漂亮的地圖有哪些要素,如何製作漂亮的地圖?

地圖控,很喜歡地圖。今天看到了兩幅地圖,覺得非常精美。想請教一下專業人士如何製作漂亮的地圖。


謝很多人邀,其實樓上有很多回答已經提供了很好的技術和軟體提示,作為Cynthia Brewer曾經的學生,我來從地圖的總體設計這個角度亂說幾句。看英超的時候寫的,可能有錯別字甚至疏漏,有時間再校正...

強調:我只是說一些非常基本的理論上的東西,至於按這些理論畫出的地圖是否真的『漂亮』,就見仁見智吧,每個人的審美是不一樣的。

地圖既是一種信息載體,也是一種藝術作品(偶爾還是一種說謊的工具,跟馬克吐溫心中的統計學有異曲同工之妙)。當然了,地圖也分很多種,不同種類的地圖在信息載體和藝術作品這兩種角色上的比重不一樣。現在有許多純粹的藝術地圖,比如網上有賣把Ann Arbor和Columbus拍扁了掛在牆上的抽象圖,估計學藝術專業的同學們更擅長這種地圖的設計,我在這裡就主要談一下地圖作為地理信息載體這個傳統角色。製作優秀的地圖,一般有這些需要注意的地方:

  1. 地圖的目的和用途要明確。
  2. 總體布局。
  3. 投影選擇。
  4. 底圖選擇或製作。
  5. 標註字體。
  6. 配色。

明確目的

上面列表裡的前三項,是地圖前期設計的時候最需要考慮的地方,但也是常常被人忽略的幾項。在傳統意義上,地圖是地理信息的載體,換句話說,它是一種儲存信息和交流的工具,而交流最重要的就是信息的準確性以及交換信息的效率,因此我們首先需要考慮的問題是,這張地圖是給誰看的?是要向這些人展示什麼信息?

這兩個問題想明白了,就接著思考,這張地圖上,需要有些什麼內容。如果我們手裡有非常豐富的資料庫,就得考慮是不是所有這些數據都要放在地圖上。就像我在原來的一個回答里(地圖的細節是怎樣被簡化掉的?)說過的一樣,有時候少即是多,精簡信息之後才能突出重點。但如果信息過於精簡,有時候又無法滿足地圖使用者的需求。要找到這中間的平衡點,就一定要想清楚誰會用你的地圖,會用它來做什麼。

比如我在給某個關於美國歷史地理的欄目寫稿的時候,需要配地圖。由於這個欄目是面向大眾的,他們不一定具備很多關於美國的地理知識,因此我會盡量把地圖對應的文字部分中提到的地名,都標在地圖上。比如這張1850年代的局勢圖:

但如果這張地圖不是用來在大眾媒體上發表,而是用來做學術報告或討論,特別是面對有相關專業背景的專業人士,那麼我肯定會少畫很多城市,也不會特意標註俄亥俄河。

再比如這幅關於密蘇里妥協的地圖:

在做圖的時候,我曾經想過要不要把每個州的名字加上,後來我沒有這麼做,因為這張圖對應的原文只是說了,在密蘇里妥協之前,南北方各有11個州,並沒有具體說州的名字,而潛在的讀者也沒有興趣去了解當時各個州都誰是誰,因此沒有必要把州名全畫上去,只突出標註了主角密蘇里州和相關的緬因州,這樣反而更簡潔直觀。

再比如,Cindy課上的一個典型案例:

這是某地的供水系統地圖,A圖信息豐富,是給市政建設和給排水的工程師和專家看的;B圖簡潔明了,是給普通人看的。這兩幅圖的設計不能說誰好誰壞,只是目的和用途不同。(圖片來自Penn State地理系,以及《Designing Better Maps》)

布局

關於布局,知乎上有個很有趣的問題:智利這個國家是如何印刷全國地圖的?這就是非常好的對地圖整體布局的思考。

有的地圖布局很簡單,比如前面那兩張美國歷史地圖,只要把關注的地方放在地圖中間,然後Zoom to the layer就是了。但有的地圖需要我們進行一些其它的設計,比如除了主地圖外,是否還需要局部放大圖,小比例尺的地點指示圖,或者是擔任男二號的副地圖(典型的比如中國地圖的南海諸島),等等。如果是要正規發行的地圖,則還需要考慮標題、副標題、比例尺、指北針、圖例、說明、甚至還可能插入別的圖標、圖表、照片等。所有這些內容要放在規定大小的紙張里,是必須要經過精心設計的,否則地圖看上去會很亂、很散或很醜。

如果紙張夠大,我們可以想辦法把它們平攤開,比如這張當時沒交的作廢的作業草稿:

但如果頁面不予許,那我們就要考慮不同元素之間的排序問題了。排序的原則基本是,重要的信息不能被遮擋,而且要盡量放在顯眼的位置。通常情況下,常見的地圖元素從最上層到最下層的順序是:

地圖標題&>地點指示圖&>數據來源及作者信息&>插入地圖的小標題&>圖例及插入地圖&>主地圖的比例尺&>指北針(如果需要的話)&>主地圖,主地圖一般要用顯眼的框線給圈起來。

當然這是可以靈活應變的。舉個例子,還是Cindy給的典型範例,馬里蘭州某個郡的交通及用地示意圖:

