[科普中国]-立体地图

简介

立体地图是以三维立体形式直接或间接表示立体形态及各种地理现象的地图。直接显示立体的有地形模型、塑料压膜立体地图。前者一般采用可塑材料，如粘土、石膏、橡胶等制成，也可用其他材料经支撑、铺垫、粘合再加上象形的地图内容。后者是预先刻制硬质地形模型，并将地图印刷在另一塑料片上，经热压而制成。立体地图垂直比例尺一般比水平比例尺大数倍，具有真实感，直观性强。多用于军事、教学、宣传展览。间接显示立体的是根据双眼立体效应制作的，有互补色地图和光棚立体地图等，此外还可设计立体图型，使在平面地图上的制图对象，产生立体效果，已采用的有地貌晕渲法、明暗等高线法、透视写景法、鸟瞰图法、块状立体图法、统计立体图法等。

上述立体表示形式都可根据需要制作各种内容的立体地图，包括地形图、普通地图、影像地图、旅游地图、教学地图等。随着地球科学和文化、体育、旅游事业的发展，对立体图的需求日益增大，对内容的要求也产生深刻变化。特别是机助制图和地形数据库的建立，可利用地形模型的输出，显示从各个角度观察的鸟瞰地图、并列剖面的透视图及自动晕渲。借助电子计算机自动绘制立体图的图形比较机械，图上线划较多，影响其他要素的表示。有待进一步探索。1

后来，直至2010年出现一种新型立体地图，是结合DEM高程数据以及卫星影像制作而成的实体沙盘模型——立体中国地图， 在之前的虚拟地图的基础上，是国家863技术——三维喷绘技术在立体地图上的运用。

历史沿革中国人最迟在公元前3世纪就发明了立体地图。在司马迁写的《史记》中，就记过了一张公元前210年绘制的秦始皇墓地图。书上写道：“以水银为百川江河大海，机相灌输，上具天文，下具地理。”1985年6月《每日电讯》的一篇报导说：秦始皇墓地虽然还没有打开，但是可能已经发现了。据说是墓入口处的地方发现了微量的水银。考古学家猜测这可能就是上述立体地图上所示的水银。

早在公元前3世纪，中国有名的蓬莱仙山的地图就出现在罐子和香炉上。这对以后立体地图绘制技巧的发展有着十分重大的影响。公元32年将军马援讲到的军事立体地图，河谷山脉的模型是用糯米制作的。此外，还出现了木刻的立体地形图，大科学家沈括在《梦溪笔谈》中曾记述了这种地图。1130年黄裳也制作了一张木刻立体地图。此图后来引了哲学家朱熹的兴趣，他千方百计地收集木刻地形图，以便进行研究。他自己也有时用粘土，有时用木刻制作立体地形图。黄裳在一部《鹤林玉露》里，还讲述了朱熹制作的一幅地形图的情况：“（朱熹）尝欲以木作华夷图，刻山水凹凸之势。合木八片为之。以雌雄榫镶入，可以折。度一人之力可以负之。每出则以自随，后竟未能成。”

立体模型地图能够较为直观形象地表示实地地形，是表达和传播地理知识的重要手段之一。我国和世界上最早的立体模型地图，是北宋科学家沈括制作的。

沈括（公元1031-1095年）在任河北西路察访使出使契丹时，沿途仔细勘察了边境的山川地势情况之后，绘制成一幅名为《使契丹图钞》的地图。为了便于研究，沈括创造性地用面糊和木屑在木案上制成有山川、道路、地形的立体模型地图。当时正值天寒地冻，绘制的木屑被冻坏，遂改用熔蜡来制做。以后，沈括又制成木刻立体模型地图进呈宋神宗，神宗皇帝十分赞赏，并下令沿边诸州均依此仿制本州立体模型地图归内府收藏。

沈括制造的立体模型地图，比公元18世纪瑞士制造的地理模型要早600多年。

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制作方法第一步：制作平面地图先找张地图，矢量图或者位图都行。然后以该地图为底板，用“插入”－“任意多边形”工具沿着地图边缘勾勒处地图轮廓。这是关键步骤，注意一定要一次性勾勒成功，中间不能有间断，如用多次绘图制作出来的地图3D渲染后会出现“裂缝”；也不能用多条“自由曲线”或“自由弧线”连接而成，否则制作出来的地图只是曲线而不是闭合图形，3D渲染后只有边缘立体感但表面是无法渲染的。故描图前把显示器分辨率设得越高越方便，描图过程中即使不准确也要一次成形。通过“编辑顶点”把上一步制作的地图曲线调整得更准确些。

第二步：制作立体效果右击选择地图曲线的“设置形状格式”，调整“线条形状”、“填充颜色”，“三维格式”的“深度”（产生厚度感），最后在“三维旋转”里选择适当的“透视”或“倾斜”效果产生立体感。这一步主要是凭你个人的感觉了，凡是涉及“三维”的选项所做的3D渲染调整，每一个步骤至少要运行1-2分钟才能看到结果。

第三步：保存为图片这时候生成的3D地图虽然漂亮，但实际还不能用，因为PPT2007打开包含这幅地图的页面至少要1分钟 ，根本没实用价值。在3D地图上选择“另存为图片”保存为PNG文件，这个步骤也至少要1分钟 。删除3D地图，把刚才另存的PNG图片调入使用。

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