(完整版)地图学第三章

新编地图学教程第3章地图概括新编地图学教程第3章地图概括目的：1.了解地图概括的概念、地图概括的数量分析方法和影响地图概括的因素。2.掌握实施地图概括的步骤和地图概括的基本方法。本章重点：地图概括的概念、制约地图概括的因素和地图概括的基本方法。本章难点：地图概括的数量分析方法。新编地图学教程第3章地图概括第3章地图概括§1地图概括概述

§2地图概括的数量分析方法

§3地图概括的基本方法

§4地图概括的现代发展§5制图综合的基本规律§6

地图上各要素的概括新编地图学教程第3章地图概括制图的基本目的是以缩小的图形来显示客观世界。缩小－－－长度和宽度缩小－－拥挤概括－－对制图物体的形状数量和特征进行化简形状、数量、质量概括的目的：突出制图对象的类型特征，抽象出其基本规律，使用地图图形传递信息，并延长地图的时效性新编地图学教程第3章地图概括§1

地图概括概述1.1

地图概括的性质地图概括（generalization）：也称制图综合，就是采取简单扼要的手法，把空间信息中主要的、本质的数据提取后联系在一起，形成新的概念。分类和选取是地图概括的主要手段，以数学方法及计算机为基础的自动综合概括已逐步发展起来。地图在变换比例尺的过程中，应保持地图内容详细性与清晰性的对立统一，几何精确性与地理适应性的对立统一。新编地图学教程第3章地图概括1.2实施地图概括的四个步骤

1.分类2.简化3.夸张4.符号化新编地图学教程第3章地图概括1.分类——空间数据的排序、分级或分群定性特征的概括：

依据地物属性、制图需要及图解限度所进行的重新分类。分级：

空间信息进行数量统计时，数据划分为数学定义的级别。1.2实施地图概括的四个步骤中国土地资源图的分类系统新编地图学教程第3章地图概括2.简化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比例尺概括：

依据比例尺变化而设定取舍标准。目的概括：

依据制图目的、区域特征的空间信息选取。1.2实施地图概括的四个步骤新编地图学教程第3章地图概括因比例尺变化产生的简化概括新编地图学教程第3章地图概括3.夸张——提高或强调符号的重要特征与编图的目的和用途密切相关编图目的影响内容详简图例设计中的夸张

强调重要的地物，符合审美和寓意的需要。1.2实施地图概括的四个步骤新编地图学教程第3章地图概括4.符号化

——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1.2实施地图概括的四个步骤新编地图学教程第3章地图概括1.3

制约地图概括的因素

1.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.图解限制新编地图学教程第3章地图概括1.地图的用途和主题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。1.3

制约地图概括的因素新编地图学教程第3章地图概括地理图地势图地图的用途和主题的影响新编地图学教程第3章地图概括2.地图比例尺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1.3

制约地图概括的因素新编地图学教程第3章地图概括比例尺影响地图概的数量和质量特征新编地图学教程第3章地图概括3.制图区域的地理特征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。1.3

制约地图概括的因素新编地图学教程第3章地图概括4.数据质量

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。

空间数据：包括图表、影像、统计数据和文字资料。四种表现形式：天文、大地、GPS数据——数字遥感图像和地图资料现势资料各种专题编图资料1.3

制约地图概括的因素新编地图学教程第3章地图概括5.图解限制地图的内容受符号的形状、尺寸、颜色和结构的直接影响，并制约着概括程度和方法。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1.3

制约地图概括的因素新编地图学教程第3章地图概括§2地图概括的数量分析方法2.1

地图概括的数量分析方法①反映制图空间数据的类型及其区域差异②反映制图空间数据在不同比例下的信息容量③反映空间数据的精度新编地图学教程第3章地图概括2.1地图概括的数量分析方法常用数量分析方法：图解计算法用于居民点选取等比数列法用于河流等线状地物要素的选取区域指标法适用于各类要素的选取回归分析法适用于某一类要素的选取开方根规律用于从大比例尺编制小比例尺图新编地图学教程第3章地图概括1.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(a+p)n每cm2居民点个数S=n(pr

