【2020年整理】林業制圖基礎知識

作為信息傳輸工具和空間信息載體的林業地圖，是林業調查規劃設計的重要基礎資料,也是林業科研、設計、教學的必用工具之一。目前，林業專題地圖除傳輸本專業及其它專業(如農業、牧業、水利、交通等)的直接信息外，還可以傳輸綜合性間接信息，在保護生態環境中發揮著巨大的作用。

一、地圖的基礎知識

1.地圖的性質:

國際制圖協會(ICA) 曾對地圖下的定義是:地圖是一種描述地理實 體的符號化的圖像，根據應用目的進行設計，恰當地描述空間關系，表現所選擇的各種要素或特征，并經過地圖制圖工作者的取舍等富有創造性的處面而成的產品。

地圖作為-種傳輸地理信息的工具，是- -種科學技術新產品。地圖是依據一定數學法則， 使用專門的符號系統，經過取舍和概括，表現客觀世界的圖形新產品。地圖上表現著空間現象的諸多數量特征及其聯系和隨時間推移的變化，使得用圖者得到空間時度(坐標、長度、面積、高度等)及其相互關系的信息，同時地圖還帶有藝術性。

2.地圖的特點:

(1)形象直觀性

地圖_上所表示的內容形象直觀，一目了然。地圖不僅可以直接獲得制圖對象的形象特征和分布規律，而且還能顯示現象之間的相互聯系，以及制圖對象在空間與時間中的變化。這種直觀感受效果是文字語言所達不到的。

(2)地理方位性

由于地圖具有嚴格的地理坐標系統和繪控制基礎，它能正確反映制圖對象的空間地理位置，地圖圖形與實地制圖對象具有相對應的形狀、相互位置和空間結構，因此，可以根據地圖確定任何對象的位置、方向。

(3)幾何精確性

地圖不僅建立在嚴格的數學基礎上，而且在地圖編繪與制印過程中采取一系列技術措施，保證其應有的精度，從而可以從地圖上取得所需的各種數學指標(面積、長度、方法等)。

3.地圖的功能

(1)地圖信息傳輸功能

地圖信息傳輸是從編圖到用圖、從編圖者到用圖者之間的信息傳遇的全過程。也就是編圖著需要課劉認識制圈對象、充分利用原始信息考慮用圖者的需求，將信息加工處理。運用地圖語言，通過通道，把信息準確地傳遞給用圖者。

(2)地圖信息載負功能

而且還是空間信息的載體。地圖能容納和貯存的信息量是地圖不僅是空間信息的傳輸工具，非常大的。一幅普通的地形按能容納忙存1-2億個信息單元的信息量。人們需要時可以隨時閱讀、分析，從中提取所需要的各種信息。

(3)地圖模擬功能

地圖是皮映名種自然、社會現象的質量和教量分布及其聯系和變化的時空直觀模型。制圖覆借助于地圖符號語言對抽象思維模型進行圖形模擬，把自己對空間環境的認識通過地圖的形式傳輸給用圖者，最直接的傳輸工具是地圖符合系統，地圖也是一種符號集合。

(4)地圖認識功能

地圖不收能直觀地表示任何范圍制圖對象的質量特征、數量差異和動態變化，而且能夠反映各現象的分希規律及其相互聯系。所以地圖不僅是區域住科學調查研究成具的很好表達形成日有.直規科學研究的重要手段，通過地圖不僅可以反映客觀世界，而且能夠認識客觀世界，因此具有認識功能。

4.地圖的基礎:

(1)地圖的控制基礎

地球上任意一點的空間位置是由地理經度、緯度和高程確定的。經度是以英國的格林威治天文臺所在地作為起算點(零度)向東一-180為東經，向西0- 180 為西經。緯康是從赤道起暈(零度)，向北0一-90°為北緯，向南0--90°為南緯，高程是從大地海平面起算的。

地圖上各控制點的大地坐示都是根據坐標原點(坐標起始點)用大地測量方法測算的。部分地區使用獨立的天文測量法。高程控制點通過水準聯測求得。由于天文測量、大地測量和水準測量所獲得的平面與高程控制點，具有精確的平面坐標和海拔高程。所以成為測圖和編圖的控制基礎，在地形圖。用坐標展點方法以特殊的符號將它們表示出來，用以控制其它各要素在圖上的位置。

(2)地圖的數學基礎:

地圖比例尺是地圖上不可缺少的數學要素。在其它條件相同的情況下，地圖的完備性和詳細.程度、量測可能達到的精度、制圖區域面積的大小，都取訣于地圖的比例尺。

           圖上距離

比例尺= 一 一 一 一 一

           實地水平距離

5.地圖的地理要素:

地圖的地理要素是指在地圖.上能夠起控制作用，反映制圖對象相對的地理位置，以及反映制圖對象與地理環境之間聯系的一-些要素。這些地理要素是普通地圖上的基本內容，經過簡化就是各種專題地圖的基礎底圖內容，這些地理要素包括水系、地形、居民地、交通、境界、植被等。