最底層是主地圖。最上方是標題。左上方是指示地圖,完全壓在主地圖上。右上方是主地圖的圖例、指北針及比例尺,也壓在主地圖上。下方是DC附近的局部詳細圖及其圖例。右下角清晰的位置是數據來源及作者信息。(圖片來自馬里蘭高速路管理局及Penn State地理系)

另外有個值得一提的十分常見誤區。畫圖的人經常用上層的元素去『填補』主地圖上的『空白』區,這個想法完全正確,但如果為了填補而填補,那就不對了。比如主地圖有個很大的空白區,於是我故意用一個很大的指北針去填補,看似『平衡』了整個圖片的布局,實際上會造成視覺上的負面影響。又舉個例子,譚其驤老師的這幅經典的明成祖時代歷史地圖:

左下角的圖例和右下角的南沙群島填補了主地圖的『空白』區域,但有些有『強迫症』的人會覺得西北側那片空白太大,於是就畫一個有半個哈薩克那麼大的指北針,又覺得日本海那裡太空了,於是畫一個大大的比例尺,然後感覺心滿意足,實際上這是不好的做法。

那麼對於剩下的那些空白區域該如何處理呢?關鍵詞:平衡,或者理解為對稱也行。還是這幅明朝地圖,左下角的空白有了圖例,右下角就放上南海;左上角有空白,右上角也就留出空白。再比如前面馬里蘭的那幅圖,左右兩側的狹長空白區域也是平衡的。這其實可以提供一個視覺上的緩衝,把信息集中的地圖核心區域和地圖的邊緣及其它元素隔開,提升視覺效果(這是Cindy說的,我曾經質疑過,結果換來一個無法形容的眼神,逃...)。

另一個誤區:有的作圖人喜歡把所有不同的元素都用框框給圈起來,這樣做有時候沒問題,但有時候並不高明。比如那副馬里蘭的地圖,如果把指示地圖、比例尺、圖例等元素全都圈起來,就會產生形狀不平衡的悲劇效果,原本沒有『空白』的地方也會被強行造出『空白』來。因此,除了主地圖以外,其它的元素是否需要加框,要視情況而定。

還有兩個小點,第一是在多元素地圖中,文字說明、指北針、比例尺等元素的擺放位置需要注意,不能引起混淆。比如說,如果我把主地圖的比例尺放在插入的大比例尺細節地圖附近,就容易引發誤會。第二是各個元素雖然可以重疊,但該對齊的地方一定要對齊,否則會顯得混亂,比如這張悲催的剛果叢林植物分布圖(局部):

(圖片來自聯合國環境署...,紅色標記的是沒對齊的地方)

投影

下一個重要的事兒就是選投影。這是個比較技術的問題,我以前寫過一個答案:Shan Ye:如何看待《俄羅斯沒那麼大,歐洲真的很小》這文章?

具體關於投影的技術型討論請看這個鏈接,這裡只簡單說一下選投影的問題。如果你的地圖是大比例尺地圖,也就是說展現的範圍很小,比如一個公園、一所學校,那麼投影並不重要。如果你畫的範圍是一個省甚至一個國家,那就得考慮投影了。

選擇投影首先要考慮的,還是地圖的用處。如果要用來做距離測量,就要用維持長度的投影;如果用來表現投票選舉,則一般採用等面積的投影;如果用來描述飛機航線,則採用維持方向的投影,等等。那如果我的地圖只是普通的自然地理圖、人文地理圖或者歷史地圖呢?這就要根據地圖所展現的不同地區來定了,比較常用的有UTM系列,羅賓遜投影,或者各個大洲的阿爾伯特、蘭伯特系列,以及美國的State Plane系列,等等。當然還有被人詬病的麥卡托。

那麼中國地圖一般用啥投影比較靠譜呢?分省的地圖,一般是阿爾伯特或者蘭伯特的割圓錐投影,或者高斯戈呂格投影,具體的割線根據不同的省份來定。至於全國地圖,有兩種常見的,一種是等積斜切方位投影(oblique azimuthal equal area projection),即蘭伯特等積方位角投影的變形,投影中心坐標是北緯30°,東經105°,效果類似這樣(圖片來自網路):

還有一個流派是蘭伯特正角圓錐投影(Lambert Conformal Conic Projection),兩條標準緯線是北緯25°和47°,中央經線東經110°(也有用102°的),起始緯度為北緯10°。譚其驤版歷史地圖基本上就是用的這個投影方法,比如這張譚版的南宋1142年地圖:

尤其是像這種多個政權並存的時代,東西南北都能照顧到,沒有哪一個政權會有特別大的走形,關鍵是不會像麥卡托投影一樣,讓中國的版圖顯得頭重腳輕,也不會像plate carrée這種偽投影一樣把中國北方弄扁。對比一下現在很流行的 @布哈林 大神畫的1142年的地圖:

目測他用的應該是偽投影(因為圖裡沒有北冰洋沿岸,所以我還不能100%確定),北方的金朝、西夏和西遼就會感覺被壓扁了(只是陳述事實,並不是說他的圖不好)。

底圖

底圖是地圖的靈魂,是信息載體這個工具中,負責把地理事物、人文環境與地點進行關聯的關鍵部件。一個好的地圖可以提供不多不少恰到好處的基本信息,同時也會帶來一定的視覺衝擊。一般的底圖分為地形、遙感圖像、矢量圖三類。那麼,這三類中優秀的底圖可以包含什麼呢?