2+3.5d

2)SSi/100mm2=(Spri2+S3.5di2)/100mm2

此方法一般用于确定居民点选取数额南京市字宽dr注记面积

pr居民点面积负载量：每100mm2居民点面积的总和2.1地图概括的数量分析方法新编地图学教程第3章地图概括2.等比数列法用等比数列确定地图要素选取的方法——苏联学者鲍罗金根据心理物理学试验，察觉到同一要素的等级差别常遵循等比数列的规则。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)/22.1地图概括的数量分析方法新编地图学教程第3章地图概括等比数列模式选取间隔距离分级长短分级B1~B2B2~B3…Bn-2~Bn-1Bn-1~Bn>AnC11An-2~An-1C21C22…………A1~A2Cn-1,1Cn-1,2…Cn-1,n-1A1~A2Cn1Cn2…Cn,n-1Cnn

新编地图学教程第3章地图概括等比数列法实例选取间隔距离分级长短分级1.5~2.32.3~3.43.4~5.15.1~7.6…>14.81.911.4~14.8…2.3…2.9…6.8~8.83.84.35.16.3……………4~5.27.27.58.1……以河流选取为例新编地图学教程第3章地图概括3.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2.1地图概括的数量分析方法新编地图学教程第3章地图概括3.区域指标法在计算机制图过程中，此方法的使用需有专家系统的支持。2.1地图概括的数量分析方法1新编地图学教程第3章地图概括4.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=axbxi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a,b

为待定系数建立回归方程：2.1地图概括的数量分析方法新编地图学教程第3章地图概括经全国抽样计算

地形图上居民地

选取的回归曲线新编地图学教程第3章地图概括1:10万地形图居民地选取指标新编地图学教程第3章地图概括2.2

开方根规律的应用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为比例尺分母B——新编图新编地图学教程第3章地图概括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

·

D√MA

/MB2.2

开方根规律的应用新编地图学教程第3章地图概括地物重要性改正系数D的三种情况⑴符合方根规律，尺寸缩小：C1=1⑵不符方根规律，尺寸相同：⑶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

)2⑴很重要：D1=√MB/MA⑵一般：D2=1⑶次要：D3=√MA/MB2.2

开方根规律的应用符号尺寸改正系数C的三种情况新编地图学教程第3章地图概括开方根规律的基本特点：⑴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。⑵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。⑶未考虑到地理差异，特别是制图地物分布的密度变化。⑷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0,1,2,32.2

开方根规律的应用新编地图学教程第3章地图概括河流选取指标11(9)25(24)NB2559NA1:25万→1:50万X=31:10万→1:25万X=2河流条数比例尺指标新编地图学教程第3章地图概括§3地图概括的基本方法3.1

分类——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

新编地图学教程第3章地图概括3.2简化2.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（资格法）

§3

地图概括的基本方法删除和图形化简新编地图学教程第3章地图概括3.3夸张2.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§3