6.地圖的表示方法

(1)地圖的表示手段。

不外乎點線、面三種。所謂點就是用不同的大小形狀、亮度、結構來表示測量控制點，企事業單位、井、泉等。所謂線狀就是各種線劃的不同粗細、形狀、度、結構來表示河流、鐵路、公路、管道等。

所謂的面就是用不同的色彩或圖案來表示森林、草地、沙地、鹽堿地等。

(2)地圖的表示方法

地圖表示方法是指地圖上對制圖對象進行圖形表達的基本方法，這些方法是在制圖實踐中逐步創造并經過長期運用而不斷完善產生的。線狀符號法:范圍法、質底法、等值線法、點值法、運動符號法、定點統計圖表法、分區統計圖表法、分區分級統計圖法和網格法。

7.地圖的分幅與編號

(1)地圖的分幅

地圖有矩形分幅和經緯線分幅兩種形式。一般掛圖和大于 1: 2000 的地形圖多用分幅形式。當前世界上各國地形圖和大區域的小比例尺分幅地圖常采用經緯分幅形式。

(2)地圖的編號

通常有行列編號，自然序號編號和經緯度編號三種方法。

(3)地形圖的分幅與編號

我國基本比例尺地圖的分幅與編號，是以1: 100 萬地圖為基礎，延伸出1: 50 萬、1: 10萬三種比例尺。在1: 10萬以后又可分為兩支。第一支延伸出1: 5萬及1: 2.5萬比例尺，第二支延伸出1: 1萬比例尺。1: 100 萬地形圖的編號，采用行列式編號，其它六種比例尺的地圖都是在1:100萬地圖的標志后面增加一一個或數個自然序數編號而成。

如北京所在地圖上圖幅號: 1: 100 萬地形圖上為J-50; 1: 50萬地形圖為J-50-A; 1:20萬地形圖為J-50- -(3); 1: 10萬地形圖為J-50-5; 1: 5地形圖為J-50-5-C; 1: 2.5萬地形圖為J-50-5-C-2; 1: 1萬地形圖T一50一5一(44)。

二、地圖的發展

1.技術方面

自二十世紀初，地圖學成為一門獨立的學科。地圖制圖領域經歷了幾次重大的技術革命，2世紀發明地圖投影，15 世紀創立印刷術，19 世紀誕生航空攝影測量，20 世紀60年代開始計算機制圖技術的研究，中國測繪學歷史珍貴文化在科學遺產中占有重要的地位。不少古代杰出的科學家們的光輝業績和偉大的發明創造與測繪有關。西晉的裴秀和古希臘的托勒密莫定了古代地圖學的發展。歷代王朝的統治、戰事運籌、疆域劃分、水利建設、交通運輸等有關國家興亡的大計籌劃，都靠測繪資料了解國情和認識世界，為其實施提供技術保證。地圖學首先是由數學制圖、地圖編制和地圖制印三個分支學科組成，而后發展增加了地圖概論和地圖整飾。近20年提出地圖信息、地圖信息傳遞、地圖感受、地圖圖形符號論和地圖模型等新的學說。

2.工具方面

1946年世界上第一臺電子計算機的研制成功，以后經歷了電子管、 半導體、集成電路、大規模和超大規模集成電路幾代計算機的發展和數字測圖技術的發展，為空間數據的獲取、表達、存儲和提共利用提供了新的技術手段。航空、航天及全球定位系統技術的發展，為地圖制圖提供快速、真實的資料源，采用高新技術， 縮短了地圖制作和更新的周期，降低了成本。 從20世紀60年代開始，一些發達國家開始了計算機地圖制圖的研究， 經過40年的努力計算機地圖制圖有了飛速的發展，尤其在一些以計算機技術為基礎的算法和工藝研制方面取得了大量的成果，豐富的數字制圖軟件進入市場，極大地改變了地圖制作和使用方式。計算機制圖是研究根據地圖制圖原理和地圖編輯過程要求,利用計算機及輸入、輸出設備,通過應用數據庫技術和圖形的數字處理方法，實現地圖數據獲取、處理、顯存儲和輸出。傳統的地圖生產模式是由大比例尺到小比例尺依次派生，而遙感資料與GPS資料的獲取，攝影測量和數字圖像處理技術的成熟與完善，突破了時間和空間的局限性，可以直接編制大范圍的小比例尺的地圖，并極大的豐富了專題制圖內容。

數據的采集方法，除遙感資料以外，由于數字化軟、硬件的推出，為大量現存模擬圖和資料的數字化提供了高效的工具。地圖投影及其變換的理論和方法，通過軟件形式，用戶可以靈活自如地進行數據處理與變換。

地圖電子編輯出版系統的推出，打破了傳統的地圖制圖與出版的分工界限，友好方便的“所見即所得”的地圖設計系統，方便有效的工具，大大減輕了勞動強度，縮短了成圖周期，提高了生產效率和地圖制作質量，使得地圖手工生產方式逐漸被數字地圖生產所取代。

地理信息系統(GIS)是計算機地圖制圖的延伸和發展。空間可視化技術實現對無邊無際、無縫連續的現實世界提供了- -個多尺度的、多維的、多時多種信息源的可視域，通過海量數據管理、制圖綜合技術或對多尺度基礎地理信息的組織，可以從宏觀到微觀,從過去到現在以及將來,實現大范圍的空間漫游和縱深方向的信息檢索查詢。

