地圖製圖軟體是針對地圖製圖的各個過程，用計算機語言及指令所編寫的各種電腦程式之總稱。
基本介紹
- 中文名：地圖製圖軟體
- 外文名：cartographic software
- 學科：測繪科學與技術
- 詞目：地圖製圖軟體
國內外研究現狀,軟體分析,
國內外研究現狀
計算機地圖製圖技術的相關研究主要集中在AutoCAD， ArcGIS等專業地圖製圖軟體上，利用這些軟體製作地圖更多強調的是地圖數據的全面準確性，而忽視地圖視覺效果。隨著計算機地圖製圖技術的用戶從專家向大眾轉移，越來越多的人開始意識到地圖的藝術性的重要性，為了提高印刷出版地圖的質量，套用非專業製圖軟體作為終端地圖輸出軟體開始受到重視。在2005年召開的ESRI用戶大會上，有學者提出套用Adobe Illustrator， MapPublisher之類的矢量繪圖軟體配合GIS軟體以輸出製作高品質的地圖產品[lo]。此外，國外很多計算機地圖製圖相關文獻中有提到套用矢量繪圖軟體輔助地圖設計、完成地圖最終產品。例如利用AI軟體調配地圖顏色，輸出最終地圖產品等。
ESRI公司一方面不斷提高改進ArcGIS軟體本身的製圖功能，另一方面為提高廣大中國用戶對GIS地圖製圖技術的認識，從2011年開始舉辦GIS製圖大賽，目前已舉辦兩屆，並取得了不錯的成果。但製作用於出版的高品質地圖時，GIS類軟體的製圖功能仍舊不甚讓人滿意。
國內以“中國知網”搜尋記錄為參考依據，1997年張世強在《地圖》雜誌上發表了《桌面出版系統適於地圖製作的特性》一文，正式提出套用非專業地圖製作軟體製作地圖，文中對CD和AI都有所提及[[15]，因此可認為兩款軟體同期進入地圖製圖領域。分析相關資料可知，國內矢量繪圖軟體開始用於地圖製作的時間大概為1994初，由中國測繪科學研究院的研究人員所主導。
雖然兩平面軟體開始用於地圖製圖時間相近，但是後期研究發展狀況迥異。1999年，開始有更多研究人員發表了CD地圖製圖的相關研究成果，此後每年或多或少有該領域研究論文發表；2003年，姚興海、姚磊等人發表了《CoreIDRAW地圖製圖》一書，文中對CD地圖製圖相關基本操作、運用CD繪製各種地圖要素、地圖圖文排版等方面進行了全面、細緻而深入的介紹；至本文撰寫時間為止，在知網上以“CD”和“地圖”為關鍵字可搜尋到128條相關記錄。
相比之下，由於國內AI用戶少、參考資料不易購得等諸多因素， AI地圖製圖研究進展非常緩慢。直到2001年，才出現第二篇AI製圖相關文章，此後雖然陸續有更多相關研究論文發表，但並非每年都有，且數量相對較少，截止目前，在知網上以“AI”和“地圖”為關鍵字只能搜尋到38條相關記錄，不及CD相關的1 /3。
對己有研究文獻進行分析可以發現，AI地圖製圖目前還停留在一個比較基礎的階段，相關研究主要集中於從地圖製圖流程的各個步驟、相關操作、製作技巧等方面介紹如何利用AI系統的製圖，偶爾也會提及輔助ArcGIS， MapInfo，MapGIS之類專業地圖製圖軟體完成平面地圖的編制； 2010，曾有學者發表《用AI製作專題地圖統計圖表的方法》一文討論如何利用AI中特有的“圖表工具”製作專題統計圖表。整體來說，AI地圖製圖研究成果比較少且不夠深入，相對而言，CD地圖製圖理論成熟很多。雖然大部分與AI的相似，但是有相當數量的文獻己集中關注地圖符號的設計與製作；此外CD能與更多種類的製圖軟體配合製圖，除了上述三種以外，還包括常用的AutoCAD， SuperMap，ERDAS等專業地圖製圖軟體，以及3d Max， Photoshop， Flash之類的非專業軟體。在此基礎上，還有部分文獻討論如何利用VBA， Script， MapObjects等對CD進行二次開發，以提供針對地圖編制的工具，提高CD地圖製圖效率和精度。