地图概括的基本方法新编地图学教程第3章地图概括§4地图概括的现代发展1.曲线光滑处理2.曲面拟合3.模糊综合评判4.图论5.分形几何

计算机技术的发展，数学方法的广泛应用，促进了地图概括自动化的不断进步，但仍不具备系统的理论和全面的自动化综合。新编地图学教程第3章地图概括1.层次归类■普通地图内容通常分为十大类，遵循一定的规范。■专题地图则根据相应内容的学科体系分类。1:25万时，水系分类仅保留了河流、运河、常年湖和水库。1971年版1:10万水系分类新编地图学教程第3章地图概括3.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。新编地图学教程第3章地图概括4.降维转换表示数据的符号图形产生维量变化，称为图形等级转换。新编地图学教程第3章地图概括5.分区选取由于地理位置的差异，在同一图幅范围内进行定额选取时要采取不同的分类标准。新编地图学教程第3章地图概括1.删除的最小尺寸以一定的数量或者质量标志为标准。如河流1cm数量标志：长度、面积、高程、高差、人口数、产量产值等质量标志：等级、品种、性质、功能等缺点：一个标志为条件，难全面衡量出物体的重要性；（解决办法不同区域划分）同一资格无法预定选取后的地图容量，难以控制地区的对比关系新编地图学教程第3章地图概括2.删除的指标定额单位面积选取物体数量确定定额指标产生于地图规范或依据开方根规律。无法保证不同地区相同的质量资格新编地图学教程第3章地图概括4.形状的简化基本要求：①保持轮廓图形和弯曲形状的基本特征；②保持弯曲转折点的相对精确性；③保持不同地段弯曲程度的对比。新编地图学教程第3章地图概括5.内部结构的简化空间数据构成平面图，在简化过程中应保持一定的格局特征。新编地图学教程第3章地图概括§5、制图综合的基本规律一、图形的最小尺寸单线划的粗细0.08～0.1mm两条实现间的间隔0.15～0.2mm实心矩形的边长0.3～0.4mm复杂轮廓的突出部位0.3mm空心矩形的空白部分边长0.4～0.5mm相邻实心图形的间隔0.2mm实线轮廓半径0.4～0.5mm点线轮廓的最小面积2.5～3.2mm2弯曲图形的内径0.4mm时，宽度需达到0.6～0.7mm如果有底色、图形所处背景复杂，应适当提高尺寸新编地图学教程第3章地图概括二、地图载负量面积载负量（符号和注记的面积和图幅面积的比，单位面积cm2内的mm2，）和数值载负量（单位面积内符号的个数，居民地100cm2内个数，线1cm2内的长度cm，面面积百分比）极限载负量适宜载负量新编地图学教程第3章地图概括三、制图物体选取规律密度越大，选取标准越底，舍弃越多选取从主到次，从大到小物体密度系数损失底绝对值和相对量都应从高密度区向低密度区逐渐减少在保持各密度区之间具有最小辨认系数底前提下保持各地区间的密度对比关系新编地图学教程第3章地图概括四、制图物体形状的概括规律舍去小于规定尺寸的弯曲，夸大特征弯曲，保持图形的基本特征保持各线段的曲折系数和单位长度上的弯曲个数的对比保持弯曲图形的类型特征保持制图对象的结构对比保持面状物体的面积平衡新编地图学教程第3章地图概括§6、地图上各要素的概括一、水系（一）海洋要素应当正确表示海岸类型及特征，先是海底（大陆架、大陆斜坡和大洋盆地）的基本形态、海洋底质及其水文特征1、海岸（1）方法：先找出海岸线弯曲的主要转折点，确定它们的准确位置，由此构成海岸线的基本骨架，然后依次为依据对海岸线图形进行化简。新编地图学教程第3章地图概括1、海岸新编地图学教程第3章地图概括（2）原则A、保持海岸线平面图形的类型特征岩质海岸，侵蚀为主、有高起的又滩或无滩后滨，此类注意海岸多港汊、岛屿及岸线多弯曲的特征，应当使用带有棱角弯曲的线划表示。此时对海角的拉直或圆滑都是不当的方法新编地图学教程第3章地图概括新编地图学教程第3章地图概括堆积为主，海岸河口三角洲凸向海中，河道多分支，沙洲密布，前滨有宽阔的干出滩。正确表示图形特征，注意土质配以相应的沙丘沙嘴贝壳堤沼泽盐碱地的符号等生物海岸，珊瑚礁红树林，专门的符号表示新编地图学教程第3章地图概括

堆积海岸B、保持各段海岸线间曲折对比C、保持海陆面积的对比新编地图学教程第3章地图概括在实际的操作中，海角中常是删去小海湾，扩大陆地部分；海湾中则是删去小海角，扩大海面。删除的海角海湾大体面积相当，保持海陆面积对比新编地图学教程第3章地图概括2、岛屿（1）形状概括大的岛屿同海岸；小岛突出其形态特征。海岛的图形只能取舍，不能合并（2）选取根据标准：例如地形图上一般0.5mm

重要意义：重要航道、标志国土主权的选择分布范围和密度：成群分布的，先研究岛屿的分布，岛屿的排列内部的密度。先选择规定面积以上的，然后外围反映群岛分布范围的，然后选择反映各地段密度对比和排列规律的。小面积的蓝点表示。新编地图学教程第3章地图概括海中的明暗礁浅滩，由于是航行的重要障碍，按岛屿的原则方法选取成群岛屿新编地图学教程第3章地图概括3、海底地貌（1）水深注记先选择浅滩上或者航道上最浅的水深注记，标志航道特征的水深注记，反映海底坡度变化的水深注记，补充水深注记到必要的密度浅海区、海底复杂的海区、近海区有固定航线的航道区多选择一些，其他的地区少一些新编地图学教程第3章地图概括（2）等深线勾绘先判断地形的基本结构和走向，然后内插等深线。原则：“判浅不判深”新编地图学教程第3章地图概括（3）等深线的综合

