10.1地图编制方法与过程
10.1.1地图编制的不同方法
由于制图对象多种多样，地图的比例尺和用途也不相同，因此各种地图的资料来源、表示方法和制图方法都有很大差别。归纳起来，主要有下列几种制图方法。
1.实地测图和摄影测量制图
这是一种使用地面普通测量仪器或航空摄影与地面立体摄影测量仪器测制地图的方法。
用这种方法可以测制大比例尺地形图、水利图、工程平面图、城市平面图等，而所测制的地图内容详细准确，几何精度较高。目前已普遍采用全球定位系统定位与数字测图技术，包括地面全站仪数字测图与航空及卫星数字摄影测量技术测制地籍图与地形图。其中航空与卫星摄影测图必须有40%~60%的影像重叠，同时地面和航空与卫星摄影测量制图都必须有一定数量的大地与水准控制点，以便根据控制点进行各项纠正处理，最后通过建立光学立体地形模型或数字立体模型，通过立体测量与数字解析测图仪完成大中比例尺地形图测制。
2.野外调查制图
指通过野外实地踏勘、考察和调查，进行观察分析，在已有的地形图上填绘专业内容和勾绘轮廓界线。所以这种方法也称为野外填图。在野外考察和调查中还需采集一些标本(如岩石、植物、土壤等标本)进行室内定性定量分析，有助于类型的正确划分。在野外填图的基础上，室内再进行地理内延外推，编绘整个地区的专业内容与轮廓界线。这是编制大中比例尺地质、地貌、土壤、植被、土地利用等专题地图的主要方法。
3.数据资料制图
指利用各种观测记录数据(包括固定或半固定台站、不固定测站、航空或遥控观测记录数据)、统计数据(包括人口普查、经济统计资料)，经过分析整理计算，编制成各种地图。这是编制地磁、地震、气象、气候、水文、海洋、环境污染和各种人口、经济统计地图的主要方法。其中气象、水文要素台站积累了较长期的观测数据，而且这类要素一般呈周期性且有一定幅度的变化，因此必须取多年平均值，有时以半定位的观测数据作补充。数据资料制图需根据数据内容的详细程度和地图用途选择反映制图对象数量特征的指标与图形，然后合理选择数量分级与梯度尺，进行计算处理和地图编绘。
4.地图资料制图
指利用地图资料编制地图的方法。它是中小比例尺地图编制的主要方法之一，主要内容如下。
(1)利用大中比例尺地图资料缩编同类中小比例尺地图。主要是利用大比例尺地形图编制中比例尺地形图和中小比例尺普通地图；利用大中比例尺专题地图编制中小比例尺专题地图。
(2)利用地形图或其他地图量算出来的数据，编制形态矢量地图，如地面坡度图、地貌切割程度图、水系密度图等。
(3)利用单要素分析地图、编制综合地图、合成地图，或利用不同时期地图编制动态变化(变迁)地图。
5.文字资料制图
指利用文献资料(包括历史资料、考古资料、地方志等)编制地图的方法。如利用历史地震记载(根据地方志等资料整理的地震年表)编制历史地震分布图，利用考古和历史文献资料编制历史地图、各历史时期人口分布图、历史时期动物分布图等。
6.遥感资料制图
指利用航空和卫星影像编制地图的方法。一般是利用黑白、多波谱段、多频率雷达、红外等航空或卫星影像，在室内分析判读的基础上，经过实地验证，利用所建立的影像判读(解译)标志编制各种专题地图。目前还可借助于图像假彩色合成、影像增强和密度分割等光学仪器处理及光学立体转绘，提高影像分析解译的能力和内容转绘的精度。采取电子计算机与图像处理设备，利用数字影像通过非监督分类、监督分类或其他图像分析模型自动分类，并与地形图或地理底图匹配，已成为编制各种专题地图的主要方法。
7.计算机制图
指利用计算机及某些输入输出设备自动编制地图的方法。一般经过资料输入、计算机处理、图形输出三个基本过程。按输入资料的形式可分地图资料、数据资料和影像资料三种。
数据资料可直接输入计算机，图形和影像必须先经过图数转换。一般通过荧光屏显示、绘图机、彩色喷墨绘图仪、彩色静电绘图仪等形式输出地图产品。计算机制图能够大大提高制图速度，扩大制图范围，是当今信息时代的主要制图方法。
目前这7种制图方法常常结合使用。例如，野外调查制图与遥感制图相结合，数据资料制图与计算机制图相结合，地图资料制图与计算机制图相结合，遥感制图与计算机制图相结合等。总之遥感制图与计算机制图已成为当今最主要的制图方法。
10.1.2地图编制过程与阶段的划分
