第八章：数据表现与制图

第八章：数据显示与地图编制张龙其长沙理工大学交通运输工程学院测绘工程系提纲§8.1概述§8.2地图的符号§8.3地图的种类§8.4地图的注记§8.5地图设计§8.6地图生产§8.7地图综合第一代纸质地图第二代影像地图第三代地理信息系统第四代虚拟现实空间数据的表达§8.1概述空间数据的表达功能来源于地图学地图符号专题信息表达注记图幅配置制图综合GIS可以称为“动态的地图”，它提供了比普通地图更为丰富和灵活的空间数据表现方式，如动态信息表达、虚拟现实等等§8.1概述数学法则

比例尺地图投影地图符号：表达地图内容的基本手段；不仅能表示事物的空间位置、形状、质量和数量特征，而且还可以表示各事物之间的相互联系及区域总体特征制图综合把实地景物缩小或把原来较详细的地图缩成更小比例尺地图时，对实况或原图内容进行取舍和化简，以便在有限的图面上表达出制图区域的基本特征和地理要素主要表现在内容的取舍、数量简化、质量化简和形状化简等方面§8.1概述地图的要素§8.2地图符号8.2.1地图符号:由形状不同、大小不一和色彩有别的图形和文字组成；注记也是地图符号是地图的语言，表达地图内容的基本手段单个符号：可以表示事物的空间位置、大小、质量和数量特征同类符号：可以反映各类要素的分布特点各类符号的总和：可以表明各要素之间的相互关系及区域总体特征8.2.2地图符号的构成特点

构成要素形状大小颜色§8.2地图符号地图符号的感受效果符号的复杂排列能引起视觉的不同感受：整体感：主要依靠符号之间不存在明显的差异而形成的；差异感：由不同组成要素在图形间产生明显区别而形成的；立体感：主要是利用透视的方法，通过改变符号的尺寸、颜色的亮度等来实现的，如晕渲法就是利用光影，模拟地表面受光的强弱，用浓淡不同的色调显示地形起伏而产生立体感§8.2地图符号8.2.3分类1）按照符号的定位情况分类定位符号：指图上有确定位置，一般不能任意移动的符号，如河流、居民地及边界等；说明符号：是指为了说明事物的质量和数量特征而附加的一类符号，如：说明森林树种的符号等2）按照符号的几何形态分类

点符号线状符号面状符号§8.2地图符号（1）点状符号是一种表达不能依比例尺表示的小面积事物（如油库等）和点状（如控制点）所采用的符号点状符号的大小通常反映事物的等级或数量特征，但是符号的大小与形状与地图比例尺无关，它只具有定位意义§8.2地图符号（2）线状符号一种表达呈线状或带状延伸分布事物的符号，如河流，其长度能按比例尺表示，而宽度一般不能按比例尺表示形状和颜色表示事物的质量特征，宽度往往反映事物的等级或数值这类符号能表示事物的分布位置、延伸形态和长度，但不能表示其宽度，一般又称为半依比例符号§8.2地图符号（4）面状符号是一种能按地图比例尺表示出事物分布范围的符号，用轮廓线（实线、虚线或点线）表示事物的分布范围形状与事物的平面图形相似，轮廓线内加绘颜色或说明符号以表示它的性质和数量，并可以从图上量测其长度、宽度和面积，一般又把这种符号称为依比例符号

§8.2地图符号8.2.4矢量数据符号化根据一定的原则和标准为所有的空间实体配置对应的符号常用的方法由：（1）单一符号（2）分类符号（3）分级符号（4）统计符号（5）组合符号§8.2地图符号（1）单一符号：用统一的大小，形状，颜色的点状，线状或者面状符号来表达制图要素§8.2地图符号（2）分类符号利用不同形状，大小，颜色，图案的符号来表达不同的要素§8.2地图符号（3）分级符号分级色彩：将要素属性数值按照一定的分级方法分成若干级别之后，用不同的颜色来表示不同级别分级符号：采用不同的符号来表示不同级别的要素属性数值。符号形状取决于制图要素的特征§8.2地图符号数据分级等间隔几何间隔等频率标准离差自然断点用户自定义§8.2地图符号（4）统计符号比率符号：按照一定比率关系，来确定与制图要素属性数值对应的符号大小，一个属性数值就对应了一个符号大小点值符号：使用一定大小的点状符号来表示一定数量的制图要素，表现出一个区域范围内的密度数值统计符号：用于表示制图要素的多项属性。常用的统计图有饼状图，柱状图以及累计柱状图等§8.2地图符号（5）组合符号针对多个要素的一项或者多项属性来进行表达的符号化方式。§8.2地图符号8.2.5栅格数据符号化分级着色§8.2地图符号地图上的注记地图注记的种类：名称注记：说明各种事物的专有名称

