摘要: 如今，在不使用 GIS 地图数据的情况下监控变化、做出明智的决策和发现地理空间趋势是完全不可行的。GIS 地图是一种不可或缺的工具，可用于以动态和交互式方式在屏幕上表示有关世界的地球物理数据。根据需要解决的问题，GIS 中存在各种类型的制图，从类别地图到气泡...
如今，在不使用 GIS 地图数据的情况下监控变化、做出明智的决策和发现地理空间趋势是完全不可行的。GIS 地图是一种不可或缺的工具，可用于以动态和交互式方式在屏幕上表示有关世界的地球物理数据。根据需要解决的问题，GIS 中存在各种类型的制图，从类别地图到气泡图和热点图。
GIS 制图的含义
GIS 代表地理信息系统，地图当然是可量化数据的可视化表示。与传统的表格地图相比，GIS 地图是动态的和交互式的。它可以通过高亮显示以前未看到的特征，并根据给定的属性显示这些特征随时间的变化。
GIS 地图如何工作
人眼天生能够对不同的颜色和形状做出反应，而 GIS 地图通常会将真实世界的地理空间数据转换为彩色图案或形状，这加快了信息的处理，从而导致更快、更明智的决策。就 GIS 制图的纯技术方面而言，该系统将包含纬度和经度的地理空间点与特定数据元素联系起来，并进行空间分析，测量这些点之间的距离并确定它们之间的关系，以更好地了解地球。利用这项技术，地理学家和其他 GIS 专业人员能够可视化各种统计数据，包括客户群分布和对产品或服务的需求、人口统计事实和其他数据。
GIS 中的制图类型
根据具体需要可视化的内容，GIS 中有许多不同类型的地图制图。它可以是从人口密度到作物分类的任何东西。一些最常见的 GIS 地图类型有类别地图、热图、聚类图、气泡图和数量图等。
类别图
当需要确切地了解地图上的哪些部分对应于哪个数据段时，没有什么比类别 GIS 地图更好。它是迄今为止最常见的 GIS 地图类型之一，它是最容易创建的。其特定的类别或属性被赋予了自己独特的颜色，上面有不同颜色的补丁，每个补丁代表一个特定的类别。
热图
“GIS热图” 经常被错误地应用于数量图，它实际上描述了一种独特的制图惯例。当需要在地图上表示的数据极其密集和混杂时，对“温暖”和“凉爽”区域的大致概念会有所帮助。特别是已知最热点代表给定数量的最高密度。通常人们都认为红色代表热，而蓝色代表冷，这并不是说它非常精确，但它确实提供了一个粗略的数量分布图。
聚类图
这种类型的地图成功地结合了颜色、形状和标签的使用，将密集打包的数据点聚集在一起。换言之，由于点太多，无法在 GIS 地图上单独显示，因此为了方便起见，将它们融合为一个聚类点。
气泡图
气泡 GIS 地图是一个利用形状及其大小差异来简化复杂数字数据布局的示例。例如，假设需要比较在不同地点使用特定俚语的人数。在 GIS 地图上显示，较大和较小的气泡将分别代表更多和更少的人，此时您得到的不是一排排令人厌烦的数字，而是气泡图。这使人们对数量和位置之间的关系一目了然，也节省了时间和精力。
数量图
GIS 数量图是彩色编码的，但使用相同颜色的不同阴影来显示地图上描绘的东西数量的变化。它是一种完美的 GIS 制图解决方案，能够可视化分布在大范围内的大量详细数据。
GIS 地图层
GIS 地图层的神奇之处在于，它们允许在同一屏幕上将不同类型的地图堆叠在一起。通过这种方式，不同的层次可以相交和协同，能够提供更多的信息。用户可以轻松地在不同的层之间切换，而不会混淆。最基础的一层就是所谓的 GIS 底图。大多数人都熟悉经典的卫星视图底图。然而，根据特定用途，任何类型的数据都可以用作底图，以便在其上构建其他层。
交互式 GIS 制图
传统的地图可以制作得很好，但它缺乏动感，在空间和时间上都是有限的，就像一张静止的照片，它根本无法与谷歌地图相比，在谷歌地图上，可执行以下操作：
- 将地图拖到任何位置；
- 放大到一栋房子；
- 缩小以一次看到整个世界轮廓；
- 在各层之间切换(政治、物理、街景)；
- 点击不同的对象以了解它们是什么(识别)；
一张普通的交互式 GIS 地图比看上去的要详细得多。它可以向用户提供额外的细微差别、相关和精确的数据。让我们来仔细看看最有趣的 GIS 制图系统交互工具。
地图查询
许多 GIS 地图系统都有一个查询功能，基本上就是一个数据过滤器。它显示地图上某个 AOI (感兴趣区域)内的哪些部分/区域具有相同的质量或代表相同的数量。通过键入/询问问题来进行查询，让系统知道要突出显示哪些功能。
AOI 特定信息
如果 GIS 的交互式世界地图看起来过于庞大和令人困惑，那么通过定义特定的 AOI 来缩小范围是一个好主意。例如，您可以在地图上绘制等高线，将感兴趣的区域包围其中。另一种方式是输入特定的属性，系统则会自动勾勒出 AOI。无论如何，在地图上使用定义的区域是非常方便的。
