第4章 地图综合.ppt

第4章地图综合 晋蓓 猜谜语 容纳千山万水胸怀五湖四海藏下中外名称浑身绚丽多彩 图像的综合 内容提要 第一节制图综合的基本概念 第二节制图综合的方法第三节影响制图综合的因素第四节制图综合的基本规律第五节制图综合对地图精度的影响 制图综合 有着它的特殊含义和内容 它的产生 实质和作用是由地图的基本矛盾决定的 1 地球曲面与地图平面的矛盾地图投影2 缩小 简化了的地图模型与实地复杂的现实之间的矛盾 制图综合 将地表景观表现为地图 需要解决两个基本矛盾 一 制图综合的产生 第一节制图综合的基本概念 地图概括的实质是解决广阔制图区域内繁多的地理事物与有限地图图幅面积之间的矛盾 在具体编图过程中 这种矛盾的解决主要表现在两个方面 即正确处理地图的详细性和概括性的矛盾和正确处理地理各要素的几何精度与地理适应性的矛盾 地图概括就是实现上述两对矛盾对立统一的过程 用制图综合方法解决缩小 简化了的地图模型与实地复杂的现实之间的矛盾 就是实现资料地图内容到新编地图内容之间的转换 在编绘过程中就是要实现地图内容的详细性与清晰性的对立统一和几何精确性与地理适应性的对立统一 制图综合的任务 实地复杂现象进行缩小简化为地图模型 大比例尺地图转换为小比例尺地图 1 25万 突出抽象清晰 类型特征 基本规律 传递信息 二 制图综合的目的 抽取地面要素和现象的内在的 本质的特征与联系并符号化 帮助我们深入研究所反映的客观实际的各个方面 制图综合是在地图用途 比例尺和制图区域地理特点等条件下 通过对地图内容的选取 概括和关系协调 建立能反映区域地理规律和特点的新的地图模型的一种制图方法 三 制图综合的定义 地图模型化 对现象简化与概括 地图符号化 现象表示为图形和符号 制图综合应遵循的基本原则 表示主要的 舍去次要的 在不考虑其它因素的情况下 制图物体的主要与次要是由其本身的质与量以及所处的地位所决定的 制图综合的工作 就是要善于运用辩证唯物主义的认识论 认识制图物体和现象的规律性 将它们区分为主要的和次要的 制图综合的基本原则 主要的与次要的是相对的 表示与不表示也不是任意规定的 而是有条件的 条件就是 地图用途 比例尺和制图区域地理特点 它们决定着对制图物体和现象的评价及其在地图上表示的详细程度和精确程度 制图综合过程是一项创造性的劳动 制图综合的科学性 在于制图综合具有科学的认识论和方法论特点 制图综合过程的创造性 在于编制任何一幅地图都并非各种制图资料的堆积 它需要制图人员的智慧 经验和判断能力 运用有关科学知识进行抽象思维活动 1 10万地形图 1 25万地形图 基本要求 在地图用途与比例尺一定的条件下 1 较好地反映原图上各要素的主要特征和分布规律 2 既详细 尽可能多地表示内容 又清晰 无阅读障碍 编图时需要考虑 选择哪些内容 选多少 被选内容的图形特征 编绘 四 制图综合的基本要求 方法 内容提要 第一节制图综合的基本概念第二节制图综合的方法 第三节影响制图综合的因素第四节制图综合的基本规律第五节制图综合对地图精度的影响 第二节制图综合的方法 制图综合的基本方法包括 选取 概括和移位 图形最小尺寸问题受地图用途 视觉极限 图形背景等因素的限制 制图综合中应灵活处理图形最小尺寸问题 单线划的粗细为0 08 0 1mm 两条实线间的间隔为0 15 0 2mm 实心矩形的边长为0 3 0 4mm 复杂轮廓的突出部位为0 3mm 空心矩形的空白部分边长为0 4 0 5mm 相邻实心图形的间隔为0 2mm 实线轮廓的半径为0 4 0 5mm 点线轮廓的最小面积为2 5 3 2mm2 弯曲图形的内径为0 4mm时 宽度需达到0 6 0 7mm 补充知识 地图载负量问题 地图载负量地图的容量 图廓内符号和注记的数量 地图载负量的几种形式 面积载负量单位面积里符号和注记的面积 数值载负量单位面积里要素的个数 如 居民地个数 dm2制图综合需要考虑极限载负量和适宜载负量问题 