[科普中国]-地图制图软件

国内外研究现状

计算机地图制图技术的相关研究主要集中在AutoCAD， ArcGIS等专业地图制图软件上，利用这些软件制作地图更多强调的是地图数据的全面准确性，而忽视地图视觉效果。随着计算机地图制图技术的用户从专家向大众转移，越来越多的人开始意识到地图的艺术性的重要性，为了提高印刷出版地图的质量，应用非专业制图软件作为终端地图输出软件开始受到重视。在2005年召开的ESRI用户大会上，有学者提出应用Adobe Illustrator， MapPublisher之类的矢量绘图软件配合GIS软件以输出制作高品质的地图产品[lo]。此外，国外很多计算机地图制图相关文献中有提到应用矢量绘图软件辅助地图设计、完成地图最终产品。例如利用AI软件调配地图颜色，输出最终地图产品等1。

ESRI公司一方面不断提高改进ArcGIS软件本身的制图功能，另一方面为提高广大中国用户对GIS地图制图技术的认识，从2011年开始举办GIS制图大赛，目前已举办两届，并取得了不错的成果。但制作用于出版的高品质地图时，GIS类软件的制图功能仍旧不甚让人满意。

国内以“中国知网”搜索记录为参考依据，1997年张世强在《地图》杂志上发表了《桌面出版系统适于地图制作的特性》一文，正式提出应用非专业地图制作软件制作地图，文中对CD和AI都有所提及[[15]，因此可认为两款软件同期进入地图制图领域。分析相关资料可知，国内矢量绘图软件开始用于地图制作的时间大概为1994初，由中国测绘科学研究院的研究人员所主导1。

虽然两平面软件开始用于地图制图时间相近，但是后期研究发展状况迥异。1999年，开始有更多研究人员发表了CD地图制图的相关研究成果，此后每年或多或少有该领域研究论文发表；2003年，姚兴海、姚磊等人发表了《CoreIDRAW地图制图》一书，文中对CD地图制图相关基本操作、运用CD绘制各种地图要素、地图图文排版等方面进行了全面、细致而深入的介绍；至本文撰写时间为止，在知网上以“CD”和“地图”为关键词可搜索到128条相关记录。

相比之下，由于国内AI用户少、参考资料不易购得等诸多因素， AI地图制图研究进展非常缓慢。直到2001年，才出现第二篇AI制图相关文章，此后虽然陆续有更多相关研究论文发表，但并非每年都有，且数量相对较少，截止目前，在知网上以“AI”和“地图”为关键词只能搜索到38条相关记录，不及CD相关的1 /31。

对己有研究文献进行分析可以发现，AI地图制图目前还停留在一个比较基础的阶段，相关研究主要集中于从地图制图流程的各个步骤、相关操作、制作技巧等方面介绍如何利用AI系统的制图，偶尔也会提及辅助ArcGIS， MapInfo，MapGIS之类专业地图制图软件完成平面地图的编制； 2010，曾有学者发表《用AI制作专题地图统计图表的方法》一文讨论如何利用AI中特有的“图表工具”制作专题统计图表。整体来说，AI地图制图研究成果比较少且不够深入，相对而言，CD地图制图理论成熟很多。虽然大部分与AI的相似，但是有相当数量的文献己集中关注地图符号的设计与制作；此外CD能与更多种类的制图软件配合制图，除了上述三种以外，还包括常用的AutoCAD， SuperMap，ERDAS等专业地图制图软件，以及3d Max， Photoshop， Flash之类的非专业软件。在此基础上，还有部分文献讨论如何利用VBA， Script， MapObjects等对CD进行二次开发，以提供针对地图编制的工具，提高CD地图制图效率和精度1。

己有的CD， AI地图制图研究中所应用的软件版本都比较低，据析，CD中最常用的为1999年发布的版本9.0 ，AI最常用版本为10.0，发布于2001年，两版本软件距今都已在12年以上。在这段时间里，Corel公司和Adobe公司都发布更新了多个版本，其中CD最新版本为2011年发布的X6版本，AI最新版本为2012年发布的CS6版本，两者都在之前软件的基础上增加了很多新功能，如在地图制图方面，CD在XS版本中增加了“符一号管理器”，AI在CSS中增加了“宽度”工具、CS6中增加了“图案创建”功能等1。

软件分析国内外流行的地图制图软件很多，大致可分为四类：CAD类，如AutoCAD等；GIS类，如Maplnfo， MapGIS， ArcGIS等；通用绘图类，如Coreldraw， Illustrator，FreeHand等；专业地图出版类，如Intergraph公司的Microstation系列专业地图出版软件2。

在这几类制图软件中，CAD类软件具有强大的图形符号设计功能，比较擅长图形处理，适用于制作工程类地图，但对在美术整饰方面不尽如人意。专业地图出版软件价格昂贵，使用复杂，不易掌握，但熟练后能制作出非常完善的地图。通用绘图类软件在艺术效果设计方面的功能强大，其“所见即所得”的特性很受人欢迎，适合于图形出版绘制，其所支持的CMYK色彩模式支持的直接出版具有其他制图软件无法比拟的优势，但作为一种图形处理软件，不支持投影转换、坐标配准等需求，在地图专业表示要求方面表现不足2。