测量和距离工具
是否还记得，在地图上放一把尺子来测量两点之间的距离，为了达到精准度，眼睛会费力地辨认出尺子上的小标记的情形。而一个较好的 GIS 制图软件应该有一套交互式的测量和距离工具，能够触手可及。
直通层搜索
在不同层次之间切换可能很有趣，有时，搜索感兴趣的特定属性或值会更快。一个设计良好的 GIS 地图系统配备了穿透图层搜索工具，会自动向您显示包含要查找的数据图层。
打印 GIS 地图
即使是一张 GIS 地图也必须偶尔打印出来，才能为用户提供 PDF 或其他格式的硬拷贝。然而，这很可能注定会成为一个过时的功能，因为大多数 GIS 地图系统正变得越来越容易被用户通过 Web 应用程序进行访问。
当然，GIS 地图系统并不局限于上面列出的很酷的交互功能。地图制图工具始终可以针对特定的利基市场进行定制，以解决高度特定的问题。从这个意义上说，交互式 GIS 地图有着真正广泛的应用，而且这项技术也在不断发展。
GIS 软件：基本组成部分
如上所述，用于绘图的 GIS 工具根据需要解决的问题的利基和类型而有所不同。然而，它们都应该有三个基本组成部分：
- 图例
- 信息窗口
- 工具栏
这就是为什么一个较好的 GIS 地图软件必须同时具备这三项功能。
图例
初见任何 GIS 地图都很有趣，它具备各种不同的颜色、阴影和不同大小的形状。从视觉上看，它非常吸引人，但如何在语言层面上理解这一切？这就是为什么所有的GIS地图服务都应该有一个图例，通过图例，列出地图上显示的所有属性，无论是数字还是单词，以及相应的视觉表示，如符号和分类分隔符等。
信息窗口
有时，图例根本不足以完全理解地图的内容，且与常规地图相比，GIS 地图工具的互动性被证明拥有一个巨大的好处，简单地点击地图上的任何项目，就会在弹出窗口中显示有关它的特定信息。
工具栏
最后但并非最不重要的一点是，通过工具栏，用户可以访问各种交互式的 GIS 地图工具，如放大、缩小、搜索等。
实践中的 GIS 制图
决策者依靠的是相关和明确的数据。GIS 制图软件可以尽可能清晰的方式可视化关键数据，为用户提供解决问题所需的见解。GIS 地图可以显示位置、数量、密度，识别 AOI 内的对象，甚至监控变化等。
对于 GIS 地图而言，最简单的用途可能是将特定的要素作为点来突出显示，以显示它们的确切位置。通过查看地图上某些对象的分布，人眼可以发现某些模式或趋势，这可以帮助更好地了解数据动态。例如，这张 GIS 地图显示了南非不同类型的钻石的开采地点，地图给每种类型赋予了不同的颜色。采矿业是许多从使用 GIS 技术中高度受益的行业之一。
南非钻石矿场地图
统计和数字数据通常以大表格和电子表格的形式出现，这可能真的令人生畏。在 GIS 地图上将它们可视化为颜色、阴影和吸引人的形状，可以简化事情并改进决策过程。下面的地图比较了不同州的大学生人数。它本质上是一个数量图，利用棕色阴影，较深的阴影表示较高的值。
按州划分的美国大学生分配图
通常，要处理的数据越多，理解这些数据就越令人困惑。有时，在 GIS 地图上显示人员、对象或其他属性的密集或不密集分布显示，就足以理解。房地产经纪公司经常使用热图来分析大范围内的价格、收入和其他数据的分布。
在定义了 AOI 后，GIS 制图软件可以检测该区域内的单个项目。例如，飓风的路径可以在地图上作为 AOI 勾勒出来。下一个合乎逻辑的步骤是识别 GIS 地图上不幸以飓风方式结束的对象。如果他们在 AOI 之内，可能已经受到一定的影响。
地图绘制的 GIS 工具可以发现地图上给定点和一定距离内区域间的关系。衡量发生在距离台湾恒春镇47公里的地震的影响，就是确定不同地点之间关系的一个很好示例。距离震中越近，震级越高，对该地区的破坏也越大。
我们也可以利用 GIS 地图服务来监控变化的动态。使用时间序列方法比较不同日期的图像，可以发现趋势并做出更明智的决策。例如，当需要监测森林砍伐时，它在林业方面效果很好。LandViewer 提供了该地区森林砍伐的卫星图像，一系列变化检测图像代表了这一过程。
很难想象 GIS 在农业中的应用是从什么时候开始。现代农民和种植者如果没有 GIS 地图服务以及 GPS 和智能农业机械的使用，根本无法维持稳定的粮食生产。
GIS 制图是未来
实际上，GIS 制图已经完全融入我们的日常生活和工作中。从在地图上查找位置到获取有关地图上对象（例如商店、餐馆和娱乐场所）的其他信息，再到监测农作物和矿场，用途数不胜数。GIS 在农业中发挥着至关重要的作用，为农民和种植者提供重要和及时的数据。