选择：浅海区等深距小，表示详细，深海区则比较概略。对表示海底分界线如海洋航行安全性重要的-20m大陆架界限的-200m等深线必选封闭的等深线，浅海区的海底洼地可以舍去，深水区的小浅部尤其是水深小于20m的一般应保留新编地图学教程第3章地图概括图形概括：浅水区的同名等深线临近可以合并（舍去海沟）深水区的乡邻同名等深线不可以合并，也就是说深水区之间的高处不能舍概括“舍深扩浅”

注意协调新编地图学教程第3章地图概括（二）陆地水系1、河流（1）选取确定选取标准（长度，平均间隔为辅）新编地图学教程第3章地图概括规律：高密度区舍弃的条数多；保持不同密度区域的对比；随着比例尺缩小，舍弃越多，实地密度减小，但图上密度增加，因此选取的上限应逐渐增大；重要性的，如湖泊进排水的小河，连通湖泊的小河，直接入海的，干旱区的常年和，大河上较长段的唯一小河等，虽然小于标准也选择新编地图学教程第3章地图概括（2）概括突出弯曲的类型特征，保持曲折对比，舍弃小弯曲A、形状弯曲形状：简单弯曲复杂弯曲简单复杂新编地图学教程第3章地图概括弯曲系数：微弯曲接近1（<1.2）钝角形弯曲1.2-1.4半圆形弯曲1.5左右其他的大大超过1.5B、概括原则：保持弯曲的基本形状；保持不通河段弯曲程度的对比；河流长度不过度缩短新编地图学教程第3章地图概括（3）真形河流的概括（宽度可以依比例尺表示）：表示主流和汊流的相对宽度以及河床拓宽及收缩情况，主流明显性不够，可以适当夸大新编地图学教程第3章地图概括河心岛单独存在时，只能取舍不能合并，只有外轮廓一致时才能适当合并新编地图学教程第3章地图概括保持河流中岛屿的固有特征，一般而言沉积上游一端宽圆下游端尖长保持辫状河流中主汊流构成的网状结构及汊流的密度对比关系新编地图学教程第3章地图概括2、湖泊水库（1）湖泊A、湖泊岸线，类似于海岸线，同时注意湖地面积对比和周围环境的关系B、湖泊选取：一般不能合并。面积0.5-1mm，小比例尺标准再低。小湖不能依比例尺用蓝点表示。成群的湖和岛屿类似新编地图学教程第3章地图概括（2）水库记号性水库只是取舍真形水库形状综合选取同时还要顾及和后续等高线概括的协调水库的取舍主要大小大小用库容确定新编地图学教程第3章地图概括3、井泉渠网（1）井泉居民地内部的大于1：2.5万以上表示，人烟稀少地区的尽量表示；选取水量大的，有特殊性质的（温泉矿泉）处于重要位置的表示；要反映分布特征及各区之间的密度对比关系新编地图学教程第3章地图概括（2）渠网干渠支渠毛渠从主要到次要新编地图学教程第3章地图概括二、居民地城镇和农村式都有选择和概括的问题（一）形状概括1、城镇内部结构（街道网的结构：几何形状、主次街道、街区、建筑密度、重要方位物等）和外部轮廓（外缘形状、进出通道和周围的其他要素的联系等）新编地图学教程第3章地图概括（1）城市居民地简化原则：正确反映内部通行情况（街道等级，进行取舍。选择连贯性强的对街道平面图形结构影响大的街道，选择与公路连接的，选择与车站码头等重要目标连接的，先主后次）新编地图学教程第3章地图概括正确反映街区平面图形的特征（矩形街区，相互垂直的街道；放射状结构，保留中心和发散街道；不规则的街道网，不能随意拉直）新编地图学教程第3章地图概括正确反映街道密度和街区大小对比新编地图学教程第3章地图概括正确反映建筑面积和非建筑面积的对比密集区，合并为主，删除为辅，图上距离近的合并，删去细小突出和远离的独立建筑稀疏区，实地距离比较远一般不能合并只能取舍。局部密集的可以小合并新编地图学教程第3章地图概括有密集区的稀疏区正确的错误新编地图学教程第3章地图概括正确反映居民地的外部轮廓形状：轮廓明显的拐角折线形状保留和外部要素的关系。