地图学课程设计报告

地图学

课程设计报告

学生姓名刘园冉树浩

学号201500692

201500880

班级地信（产业）21501班

长江大学

2017年6月

目录

目录 (1)

一、前言 (1)

二、基于ArcGIS的全国人口分布、构成及演变分析 (2)

（一）2010年全国各省份人口分布柱状图 (2)

（二）2010年全国各省份GDP的分布饼状图 (3)

（三）2010年单位面积人口分布点密度图 (4)

（四）2010年全国各省份人均GDP统计图 (5)

（五）2010年全国各省份单位面积人口与各省份GDP对比图 (6)

（六）2010年全国各省份人口与人均GDP对比图 (7)

三、开封市交通旅游图电子地图设计与编绘 (8)

（一）总体方案 (8)

（二）地图分层 (8)

（三）地图数字化与图形要素编辑 (9)

（1）数字化 (9)

（2）图形要素编辑 (10)

（四）表属性编辑 (11)

（五）图面配置 (11)

（六）图幅关联及媒体链接 (12)

（七）地图发布 (13)

四、收获与建议 (13)

一、前言

本次实习基于本学期学习的地图学学科来开展。通过课程设计，巩固课堂所学书本知识，进一步理解和掌握各类电子地图的编绘方法，学会了运用常用GIS软件开展机助制图的方法与步骤，并能根据具体的任务独立开展地图的设计与编绘，对专题地图进行专题分析，为GIS软件开发中的地理信息可视化打下基础。

课程设计任务中，其内容分为两个部分。

第一部分是根据所给各个省份的2010年的人口普查数据，以及人均GDP、GDP总量等数据进行专题地图的制作，依据不同的数据制作各种类型的地图，分析我国2010年人口的分布、人均GDP的分布。并且通过对我国人口与人均GDP进行分析、组合对比，分析人口与人均GDP的关系，以及这两个因素在我国的分布规律。对于第一部分的内容实现组内冉树浩同学和刘园同学分别制作了六幅专题地图，对于此方面的知识都加以理解与巩固，最后选出六幅设计颜色较为美观的进行报告的编写。

第二部分是电子地图的设计与编绘。老师课上给出了四个任务，分别是荆州市电子地图的设计与编绘、武汉市电子地图的设计与编绘、开封市电子地图的设计与编绘、湖北省公路图的设计与编绘，四个任务选其一，我们小组选择的是开封市电子地图的设计与编绘。

首先，我们通过“中国全国行政图”，坐标系选用的为地理坐标系“WGS1984”，然后利用配准好的全国行政图来配准河南省的行政图。接着配准开封市交通旅游图，通过所给配准控制点的坐标，进行开封市旅游图的配准，配准以后裁剪后的两幅图即可合成一副。

所有的配准工作完成以后，就开始数字化河南省政区图，最后数字化开封市交通旅游图。

二、基于ArcGIS的全国人口分布、构成及演变分析

（一）2010年全国各省份人口分布柱状图

图1 2010年全国各省份人口分布柱状图

根据所给各个省份的2010年的人口普查数据，用柱状图的方式进行表现出来，柱状图可以比较直观的表现出各人口省份的多少，所以选择使用此类方法表示。依据此幅专题地图可以看出广东省、河南省、山东省等地区的人口数量较多，青海省、宁夏回族自治区、西藏自治区的人口数量相对较少。在此幅地图上还可以看出，西藏自治区、新疆维吾尔自治区等面积相对广阔，人口却很少，土地利用率可能不高，而广东省、河南省等区域面积较小，人口却较之于西藏多出很多倍，可以看出人口接近于满载，虽然这些地区经济发展较好，但是人口多也存在着很多的问题，人们的压力比较大，所以建议大家还是在城市选择的时候要多方面因素考虑。

（二）2010年全国各省份GDP的分布饼状图

图2 2010年全国各省份GDP的分布饼状图

针对于全国各省份GDP的分布采用了饼状图来展示，GDP代表了一个地区的经济情况，经济越好的地区说明其开放能力越高，城市越发达，此类情况用饼状图来表示。因为饼状的大小可以很直观的表示出这个地区的GDP总量多少，通过对比可以进行分析，一目了然。根据图中饼状图可以看出沿海城市的GDP 较好，如广东省、山东省等，一些偏远的西北地区GDP就不太乐观，虽然它们的区域面积较大，但是人口利用率不高，GDP上不去，所以相关部门应该想想对策，这些地区并不是没有资源，只是还没有被开发出来，没有好的产业可以带动发展。而那些经济状况较好的城市人口也相对多，说明人们创造出的经济很是乐观，GDP不高的地区要搞一些新型的产业吸引人才过去，才能把GDP提高上来。

