林业制图1

林业制图基础知识作为信息传输工具和空间信息载体的林业地图，是林业调查规划设计的重要基础资料，也是林业科研、设计、教学的必用工具之一。目前，林业专题地图除传输本专业及其它专业（如农业、牧业、水利、交通等）的直接信息外，还可以传输综合性间接信息，在保护生态环境中发挥着巨大的作用。一、地图的基础知识1.地图的性质：国际制图协会（ICA）曾对地图下的定义是：地图是一种描述地理实体的符号化的图像，根据应用目的进行设计，恰当地描述空间关系，表现所选择的各种要素或特征，并经过地图制图工作者的取舍等富有创造性的处面而成的产品。地图作为一种传输地理信息的工具，是一种科学技术新产品。地图是依据一定数学法则，使用专门的符号系统，经过取舍和概括，表现客观世界的图形新产品。地图上表现着空间现象的诸多数量特征及其联系和随时间推移的变化，使得用图者得到空间时度（坐标、长度、面积、高度等）及其相互关系的信息，同时地图还带有艺术性。2.地图的特点：⑴形象直观性：地图上所表示的内容形象直观，一目了然。地图不仅可以直接获得制图对象的形象特征和分布规律，而且还能显示现象之间的相互联系，以及制图对象在空间与时间中的变化。这种直观感受效果是文字语言所达不到的。⑵地理方位性：由于地图具有严格的地理坐标系统和绘控制基础，它能正确反映制图对象的空间地理位置，地图图形与实地制图对象具有相对应的形状、相互位置和空间结构，因此，可以根据地图确定任何对象的位置、方向。⑶几何精确性：地图不仅建立在严格的数学基础上，而且在地图编绘与制印过程中采取一系列技术措施，保证其应有的精度，从而可以从地图上取得所需的各种数学指标（面积、长度、方法等）。3.地图的功能⑴地图信息传输功能：地图信息传输是从编图到用图、从编图者到用图者之间的信息传递的全过程。也就是编图者需要深刻认识制图对象、充分利用原始信息，考虑用图者的需求，将信息加工处理，运用地图语言，通过通道，把信息准确地传递给用图者。⑵地图信息载负功能：地图不仅是空间信息的传输工具，而且还是空间信息的载体。地图能容纳和贮存的信息量是非常大的。一幅普通的地形图能容纳贮存1—2亿个信息单元的信息量。人们需要时可以随时阅读、分析，从中提取所需要的各种信息。⑶地图模拟功能：地图是反映各种自然、社会现象的质量和数量分布及其联系和变化的时空直观模型。制图要借助于地图符号语言对抽象思维模型进行图形模拟，把自己对空间环境的认识通过地图的形式传输给用图者，最直接的传输工具是地图符合系统，地图也是一种符号集合。⑷地图认识功能：地图不仅能直观地表示任何范围制图对象的质量特征、数量差异和动态变化，而且能够反映各现象的分布规律及其相互联系。所以地图不仅是区域性科学调查研究成果的很好表达形式，而且是科学研究的重要手段，通过地图不仅可以反映客观世界，而且能够认识客观世界，因此具有认识功能。4.地图的基础：⑴地图的控制基础：地球上任意一点的空间位置是由地理经度、纬度和高程确定的。经度是以英国的格林威治天文台所在地作为起算点（零度）向东——180°为东经，向西0——180°为西经。纬度是从赤道起算（零度），向北0——90°为北纬，向南0——90°为南纬，高程是从大地海平面起算的。地图上各控制点的大地坐标都是根据坐标原点（坐标起始点）用大地测量方法测算的。部分地区使用独立的天文测量法。高程控制点通过水准联测求得。由于天文测量、大地测量和水准测量所获得的平面与高程控制点，具有精确的平面坐标和海拔高程。所以成为测图和编图的控制基础，在地形图上用坐标展点方法以特殊的符号将它们表示出来，用以控制其它各要素在图上的位置。⑵地图的数学基础：地图比例尺是地图上不可缺少的数学要素。在其它条件相同的情况下，地图的完备性和详细程度、量测可能达到的精度、制图区域面积的大小，都取决于地图的比例尺。比例尺=图上距离/实地水平距离5.地图的地理要素：地图的地理要素是指在地图上能够起控制作用，反映制图对象相对的地理位置，以及反映制图对象与地理环境之间联系的一些要素。