無論GIS的發(fā)展走向何處，作為地理學(xué)第二語言的地圖永遠(yuǎn)是GIS最重要表現(xiàn)形式，善于制圖是一名GIS專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)具備的看家本領(lǐng)。如今，隨著大數(shù)據(jù)、云平臺等新技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)地圖制圖學(xué)遇到很大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。面對形式復(fù)雜多樣、內(nèi)容豐富多彩的GIS信息，如何利用GIS新興技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)的地圖學(xué)知識和理論，高效制作具有其固有價(jià)值而又給人以美感的地圖，是新時(shí)代GIS地圖制圖的趨勢。
地圖制圖不僅僅是簡單的作圖，它是一門很深的學(xué)問。記得大學(xué)剛開始接觸并學(xué)習(xí)GIS時(shí)，同時(shí)必修的課程就有《地圖學(xué)》，它作為GIS學(xué)科的基礎(chǔ)之一，卻往往沒有得到應(yīng)有的重視（就我個(gè)人經(jīng)歷和觀察到的而言，可能會有些狹隘）。
首先從地圖本身概念出發(fā)，地圖是將客體（一般指地球）上的地理信息，通過科學(xué)的概括，運(yùn)用符號系統(tǒng)表示在一定載體上的圖形，以傳遞它在時(shí)間與空間上的分布規(guī)律和發(fā)展變化。因此，從功能和本質(zhì)上來講，地圖是科學(xué)性的，它是描述地理信息在空間上的分布；從表現(xiàn)形式上來講，地圖是富有藝術(shù)性的，它是由抽象化的符號系統(tǒng)構(gòu)成的。
當(dāng)我們打開一幅地圖，首先關(guān)注的是它的外在效果，然后才關(guān)注地圖功能和內(nèi)容，這就說明了地圖能夠激發(fā)人們的審美情感，人們對地圖視覺上的藝術(shù)性是有一定需求的。
但是，有價(jià)值的地圖才是有用的。
一幅地圖，無論如何優(yōu)美、雅觀，給人藝術(shù)上的享受，而一旦脫離了地圖的本質(zhì)，那么就失去了地圖的意義。就以下兩幅水墨山水畫風(fēng)格的地圖為例。它們的區(qū)別在于右圖有較為豐富的符號注解，包括圖名、圖例、指北針等。當(dāng)我們看到這兩幅地圖，雖然是同樣的制圖風(fēng)格，但它們給予我們的感受是不同的，從地圖學(xué)的角度看，右圖更符合我們的地圖審美觀。由于這些地圖要素的存在，才使得一幅地圖有了靈魂，具有其應(yīng)有的價(jià)值。
否則，僅僅是一張圖片而已，沒有地圖的價(jià)值。
因此，地圖制圖的藝術(shù)不僅僅體現(xiàn)在地圖視覺上的美，而更在于其表現(xiàn)的內(nèi)在意義。最大化的實(shí)現(xiàn)地圖價(jià)值，才是地圖真正的藝術(shù)之美。
我覺得這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是我們從事GIS行業(yè)需要具備的最基本的專業(yè)素養(yǎng)。
現(xiàn)代GIS技術(shù)的發(fā)展，為傳統(tǒng)的地理學(xué)理論和技術(shù)帶來了革命性的變化，這同樣在地圖制圖方面也發(fā)生了有別于傳統(tǒng)制圖方法的技術(shù)革新。
首先看GIS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在GIS中，自然客觀要素被抽象概括為兩種主要結(jié)構(gòu)，矢量和柵格。這個(gè)抽象化表達(dá)的過程本身，就存在美學(xué)特征。我們通常講，藝術(shù)來源于生活，那么，GIS地圖的美來源于自然空間。再看GIS地圖的表現(xiàn)形式，或者說地圖可視化的呈現(xiàn)方式。從遙感影像、電子地圖，到三維地圖、虛擬場景；從單機(jī)到Web端等，表現(xiàn)形式多式多樣，可視化的效果也是越來越讓人眼花繚亂。 無論數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單或是復(fù)雜，地圖表現(xiàn)形式抽象還是具象，其本質(zhì)都在于有效的表達(dá)自然客觀事物，而如何去表達(dá)，就是GIS制圖的藝術(shù)所在。
GIS制圖方法主要是指，當(dāng)我們拿到制圖數(shù)據(jù)并已知要做什么樣的圖后，如何把地圖做出來？不同于傳統(tǒng)手工的地圖制圖，GIS以及現(xiàn)代地圖制圖技術(shù)發(fā)展至今，為我們提供了多種可選擇的制圖手段。