地图载负量也称为地图的容量 一般理解为地图图廓内符号和注记的数量 符号确定 载负量越大 地图内容越多 极限载负量 指地图可能达到的最高容量 适宜载负量 根据地图的用途 比例尺和景观条件确定该图适当的载负量 1 基本概念 2 载负量形式 面积载负量 指地图上所有符号和注记的面积与图幅总面积之比 规定用单位面积内符号和注记所占的面积来表达 例如 23是指在1cm2面积内符号和注记所占的面积平均为23mm2 数值载负量 即单位面积内符号的个数 对居民地 数值载负量通常指的是100cm2面积内的居民地个数 例如 163指在100cm2范围内有163个居民地 对于线状物体 通常指1cm2范围内平均拥有的线状符号的长度 称为密度系数 表示为 K 1 8cm cm2 对于林化程度 沼化程度 则使用面积百分比来表示 例如0 63或63 极限负载量 地图上可能表达的最大容量 适宜负载量 最佳容量 3 面积载负量的量算地图上不同要素的面积载负量的计算方式不同 居民地 符号和注记的面积 道路 长度和粗度 水系 单线河 渠道 附属建筑物 水域的水涯线及注记的面积 境界线 长度和粗度 植被 符号和注记 等高线 作为背景 不计算面积 4 极限载负量及其影响 迅速而准确地确定新编地图上的极限载负量是目前地图学中需解决的重大理论问题之一 极限载负量 地图比例尺 决定 地图用途 景观条件 制图技术 制印技术 从图上可以看出以下一些规律 随着地图比例尺的缩小 极限载负量的数值会增加 极限载负量的数值会有一个限度 当地图比例尺小于1 100万时 其增加已经很缓慢 到1 400万逐渐趋于一个常数 阈值 面积载负量达到一个常数的条件下 通过改进符号设计 提高制图和印刷的技艺还可以增加所表达的地图内容 1 选取 1 概念 选择那些对制图目的有用的信息 满足地图用途要求并反映制图区域地理特点的重要的制图物体或现象 舍去不必要的信息 取舍 主要类型 主要类型中的主要要素 2 选取从以下三个方面来实现 a 遵循一定的选取顺序 b 确定选取数量 为了保证选取数量的科学性 需要引入数量分析的方法 即利用数学方法研究制图物体的选取规律 模拟出数学解析式 并据此计算选取指标 c 确定选取对象 从整体到局部 如 河流 从主要到次要 如 交通运输 从高级到低级 如 居民地 从大到小 如 湖泊 水库 河流的选取 从制图区域整体出发进行河网密度分区 确定不同密度区的选取标准 按照分区从局部入手选取一条河流 由主流到支流逐级进行 最后再从全局看 各个部分的小河数量是否反映出各区的不同河网密度状况 河网类型表达是否正确 对一条大河的选取 首先保留构成该河主流基本骨架的特征 去掉一些小的弯曲 然后按照指标和类型选取支流和其它小河 居民点的选取采用资格排队 考虑 位居水陆交通要道经济上做出贡献历史 革命 文化胜地 如周口店 韶山 十三陵 地理上的要冲 如山垭口 分水岭位置上的乡村 照顾地理分布等 对应的两种方法为 资格法和定额法a资格法确定某一数量或质量标志作为选取标准 如 1厘米长以上的河流全选 乡镇级以上的居民地全选 等 b定额法规定单位面积内应选取的数量 如 居民地的选取指标 80 100个 dm2具体实施时 通常将两种方法配合使用 3 方法 首先确定类别的选取 其次是同类要素的选取 选取指标有两种形式 选取资格 选取定额 1 概念按照一定的数量标志和质量标志作为选取的标准 资格 而进行选取的方法 2 选取标志数量标志 长度 面积 产值等资格 标准 质量标志 等级 品种 性质等 a 资格法 39 1 按线性地图分界尺度选取 利用地物在图上的长度或相邻地物间的距离作为选取地物的尺度标准 40 2 按面积地图分界尺度选取 利用地物在图上的面积作为选取地物的尺度标准 41 3 按实地分界尺度选取 以地物的实际高度 长度或宽度作为选取地物的尺度标准 一般对于不能确定地图分界尺度或利用地图分界尺度不足以表示其实际意义的地物 