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地图技巧 | 《美国国家地理》常用的地图工具如何使用?

想喝咖啡的课代表 澎湃美数课 2021-07-30


转眼,地图技巧来到第三节课🤩


回顾 地图技巧 | 让地图立起来~,课代表教大家用 Kepler.gl 制作了纽约中餐馆地图,但左上角和下方三张小图就是在 Kepler.gl 不能轻易完成,所以课代表是用 QGIS 完成的。

  

同样,在第二节 地图技巧|如何做一张有质感的地图,课代表最后提到用 Mapbox QGIS 可以制作圆锥体 3D 柱状地图。

 

还有地图届的十级选手《美国国家地理》常常会做出非常精美的地图,他们很多时候也是用 QGIS 软件制作的。


所以这个神秘的 QGIS 到底是什么?它能干嘛?

这节课,课代表就分享基本的 GIS 的相关知识和 QGIS 的入门操作。


 

在说 QGIS 之前,我们来简单说说 GIS 。


GIS 其实是地理信息系统(Geographic Information System)的缩写, 是一门综合性学科,结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学。

 

那么 QGIS 就是基于 GIS(地理信息系统)的一个软件。除了QGIS,还有ArcGIS,它们都是非常专业的地图可视化工具🗺

 

✦ 地理数据 

做地图,我们需要的是地理数据,大家最熟悉的比如说经纬度,可以构成点数、线、面。像 .csv 、.json 和 .geojson 这几种格式的文件就可以包含此类数据,它们可以作为地理数据导入到 QGIS 中,把数据在地图上呈现出来。

 

除此之外,还有一个常用的文件,在 GIS 软件中也会常常会用到,那就是 Shapefile。Shapefile文件指的是一种文件存储的方法,实际上该种文件格式是由多个文件组成的。

  • .shp — 图形格式,用于保存元素的几何实体。
  • .shx — 图形索引格式。几何体位置索引,记录每一个几何体在shp文件之中的位置,能够加快向前或向后搜索一个几何体的效率。
  • .dbf — 属性数据格式,以dBase III+ 的数据表格式存储每个几何形状的属性数据。


✦ 地图投影 

在 GIS 中,还有一个非常重要的知识点,就是地图投影。由于地球是一个不可展的球体,使用物理方法将其展平会引起褶皱、拉伸和断裂,因此要使用地图投影实现由曲面向平面的转化。不同的投影方式,影响世界各个地方的直观视觉面积和所在位置的角度。

课代表简单介绍三种常用地图投影类型:
 

1)墨卡托投影

  • 经纬线为平行与垂直正交,任何纬线都与赤道等长。

  • 正形,但不等积,高纬面积放大,到两极则为无穷大,出现了“格陵兰岛看起来和非洲差不多大”的问题。

  • 由于这种绘图法保证了角度和相对位置的正确,在海上沿着墨卡托地图的线路航行,只要方向不变就能到达目的地,适合于航海和航空的需要。


2)高尔-彼得斯投影

  • 相对墨卡托地图面积变形的问题,很多人也提出了批评。特别在20世纪70年代,这种学术上的争论又开始“泛政治化”。因为墨卡托投影法绘制出的地图将赤道以北地区(特别是欧洲、北美洲)表现得特别大,而赤道附近国家、地区显得比较小,由此被解读为发达国家对欠发达国家的“歧视”。而面积正确的高尔-彼得斯投影法就被认为是最政治正确的选择。


3)罗宾森投影
  • 这种投影试图寻找一种在平面图上显示整个地球的方便的折衷方案。

 
👉想了解更多地图投影可以查看  https://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/latest/map/projections/list-of-supported-map-projections.htm


 


好啦,基本知识介绍完毕,搓搓小手,马上开启用 QGIS 制作散点图和面积图!!!(咳咳,又是信息量很大的一课)


案例: 纽约中餐厅分布图👇


▼Step 1 : 加载地图
我们先把 .shp 格式的文件直接拖到 QGIS 界面,就会看到一个纽约地图。
纽约地图下载 >> https://data.cityofnewyork.us/City-Government/2010-Census-Blocks/v2h8-6mxf

 
双击地图图层,选择左侧的【Symbology】,这里就是地图的"Photoshop"界面,可以修改地图的填充颜色、描边的颜色和粗细等。
 
因为主题是餐厅的地址,所以数据要突出,地图要弱化,所以课代表选择把地图调成灰色调。

 
▼Step 2 : 修改地图投影
我们可以点击右下角【EPSG:4326】部分,调整映射,我们可以选择墨卡托投影(53004)或者高尔-彼得斯投影(54016),可以搜索地图投影的地图代号或英文名字选择投影类型。

 
呐,地图就摆正了。

 
▼Step 3 : 添加数据
公众号后台回复 09 ,获取中餐厅数据。地理数据中一般会有Latitude(纬度)和Longitude(经度),通过这两列数据,来确定地理上的位置。


菜单栏选择【Layer】-【Add Layer】-【Add Delimited Text Layer】,导入数据。

 
如果数据表头是Longitude 和 Latitude ,QGIS 会自动识别。如果不是,需要手动选择一下。

 
添加后就会看到地图上就出现散点了。

 
 
接下来就是给地图改颜色啦!同样,双击散点数据图层。我们修改颜色和大小。和改地图一样的模式。

 
好啦,一张纽约中餐厅连锁店分布地图就大致完成了!
你会看到有些点不是落在地图上,是因为我们爬取网站数据的时候,有些周边的餐厅也会爬下来。最后可以导出矢量图,在 Ai 里面删除多余的点就好啦~

 
▼Step 4 : 保存地图
选择【Project】-【New Print Layout】

 
当然,这种简单的散点地图,很多软件都可以支持,但大部分在线工具只能在世界地图的基础上制作,而 QGIS 更加灵活的把想要的区域划分出来。所以大家可以根据自己不同的需求去选择合适的工具~

感谢看到最后❤️ 欢迎同学们学习并在微博交作业 @澎湃美数课 
后台回复 09 ,获得此处教程数据。





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