己有的CD， AI地圖製圖研究中所套用的軟體版本都比較低，據析，CD中最常用的為1999年發布的版本9.0 ，AI最常用版本為10.0，發布於2001年，兩版本軟體距今都已在12年以上。在這段時間裡，Corel公司和Adobe公司都發布更新了多個版本，其中CD最新版本為2011年發布的X6版本，AI最新版本為2012年發布的CS6版本，兩者都在之前軟體的基礎上增加了很多新功能，如在地圖製圖方面，CD在XS版本中增加了“符一號管理器”，AI在CSS中增加了“寬度”工具、CS6中增加了“圖案創建”功能等。
軟體分析
國內外流行的地圖製圖軟體很多，大致可分為四類：CAD類，如AutoCAD等；GIS類，如Maplnfo， MapGIS， ArcGIS等；通用繪圖類，如Coreldraw， Illustrator，FreeHand等；專業地圖出版類，如Intergraph公司的Microstation系列專業地圖出版軟體。
在這幾類製圖軟體中，CAD類軟體具有強大的圖形符號設計功能，比較擅長圖形處理，適用於製作工程類地圖，但對在美術整飾方面不盡如人意。專業地圖出版軟體價格昂貴，使用複雜，不易掌握，但熟練後能製作出非常完善的地圖。通用繪圖類軟體在藝術效果設計方面的功能強大，其“所見即所得”的特性很受人歡迎，適合於圖形出版繪製，其所支持的CMYK色彩模式支持的直接出版具有其他製圖軟體無法比擬的優勢，但作為一種圖形處理軟體，不支持投影轉換、坐標配準等需求，在地圖專業表示要求方面表現不足。
作為GIS的一項基本功能，地圖製圖一直是GIS軟體的傳統套用領域，與其他常見的地圖製圖軟體相比，GIS圖形輸入操作簡便、精確可靠，適合於大型地圖製圖工程，具有豐富的圖形編輯工具以及強大的圖形處理能力，圖形數據與屬性數據一體化的優勢可以實現高效的數據管理效率，其所特有的空間分析功能，在製圖、尤其是數據處理與運算方面具有極大的用途，與資料庫相聯繫的功能對於需要經常修改的地圖製圖更具有優勢，在地圖製圖上更為專業。土地利用總體規劃的成果要求中有一項即是土地利用總體規劃資料庫的建設，而在實際編制土地利用規劃是經常會有變動，考慮到以上因素，在編制鄉級土地利用總體規劃圖集時選擇GIS軟體進行圖集的製作更為適合。目前國內外的GIS軟體繁多，達數百種，比較常見的有：MapInfo， GeoMedia， SuperMap， MapGIS、ArcGIS等，其分析介紹如下：
(1)MapInfo
MapInfo是美國MapInfo公司生產的核心桌面地理信息系統軟體產品。MapInfo的最初的含義是“MapInformation“，即”地圖對象十屬性數據“，這一解釋有助於幫助更好的理解它的功能。它是一個以地圖為基本出發點，採用辦公自動化操作，集成多種空間數據，支持本地或者遠程資料庫，加入空間分析功能，融合計算機地圖製圖方法，很好的實現了數據可視化形成了極具實用價值、可以為各行各業所採用的的大眾化小型GIS軟體，可以生成各種專題地圖。Maplnfo具有以下幾個重要特點：一是硬體要求低，支持普通計算機桌面辦公系統；而是界面簡潔，操作方便，容易上手；三是專題數據顯示多樣，利用點、線、面3種基本圖形元素，以及豐富的地圖符號、文本類型、線型、填充模式、顏色等表現形式，詳盡、直觀地完成各類專題地圖的製作，同時，能夠對點陣圖檔案( tif， gif， bmp等)和影像、照片等柵格圖像進行螢幕可視化顯示和根據需要對其進行矢量化操作等；四是一切操作均基於”表“，是屬性數據和圖形數據有機地結合起來。MapInfo的其中的一個缺點是管理的數據量不大，當數據量增大時，會造成系統效率低下，甚至不能夠運行，另外由於MapInfo的空間數據不包含拓撲結構，不具備拓撲關係的分析，雖然在地圖製圖方面比較擅長，但空間分析功能相對較弱。