采用实地分界尺度 42 4 按线性地图分界尺度与实地分界尺度相配合选取 5 按分界尺度选取的方法 按分界尺度 无条件 选取 是指大于或等于分界尺度的地物全部选取 小于分界尺度的地物全部舍去 按分界尺度 有条件 选取 是指大于或等于分界尺度的地物全部选取后 对小于分界尺度的地物 则根据地图的用途要求和反映制图区域特征的需要 有目的选取部分小于分界尺度的地物 并按最小尺寸描绘 43 缺点 一个标志不能全面衡量出物体的重要程度 如 小湖泊 在不同的地区 其重要程度不同 同一资格无法预计选取后的地图容量 定额法 临界标准 第一种缺陷 第二种缺陷 优点 标准明确 简单易行 3 优缺点 b 定额法 1 概念规定出单位面积内应选取的制图物体的数量 定额指标可以用回归模型 方根模型等方法来计算 2 方法 规定定额 确定载负量 面积指标 优点 预计地图容量 保证地图具有相当丰富的内容而又不失去易读性 缺点 无法保证在不同地区保留相同质量指标 高指标弥补措施 临界指标低指标调整不同区域内选取物体的质量标准 以及与相邻区域分布密度的逐渐过渡 3 优缺点 选取 居民地 等级 数量 行政区划界线 等级 水系 密度 多少 道路 48 选取方法的组合形式 1 定额指标和分界尺度组合的选取 1 先计算选取定额指标 后按地物分界尺度选取 2 先按地物分界尺度选取 剩余部分按定额指标选取 49 第一步 构成地物综合区 统计制图物体的实地或资料图上湖泊的密度值 本例中基本资料为1 10万地形图 其湖泊数 319个 第二步 利用有关公式计算新编图上地物定额选取指标 本例按照开方根选取规律公式计算 按x 2 即第二选取级选取 得到新编图上应选湖泊数 127个 以湖泊的选取为例 1 10万 1 25万 予以说明 50 第三步 选取大于分界尺度的全部地物 记为 在中减去此数 得综合区内尚需选取的小于分界尺度的地物数 本例中 在1 25万地形图上 湖泊选取的面积分界尺度P 1mm2 在资料图上统计后 得到大于分界尺度的湖泊数 95个 同时按上述公式算得 35个 51 第四步 采用按分界尺度 有条件 选取的方法 从小于分解尺度的地物中选取个 使之满足 本例中 35个 因此需要按条件选取35个小于分解尺度的湖泊 这样才能反映湖泊群的分布特征 52 53 2 定额指标和地物等级组合的选取1 构成综合区 统计制图物体的实地或资料图上的密度值 2 利用有关公式计算新编图上应选取地物数 3 按地物等级或总分级值大小逐级选取 直至达到定额指标 2 概括 2 方法 a形状概括通过删除 合并 夸大等手段来实现 删除碎部 保留或适当夸大重要特征 1 概念 对选取了的制图物体进行形状 数量和质量特征的化简 概括分为形状概括 数量特征概括和质量特征的概括 删除 制图物体图形中的某些碎部 在比例尺缩小后无法清晰表示时应予以删除 保持轮廓图形和弯曲形状的基本特征 保持弯曲转折点的相对精确性 保持不同地段弯曲程度的对比 基本要求 降维转换 表示数据的符号图形产生维量变化 合并 随着地图比例尺的缩小 制图物体的图形极其间隔小到不能详细区分时 可以采用合并同类细部的方法 来反映制图物体的主要特征 合并同类地物 以反映地物主要的结构特征 在简化过程中应保持一定的格局特征 等级合并 等级合并方法是在聚类分群后 以一个新点代替原分群 夸大 为了显示和强调制图物体的形状特征 需要夸大一些本来按比例应当删除的碎部 分割 对不太重要的面状图形进行拆分 如林间的防火道 鱼塘的堤埂 b数量特征概括 数量特征的概括是指制图物体的密度 长度 面积等数量特征的概括 它是选取和形状概括的结果之一 不需要专门操作 选取 形状概括 数量特征变化 例 舍去的河流或小弯曲 河流总长减少 河网密度变化 c质量特征概括 通过采用合并和删除的手段减少要素的分类 分级 制图物体的质量特征是指决定物体性质的特征 质量接近同类同样符号分类特征如 