Part 1
制圖綜述
1.1 制圖的目的
隨著GIS在各行各業的深入套用，各資訊化部門和生產單位都逐漸建立起自己的GIS的套用，同時積累了大量的地理數據。隨著套用深度和廣度的推進，針對數據建立專題套用越來越迫切，對行業專題制圖的需求也進一步擴大。因此，如何圍繞數據制作精美的地圖以符合套用需求將是一個重要的課題。
1.2 制圖的特點
制圖最大的特點是基於已有地理數據進行制圖，跟傳統的制圖方式有著極大的區別。傳統的制圖方式沒有任何的數據支撐，使用制圖工具可以對地圖圖元進行隨意的繪制和修改，能夠靈活的修改地圖的每個細節，但地圖生產過程非常緩慢，也不適宜做多個專題的地圖生產。使用GIS平台進行制圖，地圖制圖是建立在已有數據的基礎上，制圖者只需要關註數據規範和符號化規則就能夠快速的完成地圖的制作,但由於是使用規則進行符號化，故此，對於無規則的地圖符號的表達需要耗費一定的時間。
1.3 制圖的難點
盡管已經擁有地理數據，然而對於地圖制圖來說，這只是最基本的一個環節。地理數據只是經過數碼化後的一系列的帶座標的幾何圖形，本身不存在任何的符合，要把這些數碼化圖形轉化為我們所能辨識的地圖，還需要進行所謂的「符號化」過程，也就是我們常說的配圖。如果要進一步制圖專題地圖，也許還需要對數據進行一系列的處理（如座標轉換、數據分割、要素聚合和簡化、幾何邏輯驗證、欄位處理等）以及制作基於行業標準的地圖符號庫。這就對地圖的生產者來說，在對數據、行業符號標準以及所使用工具的熟悉程度都提出更高的要求。
Part 2
制圖技術與技巧
ESRI公司專註GIS行業幾十年，ArcGIS產品在行業中套用非常廣泛，在地圖制圖方面也有著出色的表現（制圖視覺化、空間數據管理、空間分析 是ArcGIS的三大基石）。ArcGIS的制圖技術主要包括符號庫技術、符號系統、標註、制圖表達等。巧妙的搭配使用這些制圖技術，可以滿足專業的制圖生產。
2.1 符號庫技術
地圖最直接的表達就是使用符號表達。使用符號可以把簡單的點線面要素渲染成最直觀的地理符號，提高地圖的可讀性。利用ArcGIS的樣式管理器可以建立各種符號樣式，對符號樣式進行管理。
每個行業都會有一套基於行業的符號樣式，也許這些符號最初的建立不是基於ArcGIS軟件制作的，但透過樣式管理器都能方便的使用。如精美的圖示圖片，可以轉換為BMP或EMF格式匯入到符號庫中；已經在其他制圖軟件中大量使用的字型圖庫，可以直接在樣式管理器中作為字元標記符號使用。
符號的設計同樣也遵循「層」的理念，建立復雜的地圖符號時，可以透過設定多個符號層的規則來實作。如下圖就是使用雙線道路符號和邊界線的符號設計。
由上兩張圖可見，使用兩層線符號以及設定線寬度可以實作這種雙線道路符號的顯示；使用兩層標記線符號，透過設定規則，可以實作復雜的邊界符號顯示。因此，只要掌握了ArcGIS符號制作的技巧，分析符號並總結出規則，就可以制作符合要求的地圖符號。
2.2 符號系統
符號系統是ArcGIS展示數據的最基本的方式。符號系統提供了最傳統的點線面符號渲染方式，使用者可以在這裏設定圖層要素的符號、顏色等。透過簡單的設定就可以實作諸如唯一值、等級、圖表等渲染等高級渲染。符號系統一般是透過繫結欄位值得方式進行渲染的，因此，內容對於地圖制圖起到至關重要的作用。如下圖分別透過設定欄位實作唯一值渲染和圖表渲染。
在ArcGIS的圖層設定中，同樣也可以遵循層的理念。上層會對下層進行遮蓋，這是層的最基本表現。正是有層的存在，因此在制圖的過程中必須避免上下層之間的遮蓋，這樣才能更好的展示地圖要素。但有時候我們更需要這個遮蓋的作用來實作一些高級的顯示效果。如下圖是一個面狀的數據，我們需要給道路面添加外邊線，使其看起來更加美觀。但由於數據面狀數據是獨立的，在相交的位置沒有融合，因此添加外邊線的效果相當難看。