这些地理要素是普通地图上的基本内容，经过简化就是各种专题地图的基础底图内容，这些地理要素包括水系、地形、居民地、交通、境界、植被等。6.地图的表示方法⑴地图的表示手段：不外乎点、线、面三种。所谓点就是用不同的大小、形状、亮度、结构来表示测量控制点，企事业单位、井、泉等。所谓线状就是各种线划的不同粗细、形状、亮度、结构来表示河流、铁路、公路、管道等。所谓的面就是用不同的色彩或图案来表示森林、草地、沙地、盐碱地等。⑵地图的表示方法：地图表示方法是指地图上对制图对象进行图形表达的基本方法，这些方法是在制图实践中逐步创造并经过长期运用而不断完善产生的。线状符号法、范围法、质底法、等值线法、点值法、运动符号法、定点统计图表法、分区统计图表法、分区分级统计图法和网格法。7.地图的分幅与编号⑴地图的分幅：地图有矩形分幅和经纬线分幅两种形式。一般挂图和大于1：2000的地形图多用分幅形式。当前世界上各国地形图和大区域的小比例尺分幅地图常采用经纬分幅形式。⑵地图的编号：通常有行列编号，自然序号编号和经纬度编号三种方法。⑶地形图的分幅与编号：我国基本比例尺地图的分幅与编号，是以1：100万地图为基础，延伸出1：50万、1：10万三种比例尺。在1：10万以后又可分为两支。第一支延伸出1：5万及1：2.5万比例尺，第二支延伸出1：1万比例尺。1：100万地形图的编号，采用行列式编号，其它六种比例尺的地图都是在1：100万地图的标志后面增加一个或数个自然序数编号而成。如北京所在地图上图幅号：1：100万地形图上为J—50；1：50万地形图为J—50—A；1：20万地形图为J—50—⑶；1：10万地形图为J—50—5；1：5地形图为J—50—5—C；1：2.5万地形图为J—50—5—C—2；1：1万地形图T—50—5—（44）。二、地图的发展1.技术方面：自二十世纪初，地图学成为一门独立的学科。地图制图领域经历了几次重大的技术革命，2世纪发明地图投影，15世纪创立印刷术，19世纪诞生航空摄影测量，20世纪60年代开始计算机制图技术的研究，中国测绘学历史珍贵文化在科学遗产中占有重要的地位。不少古代杰出的科学家们的光辉业绩和伟大的发明创造与测绘有关。西晋的裴秀和古希腊的托勒密奠定了古代地图学的发展。历代王朝的统治、战事运筹、疆域划分、水利建设、交通运输等有关国家兴亡的大计筹划，都靠测绘资料了解国情和认识世界，为其实施提供技术保证。地图学首先是由数学制图、地图编制和地图制印三个分支学科组成，而后发展增加了地图概论和地图整饰。近20年提出地图信息、地图信息传递、地图感受、地图图形符号论和地图模型等新的学说。2.工具方面：1946年世界上第一台电子计算机的研制成功，以后经历了电子管、半导体、集成电路、大规模和超大规模集成电路几代计算机的发展和数字测图技术的发展，为空间数据的获取、表达、存储和提供利用提供了新的技术手段。航空、航天及全球定位系统技术的发展，为地图制图提供快速、真实的资料源，采用高新技术，缩短了地图制作和更新的周期，降低了成本。从20世纪60年代开始，一些发达国家开始了计算机地图制图的研究，经过40年的努力计算机地图制图有了飞速的发展，尤其在一些以计算机技术为基础的算法和工艺研制方面取得了大量的成果，丰富的数字制图软件进入市场，极大地改变了地图制作和使用方式。计算机制图是研究根据地图制图原理和地图编辑过程要求，利用计算机及输入、输出设备，通过应用数据库技术和图形的数字处理方法，实现地图数据获取、处理、显存储和输出。传统的地图生产模式是由大比例尺到小比例尺依次派生，而遥感资料与GPS资料的获取，摄影测量和数字图像处理技术的成熟与完善，突破了时间和空间的局限性，可以直接编制大范围的小比例尺的地图，并极大的丰富了专题制图内容。数据的采集方法，除遥感资料以外，由于数字化软、硬件的推出，为大量现存模拟图和资料的数字化提供了高效的工具。地图投影及其变换的理论和方法，通过软件形式，用户可以灵活自如地进行数据处理与变换。