Lec02 地图语言

1、长安大学地测学院赵卫锋第一节 地图的视觉语言第二节 地图的视觉感受第三节 图形的组织规律第四节 地图的图形设计一、地图语言地图作者与读者之间的信息交流也要通过一种语言“地图语言”来进行。地图的视觉语言除了以丰富多彩的图形或色彩表现一个个制图对象，还作为一个完整的系统，以符号相互之间的逻辑秩序、整体结构和空间连接方式，描述各种制图对象的内在联系和规律。正因为这样，地图语言才具有表现有系统、有规则的客观世界的能力，才能完成复杂的空间和时间信息的转换和交流。 二、地图语言的功能 制图者从自己的认制图者从自己的认识中识中选择选择制图信息，制图信息，并并分类分级、简化、分类分级、简化、符号化符号化，完成

2、地图制，完成地图制作过程。作过程。 读图者识别符号，读图者识别符号，译出含义，在他们自译出含义，在他们自己的认识领域里构成己的认识领域里构成客观环境的客观环境的图象概念图象概念（ “心象地图心象地图”）。“写写”“读读”三、地图语言的特点地图的视觉语言与自然语言或文字语言有相似的功能，但也有它自己的特点。自然语言和文字语言的信息展开和接收是线性的，其语法关系存在于时间序列中；而图形语言具有空间特性，信息展开和结构都具有空间性，可以在同一时间展式一个完整的信息综合体。图形语言的最大特点是形象、直观、生动、一目了然。四、地图语言可以表达制图对象的以下特征：（1）空间特征；（2）属性特征；（3）时间

3、特征；（4）动态特征；（5）多尺度特征。五、视觉语言如何表达制图对象？通过对制图对象进行高度的抽象和概括：制图者对地理空间信息进行空间认知，然后把一切能转换为视觉属性概念的事物都预先转换成心理视觉意象（心象地图），并力图使之具象化（符号化），从而得到用视觉语言表达的地图，给读图者的识图、用图活动提供了极大的方便和可能性。 六、地图视觉语言描述制图对象的三种情况（1）第一类对象是具象的物体，即有明确实在的物质形象的对象，只要对它加以概括，体现形象主要特征，就可以生动而直观地表现在地图上。这些符号与它们所代表的对象保持着一定的相似关系。如地形图上的独立符号和专题地图的各种艺术符号。 （2）另一类对

4、象虽然其每个个体都是具象的、有形的，但作为地图描述对象的总体，在宏观上没有具体形象，或者是视觉所无法达到的。例如：农作物的分布、耕地的复种指数、人口的构成、疾病的分布等等。这可以用其个体形象作为总体概念的代表物抽象出相应的符号。（3）第三类完全是非具象的，是不具有视觉属性的制图对象，例如气温、噪声、经济增长率等等。对这类事物则采用间接的方法，利用人们认识事物的理性知识，或利用各感觉通道之间的联系和意象转换功能，以联想和象征手法，建立起视觉的符号形象。例如：用喇叭表示噪声，用色彩的冷暖反映温度的高低和变化等等。一、什么是感受？感受是指对客观事物的感觉、感知和理解，既感觉到事物的各个方面和外在形式

5、，又认识和理解其内部的性质和联系，是一个总的含义。感受要在感知的基础上形成，而感知又必须首先感觉事物。二、地图视觉感受的过程感觉 知觉感觉：客观事物直接作用于人的视觉器官，在人脑中产生对这些事物的个别属性的反映。知觉：指人脑接受客观刺激后对这些事物的综合性、整体性的反映。四个具体过程：察觉察觉辨别辨别识别识别解译解译1、察觉：感觉的第一步。就是指是否接受了客观刺激，是否感觉到刺激的存在的问题。 2、辨别：指对客观目标特征的察觉，也可以说是察觉对象的差异。视觉辨别的依据是刺激强度、广度和时间三个方面的差别。辨别是一个复杂的过程，它不仅取决于视觉器官的差别感受性，而且更多地受到心理和心理物理因素的

6、影响。在地图图像的设计和使用中，视觉辨别功能及其规律需要给予更多的关注。3、识别：是指当正确辨别出图像特征之后，大脑对这些信息进行的抽绎分析。这相当于我们所说的“判读”，是取得地图符号直接信息的过程。辨别是识别的基础，辨别的失误会引起识别的错误。辅助工具：图例4、解译：不只是对每个图像的识别，而是依据图像特点以及与其他信息的关系，形成对图像内容的理解。解译是思维活动的结果，获取了地图上的间接信息。因此，它在很大程度上取决于人的知识基础、实践经验和思维能力。在地图的阅读过程中主要是一种形象思维活动的过程，视觉形象对于认识和解决问题的意义是极其重要的。回忆我们自己的经历：在解某些物理或数学问题时，

7、只要设想出或画出有关情况的形象图解，问题就容易解决多了。所以地图图像不仅是制图员思维活动的结果，而且是用图者进行视觉思维活动的媒介。可以说，正是由于地图语言的形象性、结构性与视觉思维的天然吻合，使地图比反映同样信息的文字更简洁、形象，更容易理解。 三、地图视觉感受的特点（1）地图是一种图像产品，地图信息的载负和传输都依赖于视觉形象；（2）地图的图像不是各个孤立符号的罗列，必须遵循一定的规律和组织结构，形成系统，才能深刻地表现制图对象；（3）一切可以转换为视觉属性的空间事物，都可以成为地图表现的对象；（4）地图有规则的符号形象及有规则的结构方式与视知觉功能相适应就能提供更好的感受效果。四、读图的