  • 地形類:高程(分層設色)、等高線、坡度陰影、地表彎曲。
  • 遙感圖像:用地類型、地表覆蓋物
  • 矢量圖:政治邊界線、河流、湖泊、城鎮

需要強調的是,不管用哪一類,都不一定要包括所有對應內容;所包括的內容的詳略程度也要視情況而定。比如地形類,我一般喜歡用高程+坡度陰影(hillshade)+地表彎曲(curvature)這個組合,其中高程是最底層,上面覆蓋透明度70%到80%的坡度陰影,再覆蓋透明度60%左右的地表彎曲。比如:

這張未完工的作業畫的是拉爾森國家公園,具體要幹啥我早忘了,但主要目的似乎是顯示地形、水系和道路的關係,因此在地形數據上進行分層設色是很有必要的。但如果地形只是參考,而不是地圖體現的重點,一般就直接用坡度陰影或者地表彎曲,比如:

這是我給知乎的另一個回答畫的地圖,這裡底圖上的地形就完全是起參考作用的配角了,因此只用了簡單的坡度陰影。這張圖是當時用了不到十來分鐘快速畫的,設計和處理都十分潦草,請勿模仿,配色犯了嚴重錯誤,等會兒可以提一下。

矢量的底圖也是常用的,但對背景上的矢量數據的選取要參考前面的討論,比如:

這張圖也是我那個歷史地理欄目里的圖,講的是美國歷史上的Dust Bowl黑色風暴事件和66號公路的關係,展現的是受到沙暴影響的區域和城鎮,底圖的內容包括了州界和主要河流。

使用矢量數據的時候,如果是要求比較高的地圖,要注意清理資料庫中可能出現的拓撲錯誤。對於過於複雜的矢量數據,要注意通過generalization進行簡化,具體方式可見:地圖的細節是怎樣被簡化掉的?對於要求特別特別特別高的地圖,要注意處理斷頭路、河湖交界處等特殊數據,以及對立交橋等特殊事物要進行逐層的編輯。

特殊情況:如果兩個不同矢量地理事物的邊界線重合了怎麼辦?最常見的解決辦法是,把它們染成不同的顏色,然後上層的邊界線畫成虛線。

至於遙感圖,我用得不多,但一旦需要,其實非常好用,比如:

這張圖(局部)的底圖是內布拉斯加州的農業用地類型,上面的點是地下水變化的數據,可以很好地做空間分析。

現在流行的網路地圖mapbox提供好幾種不同的底圖,包括basic,satellite,light,dark,street等等,也要根據情況選擇最合適的。

標註

標註字體的選擇可以影響到整幅地圖給人的感覺:嚴肅、活潑、嚴謹、幽默、傳統、時尚,等等。我對中文的情況不甚了解,簡單說下英文的。英文字體有很多種,但可以根據以下這幾個方面歸類:

  • Stroke widths(筆觸寬度):最典型的是看一個字體的小寫o長什麼樣,越接近於正圓,筆觸寬度就越穩定
  • Serifs(襯線):含有一豎的字母底下是否有一小短橫(比如Times New Roman就有,Arial就沒有)
  • Terminals(最後一划):典型的看i、h和l,寫完後有沒有往右邊的一小勾
  • Baseline(底線位置):假設標準字母寫在最初我們練習寫英語的四線格,現在我們通過改變幾根線的高度來改變字母的形狀,Baseline就是從上往下第三根線所在的高度
  • Cap Height(頂點位置):四線格最上面一根線的高度
  • X-Height:四線格從上往下第二根線的高度
  • Descenders and Ascenders:四線格分為三個格子,這裡分別是在從下往上第一格和第三格里的字母部分的長度
  • Bowl:字母彎曲部分的形狀
  • Counters:字母閉合部分的形狀

選字體有幾個理論上的原則,越靠前的越重要:

選字體原則1:一般來說,一張地圖最多使用兩種字體,一種帶襯線,一種不帶襯線。這兩種字體的風格要大體一致,要麼都古典,要麼都時尚,要麼都賣萌。就拿中文舉例,正常情況下不要把宋體/黑體這種正軌的字體和翩翩體/琥珀體這種非主流字體放在一張圖上。

選字體原則2:X-Height盡量要大,因為大多數標註一般是小寫字母,而小寫字母佔用的空間大部分就是第二根線和第三根線之間的那一格,X-Height大意味著清晰度好。

選字體原則3:筆觸寬度越穩定越好,也就是說字母越圓越好,如果字母太扁,或者太瘦,也會影響讀圖(特別是地圖比較小或者比較密的時候)。

選字體原則4:關注Terminal。為什麼?想想伊利諾伊(Illinois)。

選字體原則5:慎用斜體。一般來說,標註河流的時候要用斜體,在正規地圖上,河流的標註規定的是Times New Roman的斜體。但其它一些字體的斜體,在字型大小小的時候(小於8號),在一些顯示器上解析度會很低。

選字體原則6:Descenders and Ascenders的長度不要太過分,有的字體Descenders and Ascenders過分地長,容易影響地圖上的信息。

最後,如果要讓標註彎曲(比如沿著河流或街道標註),要注意Bowls和Counters的形狀,更要縮短Descenders and Ascenders的長度,並且在這種時候要注意字母的間距,以免彎曲的時候發生重疊。

如果地圖的底色很多變(比如衛星圖),影響了標註的可見度,可以給標註打上mask,比如:

這裡的高程數據下面都有一層白色的mask,提高可讀程度。但是,mask也不要濫用,比如,豬隊友系列之亂加mask:

這是當年我跟幾個老美做的小組作業里的一張圖,老美畫的,幸好後來沒用上。是不是感覺很詭異...我覺得這張圖看起來很詭異的主要原因就是mask的濫用,當然還有別的原因,比如產煤區邊緣的粗製濫造,以及不知道為什麼要加上而且要用這種刺眼黃色的高速公路。

這是我後來在那個歷史地理欄目里用的圖,畫的基本是同樣的東西。這張圖也是很快速地畫的,設計和處理很粗糙,如果是作業估計會不及格,但感覺上mask在這張圖上真是沒有必要的。

哦對了,標註的時候還有個最最最重要的原則,那就是盡量少覆蓋別的東西,特別是線性和點狀的東西。這個應該是在常理之中的。

對於點狀物(地點等)的標註,一般第一選擇在右上角,其次是另外三個角,再次是左側或右側,實在不行再考慮上下兩側。

對於線狀物(街道、河流等)的標註,要盡量做到順著線的走勢。

對於面壯物(省份、國家、湖泊等)的標註,最好的是通過彎曲單詞,讓名稱覆蓋整個面;其次是考慮完全水平的標註;不到萬不得已,不要換行,也不要斜著標註。如果是一連串的面(比如包括各個縣的省地圖),要手動調整標註的水平位置,千萬不要讓它們排成一字長蛇陣,這樣會影響視覺效果,反例比如:

這樣據說會產生視覺疲勞,看久了會跳。。。

顏色

我並不擅長配色,只能紙上談兵講講理論,自己畫的時候也經常犯渾,包括前面所有我自己畫的地圖,都有錯的地方。

地圖的配色和其它藝術的配色是不大一樣的,其它的藝術的配色請勿參考地圖設計。同時聲明:以下規則對於我們的地質圖,不太適用。。。否則連石油油藏prospect都沒法標了。。。

地圖上有一些常識性的用色方案,比如藍色是水,綠色是森林草原,棕色代表污染物等等。至於其它,就要靠自己選擇了。優秀的地圖其實就和拍照及後期製作一樣,在配色上應該注意的幾點包括:

  • 色相、飽和度和亮度 (HSL)
  • 色彩搭配
  • 色盲保護

色相,簡單解釋就是顏色的種類,比如紅、黃、藍、綠等等,由光的波長決定。飽和度是顏色的純度,飽和度越高,含的灰色成分就越少。亮度顧名思義就是明亮程度。地圖可以分為參考地圖和主題地圖。參考地圖就是告訴你,什麼東西在什麼位置,比如普通的地理圖集、歷史地圖等等。這種地圖主要考慮的就是配色的問題。

主題地圖告訴你某種數據的分布,比如大選的地圖、人口統計的地圖等等。對於參考地圖來說,色相最重要,而對於主題地圖來說,亮度更重要。一般來說,主題地圖會採用兩種色相,進行漸變處理,而支持漸變的除了色相的變化以外,更重要的就是亮度的變化。比如:

這幅主題地圖的主要手段就是從綠到黃的色相變化,但影響視覺最直接的其實是由此帶來的亮度的轉變。如果不用色相,只用亮度,也是可以做主題地圖的:

飽和度則是在宏觀上調控地圖的風格以及視覺效果。基本的原則是,正常情況下飽和度不要調得太高,特別是出現色輪上的互補色的時候,這根設計PPT是一個道理,否則地圖畫出來,視覺衝擊可能會過於強烈,都是花菇涼(地質圖除外T.T,基本都是花菇涼)。並且,所有顏色的飽和度應該基本一致,如果有哪個顏色的飽和度明顯高於其它顏色,它就會特別顯眼。除非你是故意想突出這種顏色所指示的地理信息,否則不要這樣處理。比如下面的黃色:

(來自《Designing Better Maps》)

對於HSL和色彩搭配,有一套從Munsell色彩空間中抽取色帶的理論,大概是這樣的:

這是Munsell色彩空間(的抽象解剖圖,真實的色彩空間的立體圖並非球形或圓柱,而是一個扭曲的形狀,因為每種基本顏色的亮度都不同),越往上亮度越大(比如黃色的基本色肯定比藍色位置靠上,因為黃色比較亮),越往外越飽和,最中間垂直的是一條黑灰白的軸。這幅圖是網上隨便找的,但真正的Munsell的最外層一圈其實是六種基本顏色,按順時針排序分別是紅、黃、綠、藍綠(cyan,或者叫青色?)、藍和洋紅(magenta)。這其實就是兩個三角:疊加型三原色(電視機三原色)的紅、綠、藍,和消減型三原色(印表機墨汁三原色)黃、藍綠、洋紅,交錯成六角星的樣子。

我從中選取相對的兩個顏色作為基本組,豎著切一刀。當然你要選兩組三原色之間的過渡色也可以,但如果不打算改變飽和度,切刀的時候盡量切對角線,除非有特殊需求(類似美國大選地圖,就需要紅色和藍色,這種單說)。比如我選擇藍色和黃色,切完之後橫截面上就會得到這麼一系列顏色:

如果打算改變飽和度,就盡量選一條向外彎曲的弧線,比如從黃色到藍色的過程中,稍微往綠色那邊繞一下。為什麼呢?因為對角線的中間部分是接近豎直的黑灰白色軸,而飽和度正是要改變顏色里含的灰度,如果直接從中心區域穿過去,一旦飽和度改變,就會嚴重影響整個色帶的漸變程度,增加讀圖的難度,因此我們需要一個中間色來承接一下灰色部分。