3.分類:

(1)三維數字地圖:是根據地形圖中的等高線來建立數字高程模型，然后再將實地圖象與高程模型結合為一體，此種圖只適用于范圍的表示。

(2)衛星影像:是通過衛星圖片進行強弱處理，再適量加入一些公路、河流、標注、等高線、規劃管線等，使圖像更加美觀、直觀，可以增強人們的視覺效果。

(3)電子地圖:從范圍上，以作為城市和地區電子地圖兩種，目前以城市電子地圖為多,從靈活性上，可以分為固定和活動型兩種，固定型只能使用，不允許修改,活動型的電子地圖可允許用戶進行添加、修改等工作。

(4)網絡數字圖:是充分利用網絡資源，實現資源共享,將網絡技術的飛速發展與生產制圖結合起來。

三、甘肅省退耕還林工程作業設計圖編制方法

1.編制依據

(1)《退耕還林條例》

(2)《退耕還林工程總體規劃技術規程》

(3)《退耕還林工程作業設計技術規程》

(4)《甘肅省退耕還林工程年度作業設計編制方法》,

(5)《林業地圖圖式》。

2.基礎資料

(1)最新版面1: 1萬地形圖; .

(2)近期拍攝的衛星像片;

(3)近期拍攝的航空像片;

(4)土地利用現狀圖;

(5)林業(農業)區劃圖;

(6)森林(植被)分布圖;

(7)近年造林規劃設計圖;

(8)森林分類區劃界定林種布局圖。

3.編繪要求

(1)選擇底圖合理;

(2)圖面主題突出;

(3)符號統一規范;

(4)線劃精細流暢;

(5)色彩對比明顯;

(6)圖面布局合理;

(7)圖名莊重大方;

(8)圖例內容完備;

(9)附圖實用美觀; .

(10)圖簽責任分明。

4.圖面內容

圖面內容除按1982年原林業部頒發的《林業地圖圖式》標繪必要的自然地理要素、社會經濟要素和測量控制點外，主要反映退耕還林、荒山造林的各級區劃界線、森林類型、地類、林種及樹種、面積等。

(1)自然地理要素:

①水系:河流、湖泊、水庫、水渠等;

②地形:溝、梁、峁、坡，以等高線表示; .

③地類:農田、草地、未利用地。

(2)社會經濟要素:

①居民地:省、地(州、市)、縣(市、區)、鄉(鎮)、各級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、 大車路、鄉村路; .

③境界:省、地(州、市)、縣(市、區)、鄉(鎮)、村各級行政界線;

④測量控制點:三角點，高程點;

(3)林業專業要素:

①各級林業區劃界線:林業局(總場)、 林場、林班、小班、其它地類界;

②現有林坡耕地(含沙化耕地)、宜林荒山荒地; .

③森林類別:商品林、生態公益林、經濟林、種草;

④樹種:以長江流域、黃河流域及內陸河流域適宜樹種為主;

⑤面積:各作業小班均加注面積，單位為畝，保留小數后- -位小數;

⑥林業機構:林業局、林場、鄉鎮林場、社隊林場、護林站等;

⑦管護設施:了望臺、哨卡、管護房、圍欄等;

⑧基礎設施:防火線、林道、森林病蟲害防治、檢驗、檢疫、水利水保設施等。

(5)表示方法

①自然地理要素、社會經濟要素、測量控制點、各級林業區劃界線、林業機構嚴格按照1982年原林業部頒發的《林業地圖圖式》繪制。

②圖班_上面面積為4平方毫米、凡上圖小班均要注記小班編號、樹種、地類及面積，以分子式表示:小班號一樹種

③退耕還林地類以英文字母表示:坡耕地(含沙化耕地) 一P、宜林荒地類-面積山荒地一H;

④森林類型:以色彩表示、生態公益林-淺綠色、 商品林-淺紅色、草類-淺黃色;

⑤樹種以漢字樹種表示，如:云杉、油松、國槐等;

⑥面積以阿拉伯數字表示，保留小數點后一位; .

①⑦管護設施以點狀及線狀符號表示:了 望臺一、 哨卡一、 管護房一、 圍欄一;

⑧基礎設施:

6.圖面整飾:

(1)圖面:

XX縣(林業局、總場) XX鄉、鎮(林場) 20X X年退耕還林工程建設作業設計圖，字體應醒目、莊重。位置為圖廓外正上方或圖內上方空白處，字形保持嚴謹，不宜過分裝飾。

(2)圖廓: .

圖廓分內圖廓和外圖廓，內圖廓附公里網及經緯線，外圖廓參照《林業地圖圖式》林相圖圖廓。

(3)圖例:

圖例內容應包括全圖所有要素的線劃，符號、注記、色彩。符號的圖形、大小、顏色等嚴格保持同主圖符號一致。

(4)附圖: .

在主圖空白處配置該鄉(林業局、總場)區域位置圖。

(5)圖簽:

在主圖下方空白處設置圖簽、表明設計、制圖、審核、時間等。