不论哪种制图方法，就地图常规编制的总过程而言，一般都包括地图设计与编辑准备阶段，地图编稿与编绘阶段，地图整饰阶段，地图制印阶段。尽管目前计算机地图制图已较广泛应用，计算机制图过程同常规传统地图编制有很大差别，地图编绘与地图整饰阶段合二为一，地图制版工序也大为简化。尤其采用地图电子出版系统更使地图设计、编绘与制版一体化。但对常规地图编制过程仍有必要具体了解。因为常规地图的编制过程与方法中的一部分内容仍适用于计算机制图，同时了解传统与常规制图方法技术中存在的问题与制图方法技术的发展过程，对进一步提高计算机制图水平也会有所帮助。因此本节仍较详细地介绍常规的地图编制过程和方法。
1.地图设计与编辑准备阶段
主要完成地图设计和地图正式编绘前的各项准备工作。一般包括根据制图的目的任务和用途，确定地图的选题、内容、指标和地图比例尺与地图投影；搜集、分析编图资料；了解熟悉制图区域或制图对象的特点和分布规律；选择表示方法和拟订图例符号；确定地图综合的原则要求与编绘工艺。对于专题地图，还要提出底图编绘的要求和专题内容分类、分级的原则并确定编稿方式。最后写出地图编制设计文件——编图大纲或地图编制设计书，并制订完成地图编制的具体工作计划。
2.地图编稿与编绘阶段
主要完成地图的编稿和编绘工作。一般包括资料处理，展绘数学基础，进行地图内容的转绘和编绘。在编绘过程中要进行地图概括(地图综合)，即进行地图内容的取舍和概括。
当然在编辑准备阶段的分类分级与图例拟订也包括一定的地图概括，但在地图编绘阶段中地图概括贯彻始终。地图编绘是一种创造性的工作，编绘阶段的最终成果是编绘原图。所谓编绘原图就是按编图大纲或制图规范完成的，在地图内容、制图精度等方面都符合定稿要求的正式地图。对于专题地图，往往在地图正式编绘前由专业人员编出作者原图(作者草图)，然后再由制图人员编辑加工，完成正式的编绘原图。
3.地图整饰阶段
主要根据地图制印要求完成印刷前的各项准备工作。包括按照印刷制版要求进行线划与符号清绘(或刻绘)、剪贴注记，完成印刷原图(出版原图)的线划版、注记版。同时制作彩色样图及分色参考图等。
4.地图制印阶段
主要完成地图制版印刷工作。包括出版原图的复照或翻版，分版分涂，制版打样，上机胶印、装帧等。
目前计算机制图与自动制版一体化系统(计算机地图出版生产系统)，已将地图编辑、编绘、整饰与制版合成一个阶段，即计算机设计、编辑与自动分色制版、输出胶片、直接制版上机印刷。
10.2地图设计
地图设计的任务是根据编图任务书的要求，确定地图生产的规划和组织，根据地图的用途选择地图内容，设计地图上各种内容的表示方法，设计地图符号，设计地图数学基础，研究制图区域的地理情况，收集、分析、选择地图的制图资料，确立地图综合原则和指标，进行地图的图面设计和整饰设计，配置制图硬、软件，设计数据输入、输出方法等。
地图设计是根据制图科学技术的一般原理，结合所编地图的具体特点来实现的。一般原理指的是制图理论原则，国家颁布的规范、图式及制图工艺方法等；具体特点指所设计地图的用途、比例尺和制图区域等因素。将一般原理同具体特点结合起来，就可以制作出既符合一般规则，又具有不同个性的高质量地图。
10.2.1地图总体设计
地图编辑人员根据国家或各级规划设计、生产部门下达的地图编制任务，或根据国家科学技术发展规划确定的地图编制课题，首先明确编图的目的和基本用途。这是地图设计的出发点。然后确定地图的选题内容、制图区域范围和成图比例尺。由于编图的目的与用途的不同，地图的内容详细程度和表示方法就有很大差别。地图比例尺的确定除考虑地图用途外，还要考虑所掌握制图资料的详细程度及图面大小与纸张规格。比例尺一般应为简单整数比。
整个制图区域必须有比成图比例尺大一些的编图资料，或地图上能够表示的行政单元的统计资料。根据预先考虑的大致比例尺，在充分利用幅面的前提下，根据制图范围的大小，确定地图开幅。地图幅面一般分全开、对开、四开、八开等。如果制图区域范围较大，可采取多幅地图拼接。一般大于两全开地图，多采取对开多幅拼接。
10.2.2地图资料的搜集与分析