（三）2010年单位面积人口分布点密度图

图3 2010年单位面积人口分布点密度图

依据单位面积人口的数据进行专题地图的制作，因为单位面积人口的大小用点的密集程度来表示比较能凸显出其地区的人口多少，根据各地区的点密度进行比较，较于分析其人口分布的复杂程度。从图上看，上海市、北京市和天津市的点密度较大，所以这三个地区的单位面积人口数量教多。单位面积人口数量多的城市生活节奏是相对于比较快的，而新疆维吾尔自治区、西藏自治区的人口密度明显就小于之前提到的几个地区，所以生活节奏应该是较慢的。

（四）2010年全国各省份人均GDP统计图

图4 2010年全国各省份人均GDP统计图

这一项是人均GDP的统计图，人均GDP展示的是一个地区的经济效益落实到个人身上的效果，此处用柱状图表示可以很直观的看出各个地区的人均GDP多少。从图种可以看出，并不是地区越大的省份人均GDP越高，也并不是沿海城市经济发展较好的地区人均GDP越高，这一项是真正可以反映个人生活水平的专题地图。从图中可以看出北京市、上海市、江苏省的人均GDP较高，说明这些地区的大多数人生活水平比较高而相对于之前提到的西北地区人口最少，人均GDP却不是最少的，而湖南省的最少，说明这个省份的近来发展没有处于高水平的状态。

（五）2010年全国各省份单位面积人口与各省份GDP对比图

图5 2010年全国各省份单位面积人口与各省份GDP对比图

各省份单位面积人口与各省份GDP的对比这种两个数量对比的要用两种方式进行区分，对此，全国各省份单位面积人口用不同颜色来表示出来，而各省份的GDP这种展示经济情况的方法用柱状图来表示，这样制作出来的专题地图能比较明了的展示出想要表达的意思，也能很直观的去比较不同地区的经济发展情况。颜色较深的地区是单位面积人口较多的地区，从图种可以看出广东省、河南省、山东省、浙江省等地区的人口较多，再看柱状的长短，这些地区的GDP也很高，说明这些地区的经济发展好，从此可以看出，单位面积人口多的GDP总量也高，说明人口可以带动发展。

（六）2010年全国各省份人口与人均GDP对比图

图6 2010年全国各省份人口与人均GDP对比图

全国各省份人口的分布用不同的颜色来表示，偏于红色调的是人口较多的省份，偏于蓝色调的是人口较少的地区。用柱状图来表示人均GDP的多少，这样的表示方法较于区分两个不同的方面，两个种类比较时可以很清晰的拿出来，和其他地区进行比较，可以很直观的表示出这些内容。从图中看，广东省、山东省、四川省等地区的人口较多，而人均GDP却不是最高的，所以可以看出各省份的人口多少和人均GDP多少并不是成正比的。比如浙江省的人口相对于广东省的颜色较浅，说明浙江省的人口数量比广东省的少，但是人均GDP却差不多，说明GDP总量相对于人口较多的省份来说可能多一些。

三、开封市交通旅游图电子地图设计与编绘

（一）总体方案

一开始进行配准的时候，由于距最开始的上机有一段时间，所以相关知识点有所遗忘，配准有一定难度。最后通过请教蔡老师、李亚欣学长，才学会了地图的配准。选用的地理坐标系为“WGS1984”地理坐标系，根据全国政区图上的经纬度数，由冉树浩和刘园共同完成了地图的配准工作。

首先根据配准完毕的全国政区图、河南省行政图，由冉树浩进行河南省政区图的数字化，然后由刘园进行属性表的填写以及拓扑错误的检查和相关细节的修改。

将“开封市交通旅游图”进行配准以后，我们便将整个旅游图化分为两部分，由冉树浩负责旅游图左边的数字化，刘园负责右边的数字化。数字化的内容包括点要素、面要素、线要素、注记要素。

（二）地图分层

整个地图分为“注记”、“点”、“线”、“面”的四个要素数据集。

注记要素数据集：名称注记图层、一级道路图层、二级道路图层、三级道路图层

点要素数据集：饭店，餐馆图层、体育场图层、商业图层、纪念馆，博物馆图层、新闻，出版图层、旅游图层、交通图层、金融图层、居民区，小区图层、医疗图层、文化娱乐图层、服务图层、宾馆，大厦图层、行政图层、工厂图层、公司图层、学校图层、图书馆图层