之後就可以穿針引線了,橫著斜著彎著穿一道線,就可以得到一個顏色系列。這裡就不詳細討論了。中國早就有各種順口溜總結了哪些顏色在一起好看,哪些顏色在一起不好看。如果要找現成的地圖色彩搭配,可以移步:Color Advice for Maps

最後說一下色盲保護吧。

我們先來看一副悲劇的地圖:

這是一幅災難性設計的地圖。中國老話說過紅配綠是不行的。對於一般人,紅配綠只是顯得蠢,但對於畫地圖的人來說,這是政治不正確,因為你有木有考慮過弱勢群體的感受?4%的人是色盲呀!我前面那張南宋自杞國的地圖也犯了這個錯。如果是做PPT、服裝設計、室內裝修或者別的藝術作品,出現違反色盲保護的配色倒是無可厚非,而且包括很多同類色系的配色設計,看起來很淡雅美觀,但畢竟地圖的主要身份不是一般的藝術品,它是用來交流和儲存信息的工具,出現違反色盲保護的情況就很不好了。

這張圖(來自網路)是不同種類的色盲看不同顏色時會發生的事情。色盲分很多種,紅綠不分最常見的,而且一般分不清紅綠的人,也無法將紅黃和綠黃分清,所以上面那幅地圖對於這部分人來說,就是一張廢紙。那麼,有沒有什麼顏色是所有人都能分辨的呢?有這麼幾組:

  • 紅色、紫色
  • 紅色、藍色
  • 橙色、藍色
  • 橙色、紫色
  • 棕色、藍色
  • 棕色、紫色
  • 黃色、藍色
  • 黃色、紫色
  • 黃色、灰色
  • 藍色、灰色

這個不好記,怎麼辦?這麼記:消減型三原色(印表機墨水)在一起,都不行。紅、橙、棕、黃、綠這五個放在一起,如果它們的亮度相似,也容易出問題。所以大家再想想,刨去這些顏色之後,有哪些『無害』的顏色?除了黑白灰以外,常見的就剩下藍色和紫色了。藍色和紫色相互之間會有色盲問題,但是它們搭配別的顏色,基本上沒問題。雖然有『藍色盲』,但藍色盲的困難是分辨紅橙黃,並不阻礙他們分辨藍色和其它顏色,因此製作地圖的時候要善於使用藍色和紫色。以及各種灰度。很多中國地圖(包括譚版的歷史地圖)用紫色線條做邊界線,不知道是不是這個考慮,但起到的就有這個作用。

這幅圖裡的五個分區,每一個分區內都容易違反色盲保護,而跨過虛線的配色一般就能避開色盲問題,這也是為什麼選色系的時候盡量使用對角線,因為對角線出現違反色盲保護的幾率比較小。

那麼在特殊情況下,如果我一定要用同一區域的顏色,應該怎麼辦?很簡單,選擇亮度不同的顏色,色盲的讀者雖然可能分不清顏色的色相,但一般分辨亮度是沒問題的。比如前面說過,黃色的亮度比大多數其它顏色高,因此黃色是除了藍色和紫色之外,另外一個需要靈活使用的顏色;此外,同色相不同亮度的顏色也是可以靈活使用的,比如深淺藍、深淺紅等等。

最後我想說的是,除了顏色以外,還有很多渲染不同地理信息的方式,包括紋理(pattern,比如陰影區,還要常見的用點陣來代表沙漠等等)、點的形狀、線條粗細、線條類別等等,這些方法我感覺大家(包括我)都不太愛用,但實際上都是非常有效的方法。

還有個提示:如果你的地圖是需要列印出來的,那麼千!萬!不!要!相!信!你!的!顯!示!器!在顯示器上效果很好的地圖,列印出來有可能很糟糕,所以一定要列印一張草稿,再根據實際效果來修改。

差不多就這些吧==

最後的最後,地圖設計還是很靈活的,這些只是一些經驗性的大規則,但具體情況還是要視情況而定,比如殼牌等大型石油公司標準的地質圖上,油藏就要用綠色,天然氣就要用紅色,這兩個經常靠在一起,但也沒有辦法...

知乎專欄:地球的那些事兒

微信公眾號 山中雜說 (ShanYeTalking)


漂亮的地圖有哪些要素?

傳統的地圖包括數學要素(比例尺、投影、坐標網)、地理要素(空間實體的符號)和整飾要素(圖名、圖號、圖例、註記)。地理要素主要有六大類要素,即水系、地貌、土質植被、道路、居民地、境界。

漂亮的地圖可能簡化甚至省略了傳統的數學要素,因為它的存在是為了保證地圖的可量測性。數學要素的存在除了能給人帶來一絲微弱的對地圖科學性的心理作用之外,由於常用的投影和比例尺形式比較固定,更容易因為不夠新奇而破壞整體美感。同理整飾要素中的圖名圖號圖例也是在漂亮的地圖中被弱化了的部分。

漂亮的地圖主要在地理要素的符號和註記的配置上比較新奇。按照我國現行地形圖圖式規範製作的普通地圖雖然也清新素雅,但是談不上漂亮,因為圖式里的符號是為了得到系統的完備的適宜各種環境下更為有效地傳遞信息而設計的。漂亮的地圖的主要作用往往不是用於在有限的幅面內傳遞全面的信息,完全可以放開來用有藝術效果的符號和註記來表示地物,而不必追求全面準確的信息傳遞,用個性化的效果進一步加強了地圖的直觀性。Mapbox提供的這幾個典型的還算漂亮的個性化樣式、http://112.124.70.252/ 這裡一位開源GIS愛好者所整合的多個個性化地圖樣式與採用同樣數據渲染的OpenStreetMap Mapnik風格對比,可以發現他們有這些特點:

  • 地圖符號分級相對較少
  • 地圖符號色彩單調但協調
  • 地圖註記相對稀疏
  • 地圖註記字體獨特

以上只是面向全球的電子瓦片地圖符號和註記設計的特徵,它們通過損失信息抹平要素間差異來簡化符號系統、增進藝術效果。

受紙面或圖面限制的漂亮的傳統普通地圖我見的比較少,沒有什麼看法。但是統計性質的專題地圖(包括一些新聞數據可視化)的藝術性我認為則是取決於統計圖表的樣式,比如用環形圖代替餅圖(其實本質是一樣的,都表現佔比,只是把圓挖成中空的,輪廓黑邊去掉感覺就比餅圖效果好很多)。

以上所述均為地理空間的對象模型下的線劃地圖,場模型得到的柵格圖則不存在上述符號化的技巧,主要靠分層設色、暈渲等真實感來博取讀者喜愛,輔以亮度、透明度等顯示效果的變化以便與其他線劃圖取得更好的疊加效果

另外無論何種地圖,要美觀就要有充分的數據作為基礎。充分包括空間、語義、時間三方面的解析度,即要有每個地物的細節、地物的類型劃分詳細、如有可能加入時間維度。只有掌握了足夠的信息,才能有選擇地捨去繁複的、不利於藝術效果的部分,配以合適的符號,仍能保持一定量的信息和秩序,產生美感。

題主的第一幅圖就是運用了大範圍的高程分層設色和地貌暈渲(山體陰影),加上半透明的政區線劃圖層,對主要表達的美國本土區域以外以低亮度弱化表達;註記比較稀疏,海洋和國家名稱的註記採用屈曲字列(另外三種註記排列方式水平、垂直、雁行均可機器快速實現)也體現出此圖精細的做工。第二幅圖不能算嚴格意義的地圖,只能算地表衛星正射影像,它的美觀來自高超的數據採集和圖像處理手段(國內一些影像網路地圖的偽彩色配置相比谷歌的中國部分更綠,谷歌發灰),這與本答案上文關於漂亮的地圖的分析關係不大。

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如何製作漂亮的地圖?

  • 充分的數據支持

  • 符號設計簡單、配色大膽但協調

  • 適當運用暈渲、透明等柵格表示技巧

  • 細緻的手工調整


一、地圖的要素有哪些

首先來回答常規地圖的要素有哪些。可以把地圖要素分為兩類,分別是數據要素和布局元素。其中數據要素是構成地圖本身內容的基本組成單元,主要包括點、線、面、標註(文字),體(三維地圖)5類;而布局元素是為了最後的列印輸出所必備的一些元素,主要包括經緯網(或方里格網)、比例尺、指北針、圖例和圖框5類。其它的布局元素如地圖名稱,製作人,附加表格等可選性比較隨意。下面以山東省簡單的行政區劃為例來說明各個組成部分。

1、數據要素

先給出包括所有基本要素的地圖。

1.1、地圖元素——點:

現實中很多要素在地圖中需要抽象成點來表示,如行政區劃中心,普通電子地圖中的各類興趣點(POI)等。通常,不同類型的點放在不同的圖層中,便於管理。如表示餐館的POI點會放在一個圖層中,而表示經融服務的點會放在另一個要素圖層中。本圖的地級市就用點來表示,如下圖所示:

1.2、地圖元素——線:

同理,現實中的某些要素,需要抽象成線,如河流,公路等(大比例吃地圖可能會抽象成面)。不同類型的線要素分別存儲在不同的圖層中。下面是包括之前的點、水系圖層、公路圖層和鐵路圖層的結果。省界(粉色),水系(藍色), 公路(紅色), 鐵路(黑白相間)。如下圖所示:

1.3、地圖元素——面:

現實中的很多要素,同樣需要用面來表示。如行政區劃、湖泊水庫和建築物等。添加了山東省個地級市的面後,如下圖所示:

1.4、地圖元素——標註:

一幅簡單的行政區劃簡圖完成後,還需要指出每塊區域分別是哪個地級市。甚至需要標出每個河流和公路的名稱。這裡我們指標出地級市的名稱。如下圖所示:

以上便是構成一幅二維地圖的四類基本要素。

1.5、地圖元素——體:

體是構成三維地圖的基本單元。由於三維地圖也很多種,由常規形狀的三維對象,也有構建地形的不規則三角網。還有其它一些體單元。但所有的體單元,都可以通過不規則三角網體單元構成。基於不規則三角網的三維地形圖如下圖所示:

2、布局元素

完成了地圖後,我們並不知道地圖的方向。地圖要素的指北針缺少其中任何一種,都沒法真正應用一幅地圖。因此,還需要添加指北針;圖框確定了地圖的大小,因此圖框是地圖必不可少的布局元素;我們還需要知道地圖的比例尺,即圖上一厘米,究竟代表了實際多大的距離,因此可以添加比例尺條或者比例尺文本或者兩者都添加;對於很多地圖上的某些標識,如果不加以說明,我們並不知道它代表什麼,因此,還需要有一個圖例,說明每種標識代表那種地物,因此需要添加圖例。這些都是地圖的必須布局元素。其它的還有標題、經緯網等。添加上所有的必須元素和部分其它元素後。便生成了一幅簡單卻比較完整的地圖。如下圖所示(紅色箭頭標識了每中元素):