说明注记：用来说明各种事物的种类、性质或特征，用于补充图形符号的不足

数字注记：用来说明某些事物的数量特征注记的字体、字级和颜色字体：表示不同的事物，常用的字体有宋体、等线体、仿宋体和横线体大小：按照事物的重要程度和意义，采用不同的字级，以便使注记大小与图形符号相对应颜色：注记所表示的事物类别相联系§8.3地图注记地图上的注记注记的排列和配置注记数量较多，注记的排列和配置是否恰当，常常会影响读图的效果基本原则是不应该使注记压盖图上的重要部分不能遮盖地物，注记之间也不能相互重叠不可能对所有的地物进行标注时，这需要进行选择，通常的选择方法是选择相对重要的地物，这也可以通过对地物属性的排序来实现汉字注记通常有水平字列、垂直字列、雁形字列（注记的字向指向北方或图廓上方）和屈曲字列（注记的字向与注记文字中心线垂直或平行）等等§8.3地图注记地图上的注记注记的排列和配置注记应与其所说明的事物关系明确对于点状地物，应以点状符号为中心，在其上下左右四个方向中的任一适当位置配置注记，注记呈水平方向排列对于线状事物，注记沿线状符号延伸方向从左向右或从上向下排列，字的间隔均匀一致，特别长的线状地物，名称注记可重复出现对于面状事物，注记一般置于面状符号之内，沿面状符号最大延伸方向配置，字的间隔均匀一致。§8.3地图注记GIS自动标注功能：确定地图上的要素以及相应的注记文字对空间数据进行搜索和实现产生试验性的注记点选择较好的注记位置§8.4专题信息表现专题地图定义：突出地表示一种或几种自然现象和社会经济现象的地图按内容可分为三大类自然地图：表示自然界各种现象的特征、地理分布及其相互关系，如地质图、水文图等；社会经济地图：表示各种社会经济现象的特征、地理分布及其相互关系，如人口图、行政区划图等其他专题地图：指不属于上述二类的专题地图，如航海图、航空图等§8.4专题信息表现专题地图的内容：专题地图的种类很多，但大都是由地理基础和专题内容组成的地理基础普通地图上的一部分内容要素，如经纬网、水系、居民点、交通线、地势等作为编绘专题内容的骨架，并表示专题内容的地理位置和说明专题内容与地理环境的关系专题内容一是将普通地图内容中一种或几种要素显示得比较完备和详细，而将其他要素放到次要地位或省略，如交通图等二是包括在普通地图上没有的和地面上看不见的或不能直接测量的专题要素，如人口密度图§8.4专题信息表现专题地图内容的表现手段色彩：世界上的物体，均有形状和色彩两个基本特征一类是黑白及各种灰色，称为非彩色一类是彩色，包括除黑、白、灰以外的颜色线条：线条实质上是点、线、面状符号的简称，显示制图现象数量和质量的重要手段注记：注记应紧密结合专题内容，可增强现象的显现效果。对于类型图和区划图，一般都要利用注记§8.4专题信息表现专题信息的表示方法点状事物：点状分布要素指那些占据的面积较小，不能按比例尺表示，又要定位的事物；对于点状分布要素的质量特征和数量特征，可以用点状符号表示线状事物：对于这些事物的分布质量特征和数量特征可以用线状符号表示；在地面上呈线状或带状分布的事物很多，如交通线、河流及边界线等面状专题内容：最常用的表示方法有：等值线法、质底法、范围法、点值法、符号法、动线法、统计图法、DEM等§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法（1）等值线法：等值线指在地图上通过表示一种现象的数量指标的一些等值点的曲线，如等高线、等温线适用范围：宜用于表示地面上连续分布而逐渐变化的现象，并说明这种现象在地图上任一点的数值或强度等值线的数值间隔原则上最好是一个常数，以便判断现象变化的急剧或和缓；等值线间隔的大小首先决定于现象的数值变化范围，变化范围越大（以等高线为例，地貌高程变化越大），间隔也越大，反之亦然如果根据等值线分层设色，颜色应由浅色逐渐加深，或由寒色逐渐过渡到暖色，这样可以提高地图的表现力§8.4专题信息表现§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法（2）质底法：方法步骤：首先按现象的性质进行分类或分区，制成图例，在地图上绘出各分类界线，然后把同类现象或属于同一区划的现象绘成同一颜色或同一的晕纹适用范围：地表面上的连续面状现象（如气象现象）大面积分布的现象（如土壤覆盖）大量分布的现象（如人口）优缺点：优点是鲜明美观，缺点是不易表示各类现象的逐渐过渡，而且当分类很多时，图例比较复杂，必须详细阅读图例时才能读图注意质底的两种颜色系统不应该相互重叠，但是底色可以与晕线重合质底法易于与其他表示方法结合使用。