线要素数据集：边框图层、一级道路图层、二级道路图层、三级道路图层、铁路图层、城墙图层、区域线图层

面要素数据集：水系图层、广场图层、公园图层、草地图层、居民地图层

图7 注记要素数据集分类图图8 注记要素图层分类图

图9 点要素图层分类图 图10 线要素图层分类图 图11 面要素图层分类图

（三）地图数字化与图形要素编辑

（1）数字化

本次“开封市交通旅游图”的数据都存储于“开封市.mbd ”的数据库中。然后在数据库下分别新建“注记”、“点”、“线”、“面”的要素数据集。然后最先进行的是点要素的数字化，在“点”要素数据集下，根据所给的“图层划分模板”新建了“学校”、“商业”、“行政”、“大厦、宾馆”等不同的点要素图层。接着，进行了线要素的数字化，在“线”要素数据集下新建了“一级路”、“二级路”、“三级路”、“边框”等不同的线要素图层。最后运用工具箱中的“要素转面”工具，将线要素所划分的区域，自动转化出面要素。然后进行细节部分的修改。最后再“注记”要素数据集中新建注记类要素，分别为“名称注记”、“一级道路”、“二级道路”等不同的注记要素图层。

图12 开封市交通旅游图

（2）图形要素编辑

系统所自带的点要的符号样式不够美观、准确，我们通过PS制作了一份更加美观、形象化的符号样式。

同时更改了相关线要素的宽度，使得数字化后的地图更加美观漂亮。我们也新建了铁路，区域线的符号样式，使得整个地图更加准确、真实。

数字化的过程中，所遇到的最大问题就是通过“要素转面”工具所自动生成的面，跟实际的地图情况有所差距。所以我们要根据实际的地图情况进行相关面的剪切工作。并且所有的河流面要素根据实际情况应该是连在一起的，然后通过相关的道路线要素进行压盖，实现河流的分块。城墙也是同样的道理，而不是将河流和城墙等面要素及线要素做成一块一块单独，没有联系的，孤立的要素。应根据实

际，做成有联系的，有机的一体。

图13 连续河流面图层示意图图14 连续城墙面图层示意图

（四）表属性编辑

表属性的编辑，难度较小，同时由于我们的命名大多所选用的为名称注记，所以只有点要素的表属性需要进行编辑。我们两位细致分工，共同协作完成了表属性的编辑工作。

图15 点要素图层—公司类属性表图16 点要素图层—旅游类属性表

（五）图面配置

图面的配置，主要所运用的是注记图层。由冉树浩进行相关工作。道路的注记，选用的是“随沿要素”构造工具进行注记的标注。图名以及相关面图层的注记，选用的是“水平对齐”构造工具进行标注。

图17 注记要素图层名称注记图

图18 注记要素图层街道名注记图图19 注记要素图层面注记图

（六）图幅关联及媒体链接

图幅的关联，是通过点击河南省政区图中开封市点要素，链接到“开封市交通旅游图”。媒体的链接，是“开封市交通旅游图”中的“包公祠”、“清明上河园”、“天波杨府”等著名旅游景点的链接。通过识别相关的点要素，然后对识别出的点要素添加超链接。本部分的工作由刘园负责。

图19 旅游类点要素超链接图图20 开封市点要素超链接图

（七）地图发布

“开封市旅游交通图”数字化完成以后，便可进行地图的发布。点击文件、导出地图，即可轻松完成地图的发布工作。

图21 开封市交通旅游发布图

四、收获与建议

对于本次地图学实习收获还是很大的，首先，在实习中用到的技能方面，因课上有实验，所以平时的实践中有跟学长和老师学到一些关于Arcgis的基本操作，但是只是一些零零散散的，和我们集中实习做一个地图是不一样的，所以在开始实习前，又回过头把我们上课所学到的知识又看了一遍，把之前做专题地图的基础步骤又进行了温习，对Arcgis的基本操作又熟悉了一些，为接下来为期两周的实习做了一个铺垫。

实习内容分为两个部分，对于第一部分小组内两名成员每人做了六幅专题地图，选用设计色彩比较美观的进行报告的编写。对于这部分我们学到了要对于不同的数据选用不同的设计方法，便于后期的分析比较。

第二部分就是四个课题中选择一个进行电子地图的设计与编绘，我们选用的是河南省开封市的部分，在这一本分的设计中我们耗时较长，其中点线面和注记要素的数据化比较费时间，为了美观一些冉树浩同学还专门去网上找了比较好看的图片标记，没有合适的自己同PS做了几个，用做点要素的符号。期间遇到比较困难的就是注记要素，因为之前对这一块不是很了解，当时学长也没有课上集中讲，所以

在课下的时候去网上学习，怎样注记道路和居民地等，学习之后再听学长讲解就对这一块内容理解比较透彻了，操作起来比较熟悉。

除了在实习内容上学到了很多专业知识外，在小组同学之间合作也学到了很多，在分工方面要分工合理，不能一个同学做的多一个同学做的少，地图的矢量化的时候也不要点要素和面要素分开同学画，这样做不利于学习。在两个同学的合作中并不是非常默契的，期间也会发生一些小摩擦，但是通过交流这些问题都很好的解决了，所以不仅在知识上学到了很多东西，在与同学的合作相处方面也得到了提升。