新世纪版《国家普通地图集》数学基础的系统化构建与可视化研究

以新世纪版《中华人民共和国国家普通地图集》编研为研究对象,秉持科学性与适用性并举、系统性与可比性并行、传承性与创新性并重的设计原则,针对《国家普通地图集》多尺度、多区域、多图种的特点,运用系统论思想和系统工程方法,探讨了包含坐标系统、投影系统和比例尺系统在内的数学基础体系结构与框架建设,实现了基于基础地理信息数据的数学基础系统化构建与可视化研究,为《国家普通地图集》编研提供了全新的设计理念和技术方法。     

新世纪版《国家普通地图集》的内容策划与结构设计

新世纪版《国家普通地图集》是国家科技基础性工作专项《国家大地图集》系列编研项目之一,它以相对平衡的程度详细表示了水系、地貌、居民地、交通、境界、土质植被等基础地理要素的空间分布。为了适应生态文明建设和新型城镇化发展的要求,增设了地表覆盖图组和城市图组,构建了普通地图集的新型结构模式,本文主要对地图集的编研理论与内容策划、选题原则与顾及因素、结构设计与图幅编排进行了探讨和研究。     

新世纪版《国家普通地图集》中城市地图的研究与编制

当前,我国正在加快城镇化进程,新型智慧城市的建设对城市时空信息基础设施建设提出了更高的要求。为了充分展示我国城市发展现状和满足城市建设需要,新世纪版《国家普通地图集》专门设计和编制了城市图组。城市地图存在资料复杂、内容广泛、形式多样、标准不一、语义不清等问题,项目组采用数据挖掘、深度学习、语义空间匹配、粗差数据发现、数据检核等技术手段,对多元时空数据进行融合及综合处理,同时依据制图综合处理原则与专家经验,结合自动缩编和增量更新技术,生产图幅数据并建立图形数据库。然后采用数据库驱动制图技术,基于图形数据库和符号库实现自动配图,最后通过人工处理少量的协调关系和地图美化,制作完成城市地图。     

面向地图集编制的地图可视化设计——以《中华人民共和国人口与环境变迁地图集》为例

地图集的地图可视化设计与单幅地图不同,需要以地图集的总体设计思想为依据,在地图设计与表达时反映指标体系的科学完整性,体现地图集的总体协调性。本文以《中华人民共和国人口与环境变迁地图集》为例,详细介绍了以多指标、长时间序列为特征的人口与环境变迁地图的可视化设计与表达方法,包括:系列地图、结构及其数量变化、构成比例变化、数量变化及其对比关系、累积数量变化、多指标数量累积及其对比、相对某一时间基点变化、单指标多年统计特征的变化、单指标两个时期数据的对比等。该方法以对相关指标现状的表达为基础,重点强调制图对象变迁特征,表达指标体系之间的联系和区别。相关地图可视化设计方法可广泛应用于其他类似专题地图的设计过程中。     

面向海陆统筹的综合航海地图集基础地理框架构建

设计和编制海陆统筹的综合航海地图集服务于国家“构建海洋命运共同体”发展目标,同时也是促进海陆文化共融和海陆睦邻合作的重要推力,在当前地图学领域受到普遍关注。本文通过与航海专题图、陆地专题图的对比分析,从地图选题、比例尺、投影、地理分幅等方面探讨了海陆统筹地图集的表达特点,并从海陆并蓄视角出发,提出综合航海地图集基础地理框架的内容体系和构建策略。在此基础上,结合《世界航海地图集》的编制实践设计了其基础地理框架的具体建立方案：(1)中小比例尺地图使用WGS84坐标系,较大比例尺地图使用CGCS2000坐标系;(2)根据专题内容、制图区域、变形需要,制图单元可以使用等差分纬线多圆锥、墨卡托、古德等多种投影;(3)地理底图分为世界地图、典型区域地图、陆地地图、海域地图、航区地图、港口地图6种图型,其系列比例尺内容需按一定规则进行取舍和化简派生得到;(4)地图制图单元采用北方定向,联合地理分幅和地图分幅可生成灵活的图面布局。世界航海专题图集的编制实践表明,应用本文建立的基础地理框架能较好实现海洋与陆地的协调统一表达。