第三章地图学

1、12地图概括的产生、实质和作用是由地图的地图概括的产生、实质和作用是由地图的基本矛盾基本矛盾决定的。决定的。地图概括主要表现在两方面：地图概括主要表现在两方面： 取舍取舍从大量的制图对象中选出最重要的事从大量的制图对象中选出最重要的事物表示在图上，而舍去次要的事物物表示在图上，而舍去次要的事物 。 化简化简 对制图对象的对制图对象的形状形状、数量数量和和质量质量特特征的化简。征的化简。 31.分类 2.简化（选取和化简） 3.夸张 4.符号化4 空间数据的排序、分级或分群 地图内容的分类是依照地物的地图内容的分类是依照地物的 属性属性划分。（自然要素划分。（自然要素：水系、地貌、土质、植被；社

2、会人文要素：居民点、交：水系、地貌、土质、植被；社会人文要素：居民点、交通网、境界线）通网、境界线） 在同一类别上可以继续细分，在实施地图概括时，可在同一类别上可以继续细分，在实施地图概括时，可以利用分类系统的低级分类向高级分类合并的方法。以利用分类系统的低级分类向高级分类合并的方法。5显示空间信息的重要特征，删弃次要的细部,包括地理信息的取舍和图形化简两个方面。依据制图目的简化概括： 依据制图目的、区域特征的空间信息选取。依据比例尺简化概括： 依据比例尺变化而设定取舍标准和图形的化简。6因比例尺变化产生的简化概括7 提高或强调符号的重要特征图例设计中的夸张 强调重要的地物，符合审美和寓意的需

3、要。8 将空间信息通过分类、简化、夸张等方法所获得的记号，根据其基本特征，相对重要性和相关位置制定成的各种图形。制作符号：使空间信息成为视觉可见的图形视觉化91.地图的用途和主题 2.地图比例尺 3.制图区域的地理特征 4.数据质量 5.图解限制10 编图目的与任务不同，图上反映空间数据的广度和深度亦不同，地图的用途是地图概括的主导因素。 地图主题决定要素的重要程度和选取，必然影响地图概括。 同一种地理要素的选取也受地图主题的影响。11 地图比例尺是决定地图概括数量特征的主要因素，限定了制图区域幅面和要素总量 地图比例尺的变更，制约图上地物的质量特征要素质量特征的表示受幅面限制12比例尺影响地

4、图概的数量和质量特征13 区域的自然和经济条件，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。 地图概括是以空间数据为基础，数据的种类、特点及质量直接影响地图概括的质量。14影响符号最小尺寸设计的因素： 视觉分辨能力； 印刷与绘制技术； 地物和地理环境15 反映制图空间数据的类型及其区域差异 反映制图空间数据在不同比例下的信息容量 反映空间数据的精度要求：16常用数量分析方法：用于居民点选取用于河流等线状地物要素的选取适用于各类要素的选取适用于某一类要素的选取用于从大比例尺编制小比例尺图171. 图解计算法以地图符号的面积负载量 (S) 确定符号选取数量指标的方法。S = n (

5、a + p) n/cm2为居民点个数S = n (pr 2 + 3.5 d 2 )SSi/100mm2 = (Spri2 + S3.5 di2 ) / 100mm2 此方法一般用于确定居民点选取数额南京市南京市字宽dr注记面积 pr居民点面积负载量：每100mm2 居民点面积的总和182. 等比数列法 用等比数列确定地图要素选取的方法用等比数列确定地图要素选取的方法苏联学苏联学者鲍罗金根据心理物理学试验，者鲍罗金根据心理物理学试验，察觉到同一要素的等察觉到同一要素的等级差别常遵循等比数列的规则级差别常遵循等比数列的规则。是以物体的大小（长。是以物体的大小（长度）和密度（间隔）作为取舍标志。度）

6、和密度（间隔）作为取舍标志。以河流在支流选取上的应用为例： 设河流长度分级 A1, A2,An 河流间距分级 B1, B2, Bn符合等比关系Ai = A1 ri -1Bi = B1 pi -1r, p 为辨认系数(公比) 可令 r = 1.3， p = 1.5 C11, C22, Cnn 为河流应保持的最小间隔，则Cii = ( Bi+ Bi+1 ) / 219等比数列模式选取间隔 距离分级长短分级B1 B2B2 B3Bn-2 Bn-1Bn-1 Bn AnC11An-2 An-1C21C22A1 A2Cn-1,1Cn-1,2Cn-1,n-1A1 A2Cn1Cn2Cn,n-1Cnn 11122

7、111111iiCCrCCpp23322222111iiCCrCCpp20等比数列法实例以河流选取为例（ r = 1.3， p = 1.5 ，长度小于4cm全舍，长于15cm全取，间隔小于1.5也全舍）8.17.57.24 5.26.34.33.86.8 8.82.92.311.4 14.81.9 14.85.1 7.63.4 5.12.3 3.41.5 2.3选取间隔 距离分级长短分级3.52.98.8 11.4 4.3213. 区域指标法小比例尺地图概括过程：1.搜集与编辑空间数据： 原始地图的镶嵌和比例缩小2.研究区域地理特征： 编制确定要素选取的区域指标图22 3. 区域指标法在计算机

