地理信息可视化

地理信息可视化

奚砚涛博士中国矿业大学资源学院1.空间信息输出方式与类型

主要图形输出设备一览表设备图形输出方式精度特点矢量绘图机矢量线划高适合绘制一般的线划地图，还可以进行刻图等特殊方式的绘图。喷墨打印机栅格点阵高可制作彩色地图与影象地图等各类精致地图制品。高分辨彩显屏幕象元点阵一般实时显示GIS的各类图形、图像产品。行式打印机字符点阵差以不同复杂度的打印字符输出各类地图，精度差，变形大。胶片拷贝机光栅较高可将屏幕图形复制至胶片上，用于制作幻灯片或正胶片。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis1.空间信息输出方式与类型

屏幕显示

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矢量绘图

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打印输出点阵打印机

喷墨打印机（亦称喷墨绘图仪）

激光打印机

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地图

普通地图晕渲地形图Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis1.空间信息输出方式与类型

图像

正射影像地图三维模拟建筑图Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis1.空间信息输出方式与类型

统计图表

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符号运用

地图符号系统中的视觉变量包括形状、大小、纹理、图案、色相、色值和彩度。形状表征了图上要素类别。大小和纹理(符号斑纹的间距)表征了图上数据之间的数量差别，例如，一幅地图可用大小不同的圆圈来代表不同规模等级的城市。色相、色值和彩度，以及图案则更适合于表征标称（nominal）或定性（qualitative）数据，例如，在同一幅地图上可用不同的面状图案代表不同的土地利用类型。

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符号运用地图符号的视觉变量大小形状纹理图案色别亮度饱和度Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则

符号运用地图视觉变量运用规则大小和纹理表征对象数量差别用不同大小圆点表示不同规模城市图案常来表征定性地图数据用不同图案表示不同的土地利用类型几何形状常表示不同的空间对象类别圆圈表示电杆，方块表示变电站Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则

颜色运用

色别表示不同类型的空间对象同类对象的色彩亮度和饱和度用来区分其重要程度色别适合表示定性数据，饱和度和亮度表示定量数据单色方案：同种颜色的不同亮度和饱和度表示定量数据双端色方案：两种主色的渐变色。适合表现具有正负值或增加与减少的数据。部分光谱方案：可见光谱中部分相邻的颜色来表示数量上的差异。全光谱方案：可见光谱中所有颜色，一般不适合表示定量数据（高程和温度除外）Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则注记运用

功能地图图形符号与地理要素联系的纽带模拟功能定位地理对象质量特征地理对象数量特征释义与定位的双重功能Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则注记运用

字体变化字形字样字大字色宋体：西安仿宋：西安隶书：西安楷体：西安魏碑：西安

直体：西安粗体：西安斜体：西安大写：A小写：a西安西安西安西安西安西安西安西安西安西安西安Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则注记运用

字体摆放：地图上文字或标注的摆放与字体变化的选择同样重要。规则：文字摆放的位置应能显示其所标识空间要素的位置和范围。点状要素的名称应放在其点状符号的右上方线状要素的名称应以条块状与该要素走向平行面状要素的名称应放在能指明其面积范围的地方

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哪一个更协调？Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则图面配置

主题突出

坡度分级图 坡度分级图 Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则图面配置

图面平衡

一般不要出现过亮或过暗，偏大或偏小，太长或太短、与图廓太紧等现象Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则图面配置

图形-背景

图形-背景可用他们之间的比值进行衡量，称之为图形-背景比率。提高图形-背景比率的方法是使用人们熟悉的图形Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则图面配置

视觉层次

一般可通过插入、再分结构和对比等方式产生。插入是用制图对象的不完整轮廓线使它看起来像位于另一对象之后。

再分结构是根据视觉层次的原理，将制图符号分为初级和二级符号，每个初级符号赋予不同的颜色，而二级符号之间的区分则基于图案。

对比是制图的基本要求，对布局和视觉层都非常重要。尺寸宽度上的变化可以使高等级公路看起来比低等级公路、省界比县界、大城市比小城市等更重要，而色彩、纹理的对比则可以将图形从背景中分离出来

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在区域空间上，要突出主区与邻区是图形与背景的关系，增强主图区域的视觉对比度。主图的方向一般按惯例定为上北下南。如果没有经纬网格标示，左、右图廓线即指示南北方向。但在一些特殊情况下，如果区域的外形延伸过长，难以配置在正常的制图区域内，就可考虑与正常的南北方向作适当偏离，并配以明确的指向线。移图制图区域的形状、地图比例尺与制图区域的大小难以协调时，可将主图的一部分移到图廓内较为适宜的区域，这就成为移图。移图也是主图的一部分。移图的比例尺可以与主图比例尺相同，但经常也会比主图的比例尺缩小。移图与主图区域关系的表示应当明白无误。假如比例尺及方向有所变化，均应在移图中注明。在一些表示我国完整疆域的地图中，经常在图的右下方放置比例尺小于大陆部分的南海诸岛，就是一种常见的移图形式。重要地区扩大图对于主图中专题要素密度过高，难以正常显示专题信息的重要区域，可适当采取扩大图的形式处理。扩大图的表示方法应与主图一致，可根据实际情况适当增加图形数量。扩大图一般不必标注方向及比例尺。

