者需要画家来帮助设计。
制作和再制作过程。地图可以手工制作,也可以机械制作。但是,利用数据库制作地图就会用到计算机。现在已经开发出许多功能强大的计算机工具,如:地理信息系统、制图软件以及计算机辅助设计程序。
地理信息系统软件能够使制图者从数据库中提取地图需要的具体信息。制图者反复添加或删除信息、覆盖或旋转图片,直到做出效果最好的地图。
与地理信息系统制作相比,制图过程利用资料库的方式受到的限制多一些。在增加或删除信息方面,制图过程的能力有限,但制作主题地图还是可以的。
计算机辅助设计程序能够使用户在任何时候都能画出地图的一个标号。制图者用计算机辅助程序制作那些不能从资料库中进行制作的地图。计算机辅助设计程序也能用来完成地理信息系统所制作的或地图程序所制作的地图。
计算机还可以打印地图。制图者可以使用普通电脑打印机打印地图,由于地图一般比较大,所以要分开打印。如果需要大量的拷贝,制图者可以用计算机辅助设计程序来制作一系列不同颜色的塑料薄片或幻灯片图像,再把这些图像转化成薄金属片,用来打印多张地图。
绘制那种表面凸起的浮雕地图需要几个不同的步骤。为了表现丘陵或山脉的阶梯状,需要用塑料或者其他物质制成模子。还有一种凹形地图是可触摸的,使盲人也能够通过触摸进行阅读。有些触摸地图是通过用某种特殊的材料,将已打印地图的影印本转化而制成的。这种特殊的材料见光以后,在黑暗地方设计的小块就会膨胀和燃烧,产生所需要凸起的图像。
修订。由于地理、政治等因素的影响,我们地球在持续不断地变化着。例如,某些城市的人口、海岸线形状、森林面积等方面都会发生变化。因此,数据库必须不断更新,地图也必须重新修订,以反映这些新的变化。