居民地 河流质量特征分级特征如 行政意义分级 减少比例尺缩小方法 删除 整个删除某类标志 如 不表示河流的通航性质 合并 详细分级合并成概略分级 如 居民地1 2万和2 5万人口数合并为1 5万质量特征概括会引起分类分级缩减 类别 级别 区别 概括是通过去掉制图物体总体中的细部及类别 等级的合并 更突出地反映物体的基本特征 选取针对单个或一类物体而言在新编图上应表示或舍去 联系 概括通过选取来实现 概括和选取 为保持地图上各要素相互关系的正确对比 当主要的要素占据了准确的位置以后 相邻位置的要素不得不局部位移 是编图时处理各要素相互关系的基本方法 其目的是要保证地图内容各要素总体结构特征的适应性 即与实地的相似性 移位原则重要性 定位优先级 3 移位 定位优先级1 点状符号 有坐标位置的点 如平面控制点 界碑符号等 有固定位置的点 如居民点 独立地物点等 只具相对位置的点 如路标 水位点等 定位于区域范围的点 如说明符号等 阵列符号 如离散符号组成的图案 2 线状符号 有坐标位置的点 如国界线上的界标 具有固定位置的点 如铁路 公路 河流等 表达三维特征的线 如各种等值线 具有相对位置的线 如依附与山脊线 河流的境界线 面状符号的边界线 如小湖泊的岸线 1 舍弃当符号定位发生矛盾时 特别是当同类符号碰到一起时 一般舍弃其中较低一个 2 移位 双方移位 两者同等重要时 采用相对移位方法 单方移位 两者重要程度不同时 符号之间保持正确的拓扑关系的情况下 移动级别低的一 3 压盖点状符号或线状符号与面状符号定位发生矛盾时 有时需采用压盖的方法处理 编图时解决争位矛盾的方法 75 一 位移解决的问题采用位移方法 必须解决以下问题 1 哪个位移 哪个不位移 2 往哪个方向位移 3 位移多少 二 位移的条件为了达到在地图上各要素间关系正确 有下列情况之一者 地物符号必须位移 1 毗邻地物之间没有必要的最小间隔但又必须放大地物本身的轮廓 2 加粗线条 加宽符号 3 在不破坏毗邻地物图形的情况下必须放大地物本身的轮廓 4 由于毗邻地物的移位不允许改变彼此的相对位置 76 三 位移的大小位移的大小以两符号间关系能够清晰表达且留有最小间隙 0 2mm 较为适宜 四 位移的基本要求 1 一般原则是保证重要物体位置准确 移动次要物体 2 特殊情况下 要考虑地区特点 各要素制约关系 图形特征 移位难易等条件 3 相同要素不同等级地物间图解关系的处理 位移举例 内容提要 第一节制图综合的基本概念第二节制图综合的方法第三节影响制图综合的因素 第四节制图综合的基本规律第五节制图综合对地图精度的影响 第三节影响制图综合的因素 影响制图综合程度的因素有以下几种 1 地图用途 决定地图内容 表示方法 综合程度2 地图比例尺 影响综合程度 表示方法3 制图区域特点 决定制图对象被选取和舍弃的可能性及必要性4 地图符号 视觉约束 技术水平等5 数据质量 原始数据的详细程度和精度 影响制图综合的基本因素 一 地图用途决定地图内容和表示方法的选择地图用途 影响制图综合的方向和程度 地图用途的影响 地图用途决定了地图内容的主题 不同用途的地图 对主题内容的要求不同 行政区划图 普通地理图 地势图 二 地图比例尺 一 影响制图综合程度 二 影响制图综合的方向 三 影响制图对象的表示方法 三 制图区域的特点 由于不同的区域自然和经济条件 同样的地理事物在不同地区具有不同意义 因而影响对区域的表达 河网地区的水系 干旱地区的水系 四 地图符号 地图的内容受符号的形状 尺寸和颜色的直接影响 并制约着概括程度和方法 五 数据质量 制图综合是以空间数据为基础 数据的种类 特点及质量直接影响制图综合的质量 高质量的资料数据本身具有较大的详细程度和较多的细部 给制图综合提供了可靠的基础和综合余地 直接影响地图内容的分类分级的详细和准确程度 内容提要 第一节制图综合的基本概念第二节制图综合的方法第三节