二、如何製作漂亮的地圖。

製作地圖的方式有很多種。像中學考試中的很多黑白示意地圖,可以通過Word或CorelDraw等方式進行繪製。專業的地圖基本上通過GIS軟體繪製。如開源的QGIS、MapWindow等;商業的有ArcGIS、SuperMap、MapGIS、MapInfo等。商業GIS軟體相比開源IGIS軟體,功能要強大很多。現在也有很多比較絢的基於編程的地圖製作。最為典型的是百度的遷徙地圖。

具體製作的方法很難在這裡解釋。下面放出部分做過的地圖。

(1) 地形圖(雲南某地)

(2)熱力圖(山東濟南某地)

(3)燈光圖(山東省)

(4)影像圖(南四湖)

(5)六邊形三維圖(全國公共廁所分布)

(6)水系圖

(7)流線圖

(8)卡通圖(2015年底去的地方)

(9)紅藍光譜立體圖(上海醫療服務分布)

(10)褶皺密度圖

(11)變形地圖

實在太多,先放這麼多。希望對你有用。


選擇合適的配色方案和地圖投影,圖一的注計、經緯網之類用ARCGIS和Mapinfo都可以做(推薦Arcgis);至於圖二這種地形圖褶皺效果,可以用數字正射影像圖(衛星遙感圖片)做,配合矢量邊界數據裁切出你要的圖,還可以在遙感軟體ENVI中對原圖像進行大氣校正提高對比度,看起來更清晰(其實不必要,又不需要定量,當我沒說……);圖二用DEM(數字高程模型)在ARCGIS里用TIN三角網生成選項也可以做。相關的數據——政區邊界、遙感影像、全球各地DEM網上都有免費下載,軟體的話上述提到的都有破解版,百度經驗破解教程很詳細。軟體操作教程也非常多,照著做多摸摸就熟了,不過窩發現窩上了製圖課後出圖配色和註記還是丑的一比,被老師完爆。究其原因,感覺單靠arcgis也不行,還得祭出大殺器photoshop來救場,很多時候這貨比上面那些軟體好用多了……

其實我只是一個來湊字數的大水比……⊙_⊙默默滾回去改論文了T_T


漂亮的地圖可以將其拆分為2部分:

背景底圖和專題信息。

先看幾張不錯的地圖,大家看看效果。

這些地圖在展示信息時,底圖都是經過精心挑選的。

比如下面這張圖,配合MapBox的這款深色底圖效果還不錯,

但如果配個百度地圖或者天地圖呢?

怎一個亂字了得?

而換成影像底圖,效果儘管沒有使用mapbox的舒服,但相對常規地圖而言,所要表達的信息要清晰很多。所以同樣的數據呈現,底圖的選擇很關鍵。而去哪裡尋找這些漂亮的底圖呢?

我之前寫過一篇文章【送你32套精美的地圖底圖】介紹了如何獲得這些漂亮的底圖,部分底圖如下圖所示:

關於專題內容 的展現,不同的數據源根據不同的目的有不同的展示方法,如果對此感興趣可以關注【GISer學習團】公眾號查閱以前的文章。

http://weixin.qq.com/r/LTqtteXErrjRraHW928- (二維碼自動識別)

或者加入小密圈(現已改名為知識星球),搜索【GISer入門】咱們細細交流。

https://wx.xiaomiquan.com/mweb/views/joingroup/join_group.html?group_id=1184211482secret=8wi7akzjwwzvd0gkimjbvolbaxl1vs74extra=03805215ea752e7e60e44178c4f4f150ed81cff487085d1401a679e87789d791 (二維碼自動識別)

在推薦 一個炫酷的地圖底圖(打開鏈接查看效果更酷

https://mapzen.com/products/maps/tron/more-labels/#lat=39.90306amp;lng=116.38466amp;z=16.5833


地圖分類如下:

一、普通圖表—行政地圖(有省份、城市數據即可)

1)行政地圖:分成行政地圖面積圖(如圖1)和行政地圖氣泡圖(如圖2),在BDP個人版的「添加圖表」—「普通圖表」—「行政地圖」中,這跟其他有點不一樣??

二、GIS地圖(需要有具體的經緯度數據,當然也可以直接用「地址轉經緯度」的功能)

1、地圖熱力圖

由深到淺的顏色來表示數據的從大到小、集中到稀疏,通過高亮的形式顯示訪客熱衷的頁面區域和訪客所在的地理區域的圖示。

(全國火鍋店熱力圖分布)

(上海區域熱力圖)

(北京區域熱力圖)

2、地圖氣泡圖

(這個氣泡點是會動的,具體效果見鏈接最後一張圖:https://me.bdp.cn/share/index.html?shareId=sdo_08249593ca50cc7497ecbb145d84c80c)

3)地圖海量點狀圖:單個地理坐標顯示為點,呈現點狀分布。

4)地圖統計圖:在地圖上顯示餅圖、柱狀圖、條形圖,瞬間感覺自己的地圖高大上

5)軌跡圖、動態軌跡圖:剛上線的地圖類型,同時支持時間軸動畫播放,通過設置軌跡主體欄位,時間序列欄位,時間粒度,播放動畫等參數可以動態的查看具體軌跡的變化情況,動態效果很酷炫的~