8、制图过程中，此方法的使用需有专家系统的支持。1234. 回归分析法 地图上居民点的选取程度，同实地密度之间存在着相关关系。y = axba,b 为待定系数建立回归方程：22()()()()iiiixxyyrxxyyxi 为居民点实地密度x 为居民点平均密度yi 为图上选取数y 为选取的平均数24经全国抽样计算地形图上居民地选取的回归曲线251:10万地形图居民地选取指标26 德国地图学家特普费尔 (F.Topfer) 提出的方案： 新编地图所应选取的地物数量与原始地图地物数量之比符合原始地图与新编地图的比例尺分母之比的平方根。NB = NA MA / MBN 为图上地物数 A 原始图 M 为比

9、例尺分母 B 新编图27开方根规律的扩展 以比例尺为主，地物选取还受其他多种因素的影响, 公式扩展为：符号尺寸改正系数 C地物重要性改正系数 DNB = NA C DMA / MB28地物重要性改正系数D的三种情况 符合方根规律，尺寸缩小： C1 = 1 不符方根规律，尺寸相同 ： 不符方根规律，尺寸不同 ： 线状 C2 =MA / MB面状 C3 =(MA / MB )2线状 C2 = ( SA / SB ) MA / MB面状 C3 = ( fA / fB ) (MA / MB )2 很重要：D1 =MB / MA 一 般 ： D2 = 1 次 要 ： D3 =MA / MB符号尺寸改正系

10、数C的三种情况NB = NA C DMA / MB29开方根规律的基本特点：直观地显示了地图概括时从重要到一般的选取标准，是一个有序的选取等级系统。是线性方程，在地图比例尺固定的条件下，地物选取的比例一致。 未考虑到地理差异，特别是制图地物分布的密度变化。选取级x的调整可适当弥补地理差异的影响。 NB = NA (MA / MB )X NB = NA ( SA / SB ) (MA / MB )X NB = NA ( fA / fB ) (MA / MB )X开方根规律的一般公式： x 的选取级，可设为 0, 1, 2, 33011(9)25 (24)NB2559NA1:25万 1:50万X

11、= 31:10万 1:25万X = 2河流条数 比例尺指标31 聚类或分群的过程2. 数量分级3. 等级合并4. 降维转换5. 分区选取1. 层次归类 322. 删除的指标定额3. 删除的资格排队4. 形状的简化5. 内部结构的简化1. 删除的最小尺寸 332. 位移3. 合并4. 分割1. 局部夸大 为突出基本特征为表达正确的相互关系强调整体特征刻画基本特征341、河流的图形概括、河流的图形概括舍弃小的弯曲，突出弯曲的类型特征，保持各舍弃小的弯曲，突出弯曲的类型特征，保持各河段的曲折对比关系。河段的曲折对比关系。3.4常见地理要素概括常见地理要素概括河流弯曲的形状河流弯曲的形状简单弯曲和复杂

12、弯曲简单弯曲和复杂弯曲简单弯曲：微弯曲简单弯曲：微弯曲、钝角形弯曲、半圆、钝角形弯曲、半圆形弯曲、套形弯曲和形弯曲、套形弯曲和菌形弯曲。菌形弯曲。复杂弯曲：在一级的复杂弯曲：在一级的套形弯曲和菌形弯曲发套形弯曲和菌形弯曲发育成的复合弯曲。育成的复合弯曲。35概括河流弯曲的基本原则和方法概括河流弯曲的基本原则和方法:1、保持弯曲的基本形状。、保持弯曲的基本形状。2、保持不同河段弯曲程度的对比。、保持不同河段弯曲程度的对比。3、保持河流长度不过分缩短。、保持河流长度不过分缩短。362、真形河流的图形概括、真形河流的图形概括真形河流真形河流指能依比例尺表示其真实宽度的大河。指能依比例尺表示其真实宽度

13、的大河。表示主流与汊流的相对宽度以表示主流与汊流的相对宽度以及河床拓宽和收缩的情况。当主及河床拓宽和收缩的情况。当主流的明显性不够时，可以适当的流的明显性不够时，可以适当的夸大，使其从众多汊流中突出起夸大，使其从众多汊流中突出起来。来。河心孤岛单独存在时，只能取河心孤岛单独存在时，只能取舍，不能合并；当它们外部总轮舍，不能合并；当它们外部总轮廓一致时，可以适当合并。廓一致时，可以适当合并。保持河流中岛屿的保持河流中岛屿的固有特性固有特性：河心岛屿多数是沉积物堆：河心岛屿多数是沉积物堆积的结果，它们朝上游的一端宽而浑圆，朝下游的一端则积的结果，它们朝上游的一端宽而浑圆，朝下游的一端则较尖而拖长。