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则制图内容的一般安排副图副图是补充说明主图内容不足的地图，如主图位置示意图、内容补充图等。一些区域范围较小的单幅地图，用图者难以明白该区域所处的地理位置，需要在主图的适当位置配上主图位置示意图，它所占幅面不大，但却能简明、突出地表现主图在更大区域范围内的区位状况。内容补充图是把主图上没有表示、但却又是相关或需要的内容，以附图形式表达，如地貌类型图上配一幅比例尺较小的地势图，地震震中及震级分布图上配一幅区域活动性地质构造图等。

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则制图内容的一般安排图名

图名的主要功能是为读图者提供地图的区域和主题的信息。表示统计内容的地图，还必须提供清晰的时间概念。图名要尽可能简练、确切。组成图名的三个要素（区域、主题、时间）如已经以其他形式作了明确表示，则可以酌情省略其中的某一部分。例如在区域性地图集中，具体图幅的区域名可以不用。图名是展示地图主题最直观的形式，应当突出、醒目。它作为图面整体设计的组成部分，还可看成是一种图形，可以帮助取得更好的整体平衡。一般可放在图廓外的北上方，或图廓内以横排或竖排的形式放在左上、右上的位置。图廓内的图名，可以是嵌入式的，也可以直接压盖在图面上，这时应处理好与下层注记或图形符号的关系

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则制图内容的一般安排图例

图例应尽可能集中在一起

被图例压盖的主图应当缕空

若图例分成几部分，应按读图习惯，从左到右有序排列

对图例的位置、大小、图例符号的排列方式、密度、注记字体等的调节

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则制图内容的一般安排比例尺

地图的比例尺一般被安置在图名或图例的下方。地图上的比例尺，以直线比例尺的形式最为有效、实用。但在一些区域范围大、实际的比例尺已经很小的情况下，如一些表示世界或全国的专题地图，甚至可以将比例尺省略。因为，这时地图所要表达的主要是专题要素的宏观分布规律，各地域的实际距离等已经没有多少价值，更不需要进行什么距离方面的量算。放置了比例尺，反而有可能会得出不切实际的结论。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则制图内容的一般安排统计图表与文字说明统计图表与文字说明是对主题的概括与补充比较有效的形式。由于其形式（包括外形、大小、色彩）多样，能充实地图主题、活跃版面，因此有利于增强视觉平衡效果。统计图表与文字说明在图面组成中只占次要地位，数量不可过多，所占幅面不宜太大。对单幅地图更应如此。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可视化的一般原则制图内容的一般安排图廓单幅地图一般都以图框作为制图的区域范围。挂图的外图廓形状比较复杂。桌面用图的图廓都比较简练，有的就以两根内细外粗的平行黑线显示内外图廓。有的在图廓上表示有经纬度分划注记，有的为检索而设置了纵横方格的刻度分划。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可视化表现形式等值线显示

明暗等高线图粗细等高线图交通为五分钟的交通等距线Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可视化表现形式分层设色显示

陆地部分由平原到山地深绿—绿—浅绿—浅黄—黄—深黄—浅褐—褐—深褐；高山（5000米以上）为白色或紫色；海洋部分采用浅蓝到深蓝，海水愈深，色调愈浓。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可视化表现形式地形晕渲显示

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可视化表现形式剖面显示

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可视化表现形式专题地图显示点位符号法

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可视化表现形式专题地图显示定位图表法在要素分布的点位上绘制成的统计图表，表示其数量特征及结构。常用的图表有两种，一种是方向数量图表，一种是时间数量图表。

线状符号法用线状符号表示呈线状、带状分布要素的位置、类别或等级。如河流、海岸线、交通线、地质构造线、山脊线等，左图表示某地区湖泊水的流向情况，右图表示某地区不同级别河流的分布状况

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可视化表现形式专题地图显示动态符号法在线状符号上加绘箭头符号，表示运动方向。还可以用线条的宽窄表示数量的差异，也可以用连续的动线符号表示面状分布现象的动态。

面状分布要素表示法面状符号表示成片分布的地理事物。如下图所示，表现了北美各地区商业发展状况：

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可视化表现形式专题地图显示在专题地图上还常使用柱状图表、剖面图表、玫瑰图表、塔形图表、三角形图表等多种统计图表，作为地图的补充。

专题