§8.4专题信息表现（a）精确范围法，（b）概略范围法面状专题内容的表示方法（3）范围法定义：又名区域法，用于表示某种现象在一定范围内的分布分类精确范围法：有明确的界线，在界线内着色或填绘晕纹或文字注记概略范围法：可用虚线、点线表示轮廓界线，或不绘轮廓界线，只以文字或单个符号表示现象分布的概略范围§8.4专题信息表现§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法（3）范围法范围表示的方法用一定图形的实线或虚线表示区域的范围用不同颜色普染区域在不同区域范围内绘以不同晕线在区域范围内均匀配置晕线符号，有时不绘出境界线在区域范围内加注说明注记或采用填充符号范围法与质底法的区别在于所表现的现象不布满整个编图区域不一定有精确的范围界线§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法（4）点值法定义：点值法是在图上用小点表示现象的分布和数量适用范围：适用于表示分布不均匀的现象分类：均匀布点法，即在一定的区划单位内均匀地布点定位布点法，即按照现象实际所在地布点§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法（4）点值法优点简单明了，从图上点的疏密就可看出现象的集中或分散的程度质底法和范围法只能反映现象的分布范围及其质量特征，点值法则可以表明现象的分布和数量特征如果恰当地采用不同颜色和不同形状的点，既可以表示现象的数量特征，也可以表示它的质量特征和发展概况注意：布点时要确定点的大小及其代表的值，在最稠密的地方，点可以近于紧接但不能重迭，在最稀疏的地方，也有点的表示；在其他地方，则依比例显示出点的疏密§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法（5）符号法定义用各种不同形状、大小和颜色的符号表示现象的分布及其数量特征和质量特征以符号的大小表示数量的差别，形状和颜色表示质量的差别，将符号绘在现象所在的位置上§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法（5）符号法个体符号法：不依地图比例尺或所占面积小于地图符号本身的一些地物的位置，并且通常用于表示按点定位的现象几何符号：几何图形简单，便于绘制，能准确地指明地物位置，便于比较大小；由于文字符号和象形符号不能精确地表示位置以及数量的差异文字符号：用表示现象名称的头一、二个字母代表。使地图不易阅读，不能指示地物的准确位置，不能按符号大小对比象形符号：相似于所表示对象的图形，可以进一步分为象征符号：形状与所表示地物有某种程度的联系实体符号：实体图形表示相应的事物分布§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法（5）符号法线状符号法可用于表示几何概念的线划，如分水岭、地面上确定的各种境界线（如国界线）表示线状分布的不能依地图比例尺表示其宽度的地物，如河流与道路等强调图上按面积表示的地物的主要方向，如山脊线、山脉走向线等§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法（6）动线法：动线法一般是用箭形符号表示现象的运动路线和方向，如人口迁移路线、洋流和货运路线等箭头和箭体上部的方向应保持一致，箭头的两翼应保持对称箭形的粗细或宽度表示洋流的速度强度或货运的数量箭形的长短表示风向、洋流的稳定性首尾衔接的箭形表示运动的路线，动线法表示面状事物的移动§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法（7）统计图法定义：统计图法一般根据编图区域内各区划单位或典型地点的统计资料，用地图形式表达出来图形统计图法：图形统计图法是根据各区划单位的统计资料作成图形或图表，绘在地图上该区划单位之内；宜于表示绝对的数量指标线状统计图形：柱状和带状等，其长度与所比较的数值成正比；面积统计图形：正方形、圆圈等，其面积大小与所比较的数值成正比；立体统计图形：立方体、圆球等，其体积与所比较的数值成正比§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法（7）统计图法分级统计图法：表示一定区域单位范围内某种制图现象平均密度的方法是按照各区划单位的统计资料，根据现象的密度、强度或发展水平划分等级，然后依据级别高低，在地图上按区划分别填绘深浅不同的颜色或疏密不同的晕线，以显示各区划单位间的差异采用等差的、等比的、逐渐增大的或任意的适于表示相对的数量指标优点在于绘制简单，阅读容易定位统计图法：是将固定地点的统计资料，用图表形式绘在地图上的相应地点，以表示该地某种现象的变化。常用的图表有柱状图表、曲线图表、玫瑰图表等§8.4专题信息表现面状专题内容的表示方法(8)DEM表示法