我們熟悉的也是使用最多的制圖工具應(yīng)該是ArcGIS，它是桌面GIS制圖軟件的典型代表，尤其是新一代桌面系統(tǒng)ArcGIS Pro，帶給我們?nèi)碌闹茍D體驗(yàn)，如智能制圖、多屬性符號系統(tǒng)、3D制圖模式、動態(tài)地圖、甚至可共享至Web端等。這是桌面GIS制圖軟件的典型代表，相信它們已經(jīng)能夠解決很大部分的制圖需求，但是面對大批量制圖任務(wù)，比如制作上百幅相同格式不同數(shù)據(jù)地圖，利用軟件手動操作就顯得十分笨拙了。這時(shí)候，利用計(jì)算機(jī)語言編程就是一個(gè)可行的手段。現(xiàn)在我們利用編程制圖也不需要從底層寫代碼，常用的編程語言已經(jīng)存在用于地圖制圖的第三方庫，比如Python的Geopandas、NCL等，R語言的rasterVis、plot3D等互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)使得網(wǎng)絡(luò)成為了我們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ骱蛯W(xué)習(xí)中必不可少的一部分,WebGIS也隨之產(chǎn)生，并已滲入我們?nèi)粘Ｉ睢?/span>WebGIS不但是一種開發(fā)技術(shù)，同樣是一種非常高效的制圖工具。本質(zhì)上講，WebGIS也是編程制圖的一種，只不過使用的是web端的計(jì)算機(jī)語言。但WebGIS靈活的地圖呈現(xiàn)方式，是大數(shù)據(jù)制圖或有特殊專題制圖需求的很好的選擇。有人可能覺得用WebGIS技術(shù)制圖，實(shí)在是大材小用，實(shí)現(xiàn)成本太高，其實(shí)我們用它來做圖不需要像WebGIS開發(fā)一樣有完整的框架，GIS服務(wù)器、web服務(wù)器，比如Tomcat、ArcGIS Server、GeoServer等，而只需要前端技術(shù)就可以，制圖目的就是把地圖展示出來即可。學(xué)習(xí)這么多年也接觸不少WebGIS前端工具，常用的比如ArcGIS API for JavaScript、OpenLayers，甚至是不是專門做WebGIS的一些web技術(shù)，比如HTML5 canvas、WebGL，都是可以選擇的Web制圖工具。有些WebGIS前端工具制作的地圖遠(yuǎn)不是軟件做的圖能比的。做出來的圖非常漂亮，制圖效率也很高。以上是對GIS制圖方法的一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，下面介紹一下關(guān)于數(shù)據(jù)表達(dá)的形式。當(dāng)我們拿到地理空間數(shù)據(jù)，無論采用什么樣的方法，以什么樣的形式呈現(xiàn)出來，才能表達(dá)或體現(xiàn)出該數(shù)據(jù)的價(jià)值，是一個(gè)值得思考的問題。比如說，我們想表示一個(gè)區(qū)域的地形特征，以DEM柵格數(shù)據(jù)為例，就有多種表現(xiàn)的形式。比如利于各種算法結(jié)合的特征點(diǎn)表示法，既有等高線基本功能、又有立體感的明暗等高線，寫論文時(shí)經(jīng)常用到的彩色渲染或疊加山體陰影的立體渲染，能夠展示立體地形的3D建模，亦或是“中看不太中用”的水墨山水畫風(fēng)格地圖等。數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式有多種，選擇何種表現(xiàn)形式，還是由具體的制圖目標(biāo)決定的。很難去總結(jié)不同數(shù)據(jù)類型適用于何種表現(xiàn)形式，不同類型的數(shù)據(jù)，在不同行業(yè)領(lǐng)域，針對不同制圖需求，就有無數(shù)種組合。這里只能給出一些建議，當(dāng)前GIS技術(shù)能夠帶給我們靈活的、絢爛的制圖手法和呈現(xiàn)方式，我們也要具備這種靈活的思維模式，充分利用新技術(shù)、新方法，高效制作具有其固有價(jià)值而又給人以美感的地圖，這正是我要表達(dá)的GIS制圖的藝術(shù)。當(dāng)然，地圖制圖是GIS的本領(lǐng)，但GIS的本領(lǐng)也絕不僅限于此，尤其在信息時(shí)代。越來越多的事實(shí)證明，隨著新興技術(shù)的發(fā)展，GIS并沒有被拋棄，反而煥發(fā)出新的活力與生機(jī)。文章授權(quán)轉(zhuǎn)載于 易智瑞中國
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