GIS 制图:交互式地图的类型和应用

GIS 制图:交互式地图的类型和应用


发布日期: 2022-11-07 更新日期: 2022-11-07 编辑:xuzhiping 浏览次数: 2240

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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...

GIS 制图

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。

它是如何工作的

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。

地理信息系统地图图层

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。

实践中的 GIS 制图

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。

地理信息系统制图

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。

AOI

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。

地图绘制的 GIS 工具

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。

检测到更改

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。

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