地貌晕渲图及其与专题地图叠置

三维曲面

曲面三维透视图网状三维透视图§8.4专题信息表现§8.5专题地图设计

专题地图的总体设计，是指任务和要求明确后初步提出的图幅基本轮廓，包括投影选择、明确比例尺、划定图幅范围、进行图面规划和绘制设计略图等内容。（1）图幅基本轮廓的设计具体要了解的内容包括专用还是多用已出版的类似专题地图明确地图使用者的特殊要求在弄清上述图幅的用途与要求之后，就要明确总体设计的指导思想，拟定专题内容，突出重点，提出图幅总体设计的方案§8.5专题地图设计（2）制图区域范围的确定：分幅方法单幅：一幅图的范围能完整地包括专题区域而言，通常叫截幅；专题区域放置在图幅的正中，它的形状确定了图幅的横放、竖放和长宽尺寸；专题区域与周围地区的关系要正确地处理专题地图一般以横放为主要式样；有些专题区域性形状是长的，而地图的方向习惯是上北下南，所以只好竖放。单幅图的“内分幅”这是指超过一张全开纸尺寸而分为若干印张而言应按纸张规格，一般分幅不宜过于零碎，分幅面积的大体相同分幅分幅图不受比例尺限制，分幅图的分幅线是根据区域大小采用矩形分幅和经纬线分幅的，分幅图原则上是不重叠的§8.5专题地图设计（2）制图区域范围的确定：确定图廓内专题区域以外的范围的方法：突出专题区域线：区内区外表示方法相同，只把专题区域界线加粗，或加彩色晕边，以显示专题区域范围，同时也能与相邻区域紧密联系；只表示专题区域范围：区域外空白，突出专题区域内容，区内要素与区外没有什么联系内外有别：即专题区域内用彩色，区外用单色，且内容从简§8.5专题地图设计（3）专题地图数学基础的设计

专题地图数学基础包括地图投影、比例尺、坐标网、地图配置与定向、分幅编号和大地控制基础等，其中地图投影和比例尺是最主要影响数学基础设计的因素专题地图的用途与要求制图区域的地理位置、形状和大小地图的幅面及形式投影和比例尺的设计投影设计：等积投影、等角投影比例尺设计：比例尺的设计应考虑图幅的用途和要求，根据制图区域形状、大小，充分利用纸张有效面积，并将比例尺数值凑为整数。在实际设计地图比例尺的工作中，往往还会出现一些特殊的问题，如：不要图框或破图框、移图、斜放。§8.5专题地图设计（4）图面设计图名比例尺图例插图（或附图）文字说明图廓整饰§8.6制图综合(制图概括)制图综合：对制图区域客观事物的取舍和简化。经过概括后的地图可以显示出主要的事物和本质的特征。

主要影响因素

地图比例尺地图