14、这些特征可以间接地指示水流方向。较尖而拖长。这些特征可以间接地指示水流方向。373、居民地的形状概括、居民地的形状概括（一）城镇式居民地的形状概括（一）城镇式居民地的形状概括其目的在于保持居民地其目的在于保持居民地平面图形的特征。从平面图形的特征。从内部内部和和外部轮廓外部轮廓两个方面进行研究。两个方面进行研究。1、内部结构、内部结构指街道网的结构，即街道网的几何形状，主指街道网的结构，即街道网的几何形状，主次街道的配置和密度，街区建筑密度和重要方位物。主次街次街道的配置和密度，街区建筑密度和重要方位物。主次街道决定了道决定了街区的形状街区的形状，建筑面积和空旷地决定了街区的类型，建筑面积和空

15、旷地决定了街区的类型建筑密集街区和稀疏街区建筑密集街区和稀疏街区。2、外部轮廓、外部轮廓街区的外缘图形，常由围墙、河流、道路、街区的外缘图形，常由围墙、河流、道路、陡坡和冲沟等作为标志。还包括居民地的进出通道及同周围陡坡和冲沟等作为标志。还包括居民地的进出通道及同周围其他要素的联系。其他要素的联系。38城镇居民地概括原则城镇居民地概括原则1、正确反映居民地内部通行情况、正确反映居民地内部通行情况 地内部通行情况主要是地内部通行情况主要是主要街道主要街道和和次要街道次要街道，根据资料图上，根据资料图上符号的符号的宽度宽度及同外部的交通联系可以判断街道的等级。及同外部的交通联系可以判断街道的等级。

16、 在比例尺缩小时，会对街道进行取舍，应选取下面的街道：在比例尺缩小时，会对街道进行取舍，应选取下面的街道： 选取连贯性强，对城镇平面图形结构有教大影响的街道；选取连贯性强，对城镇平面图形结构有教大影响的街道； 选取与公路，特别是两端都与公路连接的街道；选取与公路，特别是两端都与公路连接的街道； 选取与车站、码头、机场、桥梁及其他重要目标相连接的街选取与车站、码头、机场、桥梁及其他重要目标相连接的街道。道。 最后再补充其他街道，应首先选取主要街道，再选择条件好最后再补充其他街道，应首先选取主要街道，再选择条件好的街道。的街道。39城镇居民地概括原则城镇居民地概括原则2、正确反映街区平面图形的特征

17、、正确反映街区平面图形的特征 对于构成矩形街区对于构成矩形街区的矩形格状街道网应注的矩形格状街道网应注意选取意选取相互垂直相互垂直的两组的两组街道；对于放射状的结街道；对于放射状的结构，应保持构，应保持收敛于中心收敛于中心点的及围绕该点的另一点的及围绕该点的另一组呈多边形结构的街道组呈多边形结构的街道；对于不规则的街道网；对于不规则的街道网，则，则不能随意拉直街道不能随意拉直街道，以免使图形规则化。，以免使图形规则化。选取街道时应保持街区平面图形特征。选取街道时应保持街区平面图形特征。40城镇居民地概括原则城镇居民地概括原则3、正确反映街区密度和街区大小的对比、正确反映街区密度和街区大小的对比

18、 在街道密集的地段，街道选取的比例较小，但街道选取的在街道密集的地段，街道选取的比例较小，但街道选取的绝对量和舍弃的绝对量都较大；相反，在街道稀疏的地段，街绝对量和舍弃的绝对量都较大；相反，在街道稀疏的地段，街道选取的比例较大，但其选取的数量和舍弃的数量都比密集地道选取的比例较大，但其选取的数量和舍弃的数量都比密集地段小。这样能符合选取的基本规律，既保持街道密度对比，又段小。这样能符合选取的基本规律，既保持街道密度对比，又保持街道大小对比。保持街道大小对比。 41城镇居民地概括原则城镇居民地概括原则4、正确反映、正确反映建筑面积建筑面积和和非建筑面积非建筑面积的对比的对比 对建筑密集街区，采用

19、对建筑密集街区，采用合并（建筑物）为主、合并（建筑物）为主、删除为辅的原则概括。删除为辅的原则概括。 对于建筑对于建筑稀疏街区稀疏街区，采用选，采用选取的方法取的方法进行概括进行概括。42城镇居民地概括原则城镇居民地概括原则5、正确反映居民地的外部轮廓形状、正确反映居民地的外部轮廓形状 概括居民地的外部轮廓图形时，应保持轮廓上的概括居民地的外部轮廓图形时，应保持轮廓上的明显拐角、弧线和折线状，并保持其外部轮廓图形与明显拐角、弧线和折线状，并保持其外部轮廓图形与道路、河流、地形要素的联系。道路、河流、地形要素的联系。43城镇居民地概括的一般程序城镇居民地概括的一般程序1、选取居民地内部的方位物。、选取居民地内部的方位物。2