先找出外轮廓的明显转折点，然后连线概括新编地图学教程第3章地图概括新编地图学教程第3章地图概括（2）城镇居民概括的一般程序选取居民地内部的方位物（方位物也可以进行一定程度的概括）选取铁路车站及主要街道选取次要街道内部结构外部轮廓填绘其他的说明符号新编地图学教程第3章地图概括新编地图学教程第3章地图概括2、农村居民地街区式：密集型街区（舍去次要街道、合并街区面积不宜过大）新编地图学教程第3章地图概括街区式：稀疏街区（舍去次要街道、合并街区、独立建筑物的取舍）新编地图学教程第3章地图概括街区式：混合型的根据各部分的特征进行概括新编地图学教程第3章地图概括散列式：的农村居民地，主要是对独立房屋的选取（注意重要位置的、反映居民地范围和形状的、反映居民地内部分布密度对比的）新编地图学教程第3章地图概括新编地图学教程第3章地图概括特殊形式的：窑洞、帐篷新编地图学教程第3章地图概括（二）用图形符号表示居民地图形符号表示居民地，最大尺寸、最小尺寸和适宜性级差等。挂图上最小直径1.3-1.5mm，普通地图1.0-1.2mm，详细的科学参考图不小于0.7-0.9mm符号级差一般不应小于0.2mm新编地图学教程第3章地图概括圈形符号定位：平面图中心街区部位定位以有街道部位定位以较密集部位定位新编地图学教程第3章地图概括圈形符号和线状要素（水系、道路）的关系：相接相切相离新编地图学教程第3章地图概括（三）居民地选取1、选区指标密度个/每100cm在小比例尺地图上，用人口密度来划分2、选取原则：重要性、分布特征、密度对比3、方法：先取全选的，再按其他条件补充使之达到规定的选取定额新编地图学教程第3章地图概括（四）居民地注记城市；郊区和城市连成一体的农村居民地可以选注名称；成群居民地，总名注出则分名可以选注；大居民地的副名可以选注新编地图学教程第3章地图概括三、交通网（一）陆地交通网1、道路分类分级道路铁路公路按通行能力：高速、主要、普通、简易按牵引方式：电气化、其他按轨宽分：标准轨、窄轨按轨道分：单轨、双轨、多轨按综合标志：国道、省道、县道、乡镇按交通部标准：汽车专用、一般其他道路：大路、乡村路、小路、时令路新编地图学教程第3章地图概括2、道路的选取原则重要的先：等级高的，重要意义的（如作为区域分界线的、通向国界的、沙漠通向水源的、穿过沙漠的通向车站等重要目标的）道路的取舍和居民地的取舍相适应保持道路的平面图形特征新编地图学教程第3章地图概括平面图形特征保持不同地区的密度对比新编地图学教程第3章地图概括（2）各种道路的选取铁路密度小全选只要舍去一些专用线小分支公路大中比例尺，普通公路基本可以表示小于100万的地图上，选择的是连接各省城市的公路，注意不同结点上公路的条数对比其他道路舍去多，主要用来反映地区道路网的特征补充道路网的密度新编地图学教程第3章地图概括道路附属物火车站：10万以上全部表示桥梁：大比例尺时双线河上的桥梁一般选取火车汽车渡口：大比例尺上一般表示隧道：表示，小比例尺上可以取舍新编地图学教程第3章地图概括3、道路的形状概括（1）删除删除小弯曲（2）夸大具有特征意义的弯曲（3）特殊的手法——共线或缩小符号新编地图学教程第3章地图概括新编地图学教程第3章地图概括4、管线起止点位和方向输送种类和能力（二）水上交通内河航线在城市图一般完整绘出地形图上一般只表示起迄点相应的设施等海洋航线近海的用弧线绘出，远海的按两点间的大圆航线绘出（三）空中航线地形图不绘专门图中才绘新编地图学教程第3章地图概括四、地貌（一）地形图上的等高距等高距和地面倾斜角的关系：h以m为单位的地貌等高距a地面倾角M比例尺分母A以mm为单位的等高距新编地图学教程第3章地图概括一般为了清楚详细表示地貌，等高线间隔一般为0.2mm等高距设定，在坡度较大的山区，可以选择扩大一倍的等高距比例尺1：1万1：2.5万1：5万1：10万1：25万1：50万一般等高距25102050100扩大的等高距102040100200新编