(不能上傳GIF圖,動態效果可以自行去BDP體驗下~)

2、如何用BDP個人版3步玩轉數據地圖,以熱力圖為例(BDP支持星空藍和典雅白2種主題背景,所以下面的數據圖表背景顏色不一樣)

1)上傳數據:數據上傳後,在工作表右上方點擊「添加圖表」—「新建圖表」—「地圖圖表」,選擇需要的工作數據(可選擇多個工作表數據哦);

註:行政地圖跟GIS地圖入口不一樣,在「添加圖表」—「新建圖表」—「普通圖表」—頁面圖表類型中選擇。

2)拖拽成圖:先拖拽工作表至圖層,再拖拽經緯度(改版後把經緯度設置都收到左側的編輯里,具體可以看引導)、維度數值,然後選擇熱力圖即可;

註:若只有省份地址,沒有具體的經緯度數據,可以用BDP的「地址轉經緯度」功能,瞬間就把地址轉成具體的經緯度,分析也很精確~

3)熱力圖「潤色」:可設置顏色、尺寸,也可以對地圖進行放大縮小(滑鼠滑動即可),操作很簡單;

做好的地圖能通過鏈接分享給好友,也可以直接分享到各大社區,如下圖~

數據地圖可參考此鏈接:https://me.bdp.cn/share/index.html?shareId=sdo_08249593ca50cc7497ecbb145d84c80c


山寨地理老師表示。。。手畫!!!


1"繪製地圖前要確認風格,是素雅還是華麗,是簡潔線條還是嚴謹精緻;

2"開始繪製,選擇合適的數據源,以遙感影像為參照,以矢量數據為主體,一定要保證使用的數據是整潔的,比如界線清晰,線條筆直,要素之間排列合理,各個要素之間的距離在相對地理位置的基礎上進行排列等等;

3"在完成大體框架之後,對各個圖層進行檢查,並按照配色規則進行上色,舉一個簡單例子,地圖以暖色為主的時候,就不要煞風景地用冷色去代表主要地物,但你可以用冷色去表達一些區分度要求較高的要素;總而言之,平時沒事可以多注意一下色彩搭配,實在沒經驗,就到網上去找一份你覺得好看的地圖,參照TA的配色,次數多了,自己的搭配經驗也就培養起來了。

4"細節決定了地圖的質感,幾何圖形的對齊,對稱,字體的選擇和擺放,特別是漢字,圖例的製作,比例尺和指北針的位置選擇等等,雖然細枝末節,但都無比的重要,這一點應該是好看的地圖與普通地圖的最容易拉開差距的地方。

5"以上是我在製圖過程中的一些經驗,沒有專門學過製圖學,有不對的地方希望大家批評指正,感覺我描述的還是比較抽象,其實真正想作出一幅好的地圖,需要不斷的積累,不僅僅是地圖,生活中有許多東西都能給你帶來審美上的提升,當你把地圖看作是一個藝術品的時候,應該能夠很快上手了。


插嘴吐槽一句。

有的地區畫專題圖隨便畫都好看,有的地區不管怎麼畫大多數都很難看。

除去所有的設計上配色啊圖形啊字體啊bulabula,對地圖來說最基本的是地理信息啊地理信息啊!!!

你在平原畫地形圖那就是沒有阿爾卑斯山的過癮啊!

你做經濟地圖行政區劃規整的就是比奇形怪狀的好看啊!

顏色搭配再好你實際數據畫出來兩極化看不出分級能有什麼辦法!

對象分布極度不均勻的地兒所有圖形擠在一起不是說閃開就能閃開啊!

比如總的來說中國地區的圖就不如美利堅的好做。行政區劃形狀大小差距大,大部分專題數據地理分布東西極度不均,平原多而高的地方又特高……

美利堅那橫平豎直的區劃…隨手一個分級統計圖配上同色系漸變做出來就跟直方圖一樣規整,中國就沒辦法。


武漢市2005年夏季某一天的熱島效應情況

用landsat5影像把地表溫度反演,根據溫度分布劃分熱飯,再根據分類好的的土地利用現狀圖統計每一個土地利用類型溫度,ENVI反演溫度,ArcGIS統計結果,AI排版布局出圖。

利用鏈家網2016.9月的上海市二手房價格爬取的10000個POI點利用空間插值推估的全市價格。由於坐標系沒有轉換好,計算結果有誤差。右上角的三維效果用ArcScene適度誇張方法實現。

一個地質公園信息平台裡面需要的一張圖,畫的是河南伏牛山世界地質公園的一個啥專題圖的半成品,由於是半成品,很多標註沒做好。顏色配色參考的是百度地圖的配色,個人感覺很素雅。

幫一個小學妹畫的家鄉地圖,有經緯度格網,用30mDEM數據做底圖,紅綠表示高到低,適當陰影誇張,淡淡的藍色做底色,做好圖例。除此之外還畫過武漢湖泊分布,武漢地鐵站,廬山旅遊資源,北京氣溶膠,鄂州多規合一專題圖。

本人對畫圖有特殊癖好,技術不精,但是特別喜歡看別人畫的圖,總結配色,排版布局等特點。

聯繫方式QQ349850145 有相同愛好的歡迎交流(⊙_⊙)


先發幾張美圖預熱一下哈!

製圖鏈接:http://www.dituhui.com


用地圖無憂吧 找我找我


矢量圖疊加dem暈渲圖,配色方案可以參考mapbox


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