地图资料是编制地图的基础，对编图质量影响很大。地图资料的搜集、分析和整理是编辑准备工作的重要一环。地图资料根据利用程度分为基本资料、补充资料与参考资料。基本资料是编图的最基本的或最主要的资料。补充资料和参考资料仅作补充参考用。按照资料的形式还可分为地图资料、影像资料、数据资料(观测与统计数据)和文字资料。在编制中小比例尺普通地图或专题地图地理底图时，应搜集整个制图区域最新的航测大比例尺地形图，或利用航测地形图编制的中比例尺地形图(如1.25000，1.500000或1.1000000地形图)作为基本资料。若有些地形图是十多年甚至二十多年前编制出版的，地图上表示的许多内容已发生变化，如增加了新的渠道、水库、铁路、公路、居民点。行政区划和地名的变动也是经常遇到的。应特别注意搜集这一部分的现势资料。国外有的制图机关或地图资料中心专门负责搜集这一部分的现势资料，并把各种变化标在底图上，定期编绘发布或正式出版。如日本的《地图情报》就是这种现势资料地图的汇编。这对及时更新地图，保证地图的现势性很有作用。在数据资料方面，对于编制气候、水文等地图，最好搜集多年的观测资料。一般资料积累时间越长，其平均值越准确。而经济统计资料，需要有整个制图区域范围内制图行政单元统一的代表年份的统计数据。对于编制各种类型的专题地图，除了搜集各种大中比例尺同类型专题地图以外，航空与卫星影像资料也是必不可少的。对于编制大比例尺专题地图，航空高分辨率的卫星影像(包括多波段、黑白、雷达影像)的分析利用是主要的。文字资料对于了解制图区域与制图对象的特点和分布规律，有重要的参考作用。对已搜集的各种资料，都要进行分析评价，以确定其利用的程度。
10.2.3制图区域与制图对象的分析研究
在准备工作中，对制图区域与制图对象的分析研究也是很重要的。因为只有深刻了解制图区域和制图对象的特点和分布规律，才能有意识地在地图上加以反映。这对于确定地图内容的分类、分级和拟订图例，对选择地图表示方法，确定地图内容的选取、概括与轮廓界线的勾绘都有重要作用。
关于地图数学基础的选择与地图概括原则的确定，也都是地图设计阶段的任务之一，有关章节都有介绍，这里不再重述。
10.2.4地图设计书或大纲的编写
地图设计最终体现在地图编制大纲或地图编制设计书上面。地图编制大纲或地图编制设计书是编制地图的指导文件，是编图的指南。一般应包括下列内容。
(1)图名、比例尺，地图目的、用途和编图原则与要求。
(2)地图投影与图面配置。
(3)编图资料的分析评价和利用处理方案。
(4)地图内容、指标、表示方法和图例设计。
(5)地图概括(地图综合)的原则要求和方法。
(6)地图编绘程序与工艺。
(7)图式符号设计与地图整饰要求。
(8)附件：一般包括图面配置设计，资料及其利用略图，地图概括样图，图式图例(包括符号、色标)设计等。
对于专题地图，还要增加底图的编绘。多幅地图、系列地图和地图集等大型地图制图任务，一般都要由地图主编或总编辑拟订整个制图任务的编图大纲或总设计书。而其中的各幅地图往往还有具体的编辑指示，由各幅地图的编辑制定。这种编辑指示是按照编图大纲或总设计书的原则要求，提出对各图幅的具体要求和规定。编图大纲或总设计书都要经过地图集编委会或主管领导部门的审定。
国家基本地形图的各种比例尺系列地形图都有统一制定和颁发的地图规范及其图式图例。地质、林业、水利等部门的大中比例尺专题地图，如1.5万，1.25万及1.100万地质图、矿产图、水文地质图都有主管部门统一制定的制图规范及其图式图例。全国1.100万地貌图、土壤图、植被图、土地利用图、土地类型图、土地资源图等也由各地图的编委会统一制定和出版了制图规范及其图式图例。在这种情况下，不必再写编图大纲或总设计书，只需制定编图说明或单幅地图的实施方案。重点对编图资料进行深入分析，在对制图区域特点进行分析的基础上，提出地图概括的原则和方法，用以指导地图的编绘工作。
10.3传统实测成图方法
传统实测成图法常分为图根控制测量、地形测量、内业制图和制图印刷几个过程(见图10-1)。
实测成图法是在大地测量的基础上，利用国家大地控制网和国家高程控制网来完成测图的。
大地测量的任务之一就是精确测定地面点的几何位置。国家大地控制网为国家经济建设、国防建设和地球科学研究提供地面点的精确几何位置，是全国性地图测制的控制基础，也是远程武器发射和航天技术必不可少的测绘保障。国家高程控制网是在全国范围内，由一系列按国家统一规范测定高程的水准点所构成的网络。为便于应用，大地控制点如三角点、导线点、天文点和高程控制点等，在地面上有固定标志。
图根控制测量是直接为测图区建立平面控制点和高程控制点所进行的测量。其原理是利用大地测量所得控制点的平面坐标、高程，通过测角、测边长、传递高程的方法，测定待定的图根控制点的空间位置。图根控制点是后续地形测量的基础。