8、基本条件（1）视觉敏锐度（视敏度）视敏度是眼睛能够辨别图形微小形态的能力，可用阈值来衡量。它意味着人们能够看到图像精致细节的准确性。视觉对不同的图象具有不同的灵敏度。感觉阈值是指刚刚能引起感觉的、持续一定时间的刺激量。视敏度能力 察觉：指判断在视野中是否存在刺激物，是强度的判断，属于绝对阀值的测定 认知：不仅要察觉刺激物的存在，而且要能够分辨二维物体的形状和位置 解像力：是对一个视觉形状各组成部分之间距离的辨别能力 定位：是标志视觉辨别空间两条线相对位置的能力不同的图形视觉阈值不同阅读距离为25cm时： 点的直径（白底黑色符号）：2.1*0.07 = 0.147mm 线的宽度（白底黑色符号）：

9、0.9*0.07 = 0.063mm 双线间距（白底黑色符号）：1.7*0.07 = 0.119mm 点的直径（绿底黑色符号）：2.4*0.07 = 0.168mm 线的宽度（绿底黑色符号）：1.0*0.07 = 0.07mm 显然： 同一符号在不同背景下给人视觉上的感受是不一样的； 当所设计的符号尺寸小于相应的阈值时，正常视力难以辨认。 实际操作时掌握的最低限度一般大于阈值。 （2）反差感觉阈值符号与底色反差小于2时，正常视力无法察觉。设计符号颜色时，同时要考虑背景色的设计。 色标00101020203030404050506060707080809090100%100%青品红（黄50%）五

10、、影响视觉感受的因素（1）对比因素。体现为色彩、形状和结构等的对比。（2）照度因素灵敏度与照度的关系：V=a*lgE+b自然光下，灵敏度最高；人造光源照度下，灵敏度最低。（3）时空因素时间因素：一定时间限度内，感受性与时间成正比；超过这个时间，感受性不在受其影响。（临界时距为100ms）简单符号辨认速度快；复杂符号辨认速度慢。空间因素：刺激物的大小（视角大小）与视觉感受水平成正比。即视网膜的面积越大，要求的刺激强度越小；面积越小，则要求刺激的强度越大。例：大小两个符号，要保持相同感受水平小符号：鲜艳、对比强烈大符号：可弱些（4）生理因素视敏度随年龄增长而降低。（5）心理因素知识经验；主观定式；

11、兴趣和情绪；实践活动的任务。（6）心理物理因素感觉经验量和引起感觉经验的刺激量之间的关系。一、视知觉的特性（1）整体性：把各部分感知为一个整体（2）选择性：知觉的选择性（3）客观方面：刺激的变化、对比、位置、运动、大小程度、强度、反复等（4）主观方面：经验、情绪、动机、兴趣和需要等（5）理解性：已有的知识和过去的经验来理解和体会（6）恒常性：指距离、方向、光照等条件改变时，人们知觉中对图形的大小、形状和颜色等能保持相对稳定的感觉（7）视错觉：将不同环境、位置、方向相同的图形看成是有差别的图形，称视错觉。视错觉二、图形组织的格式塔原则（1）图形的轮廓和主观轮廓轮廓是形状知觉中最基本的概念。主观轮

12、廓：知觉场把不完整的图形组织成完整图形的倾向所产生的轮廓称主观轮廓。轮廓的实现方法：线条勾绘；底色（色相、明度、饱和度）、纹理结构突变的边界格式塔心理学图格式塔心理学图在地图中的应用： 用不连续的街区组成街道； 用点线组成各种地内界和境界线； 用拉开间隔的注记标注河流和山脉名称等（2）图形与背景关系 图形的组织特点影响着图形与背景关系形状：轮廓线内总是视为图形，外围则为背景，规则轮廓视为图形，反之为背景。结构：纹理紧密部分易视为图形，纹理稀疏部位易看成背景。颜色： 红色和黑色易被视为图形，蓝色和白色易被视为背景。上下：上部较重，易被视为图形，下部较轻，易被视为背景。 形成完整目标图形的规律接近

13、性：空间位置接近的元素易被感知为整体图形。相等性/相似性：如色彩、尺寸、亮度等相同和相近的符号易被看成一组封闭性：封闭的图形强固连续性：连接的图形更易组成图形。对称性：对称图形易看成完整的图形简单性和规律性一、图形设计的目的性普通地图；专题地图；设计过程：构思 - 图解设计 - 制定对所编地图的技术要求二、图形感受（1）视觉平衡概念地图上从对称中取得视觉的平衡。指按一定原则确定各图形要素的位置、使其看起来觉得合理。（2）影响视觉平衡的主要因素 视觉中心与图廓几何中心不一致。视觉平衡要求所有图形都要围绕视觉中心配置。 视觉重量受位置、大小、颜色、结构和背景等因素的影响，有的看起来重些，有的看起来轻些，称为视觉重量。位置：上部、左部显重一些；下部、右部显轻一些；距离视觉中心越远，显得越重。大小：大图形比小图形重。结构：复杂、有特性图形看起来较重；规则图形比不规则图形重；紧凑图形比松散图形重。颜色：视觉冲击越强就显得越重 。背景：孤立的图形