地图电子编辑出版系统的推出，打破了传统的地图制图与出版的分工界限，友好方便的“所见即所得”的地图设计系统，方便有效的工具，大大减轻了劳动强度，缩短了成图周期，提高了生产效率和地图制作质量，使得地图手工生产方式逐渐被数字地图生产所取代。地理信息系统（GIS）是计算机地图制图的延伸和发展。空间可视化技术实现对无边无际、无缝连续的现实世界提供了一个多尺度的、多维的、多时多种信息源的可视域，通过海量数据管理、制图综合技术或对多尺度基础地理信息的组织，可以从宏观到微观，从过去到现在以及将来，实现大范围的空间漫游和纵深方向的信息检索查询。3.分类：⑴三维数字地图：是根据地形图中的等高线来建立数字高程模型，然后再将实地图象与高程模型结合为一体，此种图只适用于范围的表示。⑵卫星影像：是通过卫星图片进行强弱处理，再适量加入一些公路、河流、标注、等高线、规划管线等，使图像更加美观、直观，可以增强人们的视觉效果。⑶电子地图：从范围上，以作为城市和地区电子地图两种，目前以城市电子地图为多，从灵活性上，可以分为固定和活动型两种，固定型只能使用，不允许修改，活动型的电子地图可允许用户进行添加、修改等工作。⑷网络数字图：是充分利用网络资源，实现资源共享，将网络技术的飞速发展与生产制图结合起来。三、甘肃省退耕还林工程作业设计图编制方法1.编制依据：⑴《退耕还林条例》；⑵《退耕还林工程总体规划技术规程》；⑶《退耕还林工程作业设计技术规程》；⑷《甘肃省退耕还林工程年度作业设计编制方法》；⑸《林业地图图式》。⒉基础资料：⑴最新版面1∶1万地形图；⑵近期拍摄的卫星像片；⑶近期拍摄的航空像片；⑷土地利用现状图；⑸林业（农业）区划图；⑹森林（植被）分布图；⑺近年造林规划设计图；⑻森林分类区划界定林种布局图。⒊编绘要求：⑴选择底图合理；⑵图面主题突出；⑶符号统一规范；⑷线划精细流畅；⑸色彩对比明显；⑹图面布局合理；⑺图名庄重大方；⑻图例内容完备；⑼附图实用美观；⑽图签责任分明。⒋图面内容图面内容除按1982年原林业部颁发的《林业地图图式》标绘必要的自然地理要素、社会经济要素和测量控制点外，主要反映退耕还林、荒山造林的各级区划界线、森林类型、地类、林种及树种、面积等。⑴自然地理要素：①水系：河流、湖泊、水库、水渠等；②地形：沟、梁、峁、坡，以等高线表示；③地类：农田、草地、未利用地。⑵社会经济要素：民地：省、地（州、市）、县（市、区）、乡（镇）、各级政府所在地位置及行政村、自然村；②交通：主要公路、一般公路、大车路、乡村路；③境界：省、地（州、市）、县（市、区）、乡（镇）、村各级行政界线；④测量控制点：三角点，高程点；⑶林业专业要素：①各级林业区划界线：林业局（总场）、林场、林班、小班、其它地类界；②现有林坡耕地（含沙化耕地）、宜林荒山荒地；③森林类别：商品林、生态公益林、经济林、种草；④树种：以长江流域、黄河流域及内陆河流域适宜树种为主；⑤面积：各作业小班均加注面积，单位为亩，保留小数后一位小数；⑥林业机构：林业局、林场、乡镇林场、社队林场、护林站等；⑦管护设施：了望台、哨卡、管护房、围栏等；⑧基础设施：防火线、林道、森林病虫害防治、检验、检疫、水利水保设施等。⑸表示方法：①自然地理要素、社会经济要素、测量控制点、各级林业区划界线、林业机构严格按照1982年原林业部颁发的《林业地图图式》绘制。②图班上面面积为4平方毫米、凡上图小班均要注记小班编号、树种、地类及面积，以分子式表示：③退耕还林地类以英文字母表示：坡耕地（含沙化耕地）—P、宜林荒山荒地—H；④森林类型：以色彩表示、生态公益林—浅绿色、商品林—浅红色、草类—浅黄色；⑤树种以汉字树种表示，如：云杉、油松、国槐等；⑥面积以阿拉伯数字表示，保留小数点后一位；⑦管护设施以点状及线状符号表示：了望台—、哨卡—、管护房—、围栏—；⑧基础设施：⒍图面整饰：⑴图面：××县（林业局、总场）××乡、镇（林场）20××年退耕还林工程建设作业设计图，字体应醒目、庄重。位