(2)MapGIS
MapGIS是有中地數碼科技集團公司開發的新一代面向網路超大型分散式地理信息系統基礎軟體平台。該產品的主要優勢有：提供了建立圖庫、修改、刪除及圖庫漫遊等一系列圖庫操作，圖幅裁剪、配準、接邊、提取等圖幅操作，具有海量圖庫無縫管理功能；使用空間資料庫引擎在標準關係資料庫環境中實現了客戶機/伺服器結構，允許多用戶同時訪問，支持多硬體網路伺服器平台，支持超大型關係資料庫管理空間和屬性數據，支持分散式級伺服器網路體系結構，具有高性能的空間資料庫管理功能；作為一款國產的GIS軟體，採用全中文操作，有助於初學者學習使用；豐富的二次開發手段，主要包括函式館、類庫、組件和等種開發方式。
缺點主要有界面較為複雜繁瑣，不便操作，系統管理功能較弱，不利於大型資料庫的管理且缺乏專用資料庫的支持。
(3)GeoMedia
是美國Intergragh公司於1997年推出的一款桌面地理信息系統軟體。它是以資料庫為中心的新一代平台，具有一系列的優點。GeoMedia可以將Arc/Info ，ArcView， MGE， MapInfo， CAD(包括AutoCAD和Micro Station)、Access， Oracle，SQL Server等多個GIS數據源的數據直接讀取，無需任何轉換地置於一個統一的系統中，並能輸出成其它GIS平台的數據格式，實現了多源數據的無縫集成。而且還可以同時把幾種不同格式的數據集成在一個坐標系中進行分析，同時查詢、分析等的操作結果與原始資料庫動態連線，以便對分析的結果進行再分析。GeoMedia內嵌關係資料庫引擎，可對Oracle， SQL Server， Access等專業資料庫直接進行數據讀寫，不需要中間件。而且還把空間數據和屬性數據放在資料庫的同一記錄，進行統一管理，這個特點為建庫和數據更新提供了最可靠的、高效率的數據管理措施。允許用戶使用標準的地理數據信息，具有強大的信息發布功能。
GeoMedia的劣勢主要是目前其只能運行在系統Windows平台上，沒有自己的數據格式，它把所有數據都放在資料庫中，對於一些建立在其他平台的大型資料庫無法提供支持，不利於跨平台操作，兼容性較差。
(4)ArcGIS
ArcGIS是由美國ESRI ( Environmental Systems Research Institute ， Inc)公司與20世紀70年代推出的地理信息系統軟體，2008年6月推出了ArcGIS9.3版本，2010年7月發布了ArcGIS 10 a ArcGIS是以矢量數據結構為主體的系統，它是通過關係資料庫管理屬性數據。該產品具有以下特點：提供了強大的要素編輯工具，對點、線、面、屬性的編輯上直觀明朗，對單個或批量要素的處理很方便，具有完整的地圖製圖功能，提供一體化的地圖繪製、顯示、編輯和輸出的集成環境；具有其他GIS軟體所難以比擬的強大的空間分析功能，不僅可以提供空間數據關係拓撲結構建立，空間查詢與量算、緩衝區分析、數據裁剪、疊加分析、網路分析、空間統計分類分析等基本的分析功能，而且還擅長柵格數據分析，能夠完成坡度坡向分析、土石方量計算、空間插值、柵格數據疊加計算等一系列複雜的分析功能；具有強大的空間數據引擎ArcSDE，成功解決了大型資料庫多用戶共享、快速回響的技術難點。採用數據模型將矢量數據、影像數據、DEM柵格數據等空間數據統一在大型屬性資料庫中，使海量數據得以存放。
ArcGIS的主要缺點是系統龐大，對計算機硬體要求較高且價格較貴。