這時候，我們可以充分考慮層的遮蓋特性，在面狀圖層上再添加一層，資料來源指向原來的面要素集，透過取消上層的輪廓線和增粗下層輪廓線，可以輕松實作帶邊線的道路面顯示。如下圖所示：
對點狀要素來說，經常會遇到需要旋轉一定角度來滿足制圖的需要，如一些道路設施需要沿道路排布，水文監測器材需要垂直河流中心線顯示等。在點狀符號系統裏面，有一個高級的功能，專用來設定符號旋轉的。透過繫結的double型角度欄位，就可以實作符號的旋轉（一般來說，點狀符號預設是頭朝北向）。
2.3 標註
標註放置得恰當可以使地圖更易理解且更為有用。ArcGIS提供標準標註引擎和Maplex標註引擎。標準標註引擎提供了常規的標註設定，包括標註的樣式、可見比例、分組設定、指令碼設定等。Maplex是ArcGIS的高級標註引擎，它提供了一系列的工具用於提高地圖的標註質素，如控制標註的大小和位置、最佳化標註放置的位置、制定不同要素層標註的重要級別實行壓蓋避讓、控制文字間距、刪除重復標註或重復標註等。
標註的使用有一些小技巧。地圖背景復雜的時候，不利於顯示某種特定顏色標註的文字，如果對標註添加純色的背景，就能避免這種不良影響。在標註符號的編輯器中對標註使用掩膜，設定適當的暈圈值，就可以實作文字邊框的效果，如下圖
標註分組顯示可以在不同的比例尺下顯示符合設定條件的標註，它一般用作處理高密度要素的標註顯示，透過設定要素內容的級別逐級比例尺下顯示同一層越來越多的標註，避免標註的大量紮堆。如下圖透過設定分類在不同比例尺下顯示了不同豐度的標註資訊。
在某些時候，ArcGIS的標準標註引擎無法滿足特定的要求，那就需要使用Maplex高級地圖示註引擎了。在標準標註引擎下，一般來說，每個要素只能顯示一個標註，倘若一個面要素特別大或者線要素特別長，在圖上只添加一個標註，不利於地圖使用者閱讀。當然，對數據進行分割也可以實作多個標註的效果，但這樣做無疑是對數據進行破壞，是極其危險的操作。這種情況下使用Maplex引擎可以很容易的解決問題。如下圖，南昆線在數碼化的時候只是一根線，沒有進行分割，使用普通標註引擎在圖面上只有一個標註。使用Maplex的設定後，對其進行一定間距的重復標註，設定如下
如果需要把字型的間距拉大，還可以勾選上下面「展開字元」的選項，在「限制」視窗設定字型間距。跟重復標註相反的是，某些數據由於同名的要素過多而導致同一區域內出現多個標註。這種現象一般出現在道路、河流或管線數據，這些數據往往需要建立網絡而在相交處進行打斷。如下圖所示，在中心部份出現了多個重復的標註，嚴重影響了地圖的美觀程度。
在不改變數據的情況下，使用Maplex可以實作刪除重復標註的目的。透過在沖突解決方案裏面設定「移除同名標註」即可。
標註壓蓋重要地物，在制圖方面也是不能容忍的。如下圖，一些客戶資訊的標註把道路壓蓋了，類似這樣的壓蓋是不允許的。
對於這種壓蓋沖突，Maplex提供了很好的解決方案。在Maplex系統中，每一層的要素都具有權重，這個權重範圍是從0~999，數值越大，權重越高。權重低的要素要素，其標註回「避讓」權重高的要素。因此，透過設定各圖層的權重值，可以實作「避讓」效果。下圖為把「客戶」層的權重設定為1，「道路」層的權重設定為99（只要大於標註圖層的權重即可）所示：
對中國的客戶來說，在地圖示註方面會有更高的要求，中文方塊字的沿線排布的時候會出現模糊，而針對標註針對cjk的方案也沒能更好的解決該問題。事實上，中文字型在電腦中的表達，只要是傾斜放置了，都會出現模糊狀態。如下圖所示：
