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本文來自 #GIS Day創意GIS作品征集# 比賽的第一名獲獎者： 葉山， 威斯康辛大學麥迪遜分校地球科學系，博士研究生。
作為一名“ 恐龍+GIS”的愛好者，其作品《 北美西部的恐龍化石分布圖》獲得了超多恐龍忠粉的追捧與喜愛，今天作者就要給大家奉上詳細的制作教程~
今天給大家展示一下我在 #GIS Day制圖比賽# 中的參賽作品的制作方法。世界上沒有完美的地圖，尤其是這種主要用于“制圖炫技”的地圖。由于每個人的審美偏好不同，每一幅作品都不可能讓所有人滿意。
我在知乎上發布過一些地圖設計中的基本原則，它們是由我的本科導師、地圖學家辛西婭·布魯爾（Cynthia Brewer）總結的，有興趣的話可以移步圍觀：
但即使是這樣的“原則性建議”，也并不符合所有人的胃口。因此在這里，我只重點介紹這幅參賽地圖制作過程中用到的3種“ 不太常規”的手段。具體細節的把控（例如顏色選擇和風格設計）就留給大家按照自己的審美和喜好去自由發揮了。
0 1
點狀要素之間的連線
這里用到的是ArcMap中的XY To Line（XY轉線）工具。首先需要的是準備數據。我從PaleoBioDB古生物數據庫中導出了北美洲恐龍化石的數據，并儲存為csv格式。數據里，每一個化石都對應著兩組坐標，即其現在的位置（lat和lng）以及它形成時的位置（lat_paleo和lng_paleo），如下圖的黃色高亮部分所示。
將該文檔添加到ArcMap的數據框之后，先連續兩次通過Display XY Data（添加XY數據，在數據欄的對應數據中點擊右鍵打開）工具，將所有數據根據其現坐標和古坐標添加到地圖中，形成兩組點狀要素。
然后在ArcToolbox中打開XY To Line工具，并按下圖進行設置：
完成之后，一個新的線要素層會被添加到ArcMap中。每一個數據中的兩個坐標會被一條線所連接。
每條線要素的列聯表里還包含了該數據的其它屬性，可以根據它們來對線進行渲染。這個功能不僅能夠繪制這種一對一的線，也能用于繪制一對多的線，比如某個飛機場始發航線目的地的示意圖，就可以利用這個功能來繪制。
0 2
點狀渲染
實際上，在ArcMap自帶的渲染風格里，就有類似的點狀渲染風格。但ArcMap自帶的風格無法根據地圖投影的變化而重新排列點陣。想要讓點陣根據地圖的投影而改變排列方向和密集程度，就需要另辟蹊徑，通過ArcMap中的Grid Index Features（創建格網索引要素）工具來制作。這個工具原本是被設計來制作地圖冊的，但實際上它的用途遠遠超過了預期。比如在進行空間熱點分析時，可以用它來代替希森多邊形，在某些情況下能夠獲得更可靠的結果。而制作點狀渲染也是這個工具的重要潛在用途之一。
首先，建議在數據框屬性中，把地圖的坐標系調整為WGS 1984 Web麥卡托。然后在ArcToolbox里開啟Grid Index Features工具，并按照下圖進行設置：
運行之后，ArcMap里會生成一個新的網格要素。例如，當我針對“大陸”圖層進行網格創建之后，會得到覆蓋大陸區域的網格要素。接下來，如果我們不希望點狀要素“溢出”到陸地邊界之外，可以進行下一步操作（我的地圖作品中省略了這一步，因此有部分點落到了陸地范圍之外）：
選擇之后，將選中的網格再次導出為新的要素。這些網格的中心就全部都位于陸地范圍之內了。提取可用的網格之后，打開它的列聯表，新建一個屬性，并用Field Calculator（字段計算器）將其賦予同樣的值（字段的屬性和具體的值是任意的，只要保證所有的值都一致即可）。這是為稍后的渲染做準備。
下一步是對網格進行渲染。打開網格的屬性，按照下圖所示進行渲染：
完成之后，你就能獲得由點狀圖案填充的大陸。之后你可以對地圖進行重新投影，而點陣的排布和密度也會隨著投影發生變化，讓投影的效果更為生動。
0 3
光影效果
參賽地圖中光影效果的制作使用到了Multiple Ring Buffer（多環緩沖區）功能。對光影效果的制作應于最后一部完成，在開始制作之前，一定要把投影、中心和縮放調整到滿意的狀態。
首先，新建一個多邊形要素，將其添加到ArcMap，再用編輯工具在該空要素里創建一個橢圓形，該橢圓形的一端將成為燈光效果聚焦的高光區域。如下所示：
接下來，在數據庫屬性里，設定好地圖的背景顏色。然后在橢圓形的屬性里進行渲染設置。如下圖所示：
需要注意的點：1）漸變色階越多，漸變效果越好；2）漸變部分的百分比應小于等于50%，否則會出現燈光在遠端再度收斂的錯誤效果；3）角度應設為0度；4）在色帶上點擊右鍵，可以選擇打開編輯窗口；5）顏色1為燈光聚焦處的顏色，應比底色更亮；6）添加的顏色2需與地圖的背景顏色完全一致。
設置完以后，將該圖層放于地圖中所有點、線要素的下方。然后，在ArcToolbox里打開Multiple Ring Buffer工具，并按照下圖所示進行設置：
其中，緩沖區的數量越多，光影的效果就越好。而緩沖區的大小則需要根據地圖的總體尺度來決定。如果不單獨設置，緩沖區的距離單位為你的坐標系所決定。請注意：設置緩沖區時，應按照緩沖距離從小到大依次添加，否則在下一步里難以呈現光影漸變的效果。
當緩沖區要素生成以后，打開其列聯表，并按下圖所示添加一列新的屬性，起名為“透明度”，類型為任何數值類型：
然后打開Field Calculator（字段計算器），按照下圖對該屬性賦值：
這一列屬性將會決定緩沖區的透明度。距離最大的緩沖區透明度為100%，因此你需要根據你緩沖區中的距離數據，來調整在計算器中輸入的內容。完成后會得到類似下圖所示的結果。
接下來，打開緩沖區要素的屬性，將其渲染方式改為Single symbol（單一符號），并讓它的漸變和色帶設置與上面的橢圓形完全相同。
之后，右鍵點擊Advanced（高級設置），選擇Transparency（透明度）。
此時會出現一個新的窗口，在其中的下拉菜單里，選擇剛才添加的“透明度”屬性。如下圖所示：
點擊確認之后，光影效果的渲染就會完成。因為這里只是做示范，我只設置了20圈緩沖區，距離從20km漸變到400km。在參賽地圖里，我設置了180圈緩沖區，背景和色帶的顏色也有所不同，因此其光影漸變效果更加柔和。
以上就是我的地圖中所用到的三種不太常用的操作。參賽地圖中的其余內容都是通過ArcMap的常規操作完成的。
祝大家畫圖愉快~
