随着计算机制图、遥感制图、全球定位系统和地理信息系统的迅速发展，地图的信息源和信息获取的手段、存储和检索方法、分析加工制图方法、最终可视化产品的形式等四个方面都发生了根本性变革。这表明，在信息时代，地图与遥感、地理信息系统将相辅相成、共同发展，而地图可视化将是地图与遥感、地理信息系统之间的桥梁。 随着GIS应用的不断深入，在专题地图的制作过程中，用户经常要选择各种地图符号来满足专题地图的需要，GIS常用软件(Mapinfo、Arcinfo、MapGIS、Arcview等)采用符号预置库的方式提供给用户各种地图符号，但这种方式存在明显不足，一是符号选择不方便，由于预置库中的符号没有提供有效的检索手段，即各种符号并没有和地理信息产生必要的联系，使得用户需要反复的选择试用，直到满足专题地图的需要；二是由于专题地图反映信息量大而且变化多，预置库中的符号往往不能满足专题地图的需要，这就需要用户自己来创作专题地图符号。而对于一般用户来讲，用绘图软件来绘制满足需要的专题地图符号并不是很容易，本文作者试图把专题地图符号的特征和符号创作结合起来，采用可视化编程的方法，提供给用户一种创作专题地图的新思路和方法。 本文在吸取了现代地图学、计算机科学、计算机图形学、测绘学等众多领域大量先进理论成果的基础上，完成了以下几个方面的工作： (1) 总结了采用GIS软件制作专题地图的过程以及专题地图符号选择的方法，分析了在地图可视化过程中地理信息的类型、特点及表示方法，科学计算可视化及其在GIS中的应用，地理信息可视化的实现形式与实现工具，视觉感受理论在地理信息可视化中的应用，色彩学原理在地理信息可视化中的应用。 (2) 结合计算机图形学的有关原理，阐明地图中三维地形可视化的基本理论和方法，包括三维地形可视化的实现过程以及透视投影变换、消隐和裁减、光照模型、图形绘制等计算机图形学原理。 (3) 通过分析地图学中有关地图符号的各种理论，结合有关专题地图符号的理论和现有成果，阐明了专题地图符号有关地图符号元素组成理论、设计专题地图符号过程中有关符号元素的选择方法、专题地图符号设计的基本原则、专题地图符号设计的基本步骤等。 (4)根据面向对象分析(OOA)和面向对象设计(OOD)的原理和方法，利用面向对象程序开发(OOP)的方法，依据专题地图符号元素的选择方法、专题地图符号设计的基本原则、专题地图符号设计的基本步骤，提出了专题地图符号可视化自动设计的系统框架，并实现了其中部分功能。 本文试图在如下方面创新: (l)结合专题地图符号构成要素的规律与专题地图符号需要反映的专题要素特征，提出根据专题要素特征来选择专题地图符号构成要素的算法，以及根据选择好的专题地图符号构成要素来可视化自动生成专题地图符号的系统框架，最后生成有专题地图符号专题要素特征检索的符号库的思路。 (2)在有专题地图符号专题要素特征检索的符号库基础上，提出专题地图符号可视化选择的思路。