為了處這種情況，ESRI中國開發了專門的文字外掛程式，使標註實作字頭向上的顯示效果。字頭朝上實際上就是不允許字型傾斜，這樣保持字型的正向，達到字型清晰顯示的目的。如下圖所示
ArcGIS的標註功能是非常強大的，只要理解其中的原理，設定適當的參數，就能配置出精美的地圖來。
2.4 制圖表達
制圖表達用於以一種靈活的、基於規則的結構對數據進行符號化，該結構將與數據一同儲存在地理數據庫中。要素類可同時支持多個要素類制圖表達，因此，可在不儲存數據副本的情況下從單個數據庫中獲取多個地圖產品。單個要素的制圖表達（稱為要素制圖表達）可以在必要時進行修改，以永久性地覆蓋制圖表達規則，該制圖表達規則同樣在地理數據庫中進行儲存和維護。制圖表達在提供基於規則的符號系統的組織結構的同時，還保留了很大的靈活性，可自訂各要素的繪制方法。
因此，制圖表達既繼承了ArcGIS基於規則的配圖模式，也具有類似於普通制圖軟件對要素自由編輯的功能。由於制圖表達是內容的系列欄位，規則和繪制方式都存貯在內容表當中，所以，制圖表達的圖形可以與幾何圖形分離，修改表達方式而不會影響到數據本身，這樣在制圖的過程中對制圖表達的修改不會引發任何數據上的風險。
使用ArcGIS制圖不可不搞懂的幾個名詞，要素、圖層、制圖表達。透過下圖能夠更方便對這三者的理解。
要素就是最原始的數據，它是一系列的普通的點線面圖形，沒有顏色沒有符號，保存在檔或者數據庫中。當數據載入到ArcGIS軟件時，會預設建立一個圖層，在圖層的基礎上我們可以設定這些要素的符號和顏色。圖層實際上時把我們的配色方案和符號化方案跟數據關聯起來，達到視覺化的效果。一般來說，地圖的制圖到圖層這一級別的就可以完成了。但某些高級制圖或者專題制圖，有著更高的要求的時候，那就需要使用到制圖表達。例如在國家1：5萬地形圖制圖中（可出版的地圖），對河流繪制有明確的規定，河流的源頭必須是細，中下遊按照標準變粗。在這種需要實際和表象想協調的情況下，制圖表達是最好的選擇。
還有一些更高的要求，例如線要素在邊界部份要實作實部相交，拐角處要求實部相連，要素需要垂直或水平分布，這些都是非GIS傳統制圖可以處理的，這時都可以考慮使用制圖表達去實作。
制圖表達的使用一般是先透過ArcMap對數據進行符號化（使用2.2符號系統的操作過程）之後，透過軟件直接轉化為制圖表達模式。轉為制圖表達之後，就可以利用其系列規則和特效。如前面所說的線狀河流的粗細漸變，在制圖表達裏面使用的其實是線要素的錐狀面效果。可以在圖層的內容檢視制圖表達的規則，如下圖
在交通和規劃中，有可能需要一些特別炫的效果來增強地圖的展現能力。如立交處使用陰影，建築物使用立體效果等，這些在制圖表達中都很容易實作。下面利用制圖表達為二維建築物建立立體效果。
將其轉為制圖表達後，增加以下偏移效果。點選規則上方的「+」號，添加一個「移動」效果，分別設定偏移規則，這樣這個圖層的就會實作偏移。對偏移後的制圖表達使用顏色減淡，讓其看起來像陰影一樣。
完成後可以把原來的「建築物」再一次添加到地圖中（類似2.2中建立道路邊線的方式，對同一個數據連續載入兩次），設定為深顏色。這樣，整個立體效果就出來了。如下圖所示
Part 3
結語
制圖是一門藝術，但在熟悉工具，掌握技巧之後，制圖又變得更技術化更標準化了。ArcGIS作為一個成熟的GIS平台，在制圖方面有著出色的表現。合理的利用工具，適當的時候技巧，深入了解制圖規則，這都為制作精美的地圖帶來便利。隨著技術的不斷進步和人們對地圖的理解，制圖將會變得越來越容易。