作为GIS的一项基本功能，地图制图一直是GIS软件的传统应用领域，与其他常见的地图制图软件相比，GIS图形输入操作简便、精确可靠，适合于大型地图制图工程，具有丰富的图形编辑工具以及强大的图形处理能力，图形数据与属性数据一体化的优势可以实现高效的数据管理效率，其所特有的空间分析功能，在制图、尤其是数据处理与运算方面具有极大的用途，与数据库相联系的功能对于需要经常修改的地图制图更具有优势，在地图制图上更为专业。土地利用总体规划的成果要求中有一项即是土地利用总体规划数据库的建设，而在实际编制土地利用规划是经常会有变动，考虑到以上因素，在编制乡级土地利用总体规划图集时选择GIS软件进行图集的制作更为适合。目前国内外的GIS软件繁多，达数百种，比较常见的有：MapInfo， GeoMedia， SuperMap， MapGIS、ArcGIS等，其分析介绍如下：2

(1)MapInfo

MapInfo是美国MapInfo公司生产的核心桌面地理信息系统软件产品。MapInfo的最初的含义是“MapInformation“，即”地图对象十属性数据“，这一解释有助于帮助更好的理解它的功能。它是一个以地图为基本出发点，采用办公自动化操作，集成多种空间数据，支持本地或者远程数据库，加入空间分析功能，融合计算机地图制图方法，很好的实现了数据可视化形成了极具实用价值、可以为各行各业所采用的的大众化小型GIS软件，可以生成各种专题地图。Maplnfo具有以下几个重要特点：一是硬件要求低，支持普通计算机桌面办公系统；而是界面简洁，操作方便，容易上手；三是专题数据显示多样，利用点、线、面3种基本图形元素，以及丰富的地图符号、文本类型、线型、填充模式、颜色等表现形式，详尽、直观地完成各类专题地图的制作，同时，能够对位图文件( tif， gif， bmp等)和影像、照片等栅格图像进行屏幕可视化显示和根据需要对其进行矢量化操作等；四是一切操作均基于”表“，是属性数据和图形数据有机地结合起来。MapInfo的其中的一个缺点是管理的数据量不大，当数据量增大时，会造成系统效率低下，甚至不能够运行，另外由于MapInfo的空间数据不包含拓扑结构，不具备拓扑关系的分析，虽然在地图制图方面比较擅长，但空间分析功能相对较弱2。

(2)MapGIS

MapGIS是有中地数码科技集团公司开发的新一代面向网络超大型分布式地理信息系统基础软件平台。该产品的主要优势有：提供了建立图库、修改、删除及图库漫游等一系列图库操作，图幅裁剪、配准、接边、提取等图幅操作，具有海量图库无缝管理功能；使用空间数据库引擎在标准关系数据库环境中实现了客户机/服务器结构，允许多用户同时访问，支持多硬件网络服务器平台，支持超大型关系数据库管理空间和属性数据，支持分布式级服务器网络体系结构，具有高性能的空间数据库管理功能；作为一款国产的GIS软件，采用全中文操作，有助于初学者学习使用；丰富的二次开发手段，主要包括函数库、类库、组件和等种开发方式。

缺点主要有界面较为复杂繁琐，不便操作，系统管理功能较弱，不利于大型数据库的管理且缺乏专用数据库的支持2。

(3)GeoMedia

是美国Intergragh公司于1997年推出的一款桌面地理信息系统软件。它是以数据库为中心的新一代平台，具有一系列的优点。GeoMedia可以将Arc/Info ，ArcView， MGE， MapInfo， CAD(包括AutoCAD和Micro Station)、Access， Oracle，SQL Server等多个GIS数据源的数据直接读取，无需任何转换地置于一个统一的系统中，并能输出成其它GIS平台的数据格式，实现了多源数据的无缝集成。而且还可以同时把几种不同格式的数据集成在一个坐标系中进行分析，同时查询、分析等的操作结果与原始数据库动态连接，以便对分析的结果进行再分析。GeoMedia内嵌关系数据库引擎，可对Oracle， SQL Server， Access等专业数据库直接进行数据读写，不需要中间件。而且还把空间数据和属性数据放在数据库的同一记录，进行统一管理，这个特点为建库和数据更新提供了最可靠的、高效率的数据管理措施。允许用户使用标准的地理数据信息，具有强大的信息发布功能。

GeoMedia的劣势主要是目前其只能运行在系统Windows平台上，没有自己的数据格式，它把所有数据都放在数据库中，对于一些建立在其他平台的大型数据库无法提供支持，不利于跨平台操作，兼容性较差2。

(4)ArcGIS

ArcGIS是由美国ESRI ( Environmental Systems Research Institute ， Inc)公司与20世纪70年代推出的地理信息系统软件，2008年6月推出了ArcGIS9.3版本，2010年7月发布了ArcGIS 10 a ArcGIS是以矢量数据结构为主体的系统，它是通过关系数据库管理属性数据。该产品具有以下特点：提供了强大的要素编辑工具，对点、线、面、属性的编辑上直观明朗，对单个或批量要素的处理很方便，具有完整的地图制图功能，提供一体化的地图绘制、显示、编辑和输出的集成环境；具有其他GIS软件所难以比拟的强大的空间分析功能，不仅可以提供空间数据关系拓扑结构建立，空间查询与量算、缓冲区分析、数据裁剪、叠加分析、网络分析、空间统计分类分析等基本的分析功能，而且还擅长栅格数据分析，能够完成坡度坡向分析、土石方量计算、空间插值、栅格数据叠加计算等一系列复杂的分析功能；具有强大的空间数据引擎ArcSDE，成功解决了大型数据库多用户共享、快速响应的技术难点。采用数据模型将矢量数据、影像数据、DEM栅格数据等空间数据统一在大型属性数据库中，使海量数据得以存放。

ArcGIS的主要缺点是系统庞大，对计算机硬件要求较高且价格较贵2。