地图比例尺 决定 极限载负量 (%) 40 29 36 38 39 30 20 10 1: M 1:20 万 1:50

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  第三章 地图概括_经济学_高等教育_教育专区。第三章 地图概括 第一节 地图概括概述 第二节 地图概括的内容和方法 第一节 地图概括概述 一、地图概括的概念 地图概括,就是采用分类选取、简化、夸张、 符号化等科学手段,提取空间数据中主要的、本

  第三章 地图概括 第一节 地图概括概述 第二节 地图概括的内容和方法 第一节 地图概括概述 一、地图概括的概念 地图概括,就是采用分类选取、简化、夸张、 符号化等科学手段,提取空间数据中主要的、本质 的数据。地图在不同用途和比例尺变换的过程中势 必删繁就简、舍末逐本,以求客观地反映地理实体, 达到地图内容的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。 地图概括的任务,就是要研究从原始图稿或数据到编制 成各种新地图时所采用的概括原则和方法,以实现原始图稿 到新编地图内容的转换。 二、制约地图概括的因素 对地图概括产生影响的因素主要有:地图的用途 和主题、比例尺、制图区域特征、数据质量和图解限 制。 1.地图的用途和主题 编制地图的目的与任务不同,需要在图面上反映 空间数据的广度和深度也不同,因此地图的用途是地 图概括的主导因素。地图的主题决定某要素在图上 的重要程度,因而也影响地图概括。同一种地理要素 的选取也受地图主题的影响。 地图的用途和主题的影响 地势图 地理图 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。 比例尺限定了制图区域的幅面,限制了图上能表示要 素的总量,因而也决定了要素数量指标的选取。地图 比例尺的变更,也制约着图上地物的质量特征。 比例尺影 响地图概 括数量和 质量特征 3.制图区域的地理特征 不同区域具有景物各异的地理特征。例如我国江南水网 地区,由于河网过密,势必影响其它要素的显示。因此在制 图规范中对这些地区需要限定河网密度,一般不表示水井、 涵洞。在我国的西北干旱区,河流、井、泉附近成为人们生 活和生产的主要基地。制图规范对这些地区规定必须表示全 部河流、季节河和泉水出露的地点。 4.制图数据质量 地图概括的过程都是以空间数据为基础的。数据的种类、 特点及质量都直接影响地图概括的质量 。制图时若资料 收集完备和准确,则有利于地图概括方法的选择。空间数据的 形式也会对地图概括的过程和方法产生影响,手工制图时,数 字数据必须改变或创作成草图以后才能参与编图。而计算机制 图时,地图数据需要数字化以后才能进行屏幕编辑。 5.制图图解限制 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概括方法。 第二节 地图概括的内容和方法 一、选取 (一)资格法 资格法是一种按空间数据的数量、质量 等级高低排序作为选取资格的选取方法。 在编制地图时,首先对制图对象由高级到低级、 由主要到次要、由大到小的顺序进行资格排队, 确定选取指标。 ? 居民点的资格选取指标:数量指标和质量 指标 ? 数量指标一般采用人口总数;质量指标有 以下几种:行政等级、经济及历史文化地 位、交通要冲、方位意义、区域的特点等。 ? (二)定额法 ? 定额法进行选取,是按新编地图上单位 面积选取对象的个数或密度确定的。 (三)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 区域指标法 1 在计算机制图过程中,此方法的使用需有专家系统的支持。 (四)、确定选取指标的数量分析方法 随着科学技术的进步,地图概括的数量分析应用了现 代数学的方法,从而进一步的揭示了地图概括的规律,提 供了分类的数量指标,指导了制图作业。数量分析的结果, 要求所确定的模式能达到:(1)反映制图空间数据的类型 及其区域差异;(2)反映空间数据与比例尺逐级变换后的 数据密度相适应;(3)反映空间数据的精度。这里要介绍 的,是在一般制图中行之有效的几种数量分析方法:图解 计算法、开方根规律法、等比数列法。 1. 图解计算法——居民点选取 以地图符号的面积载负量 (S) 确定符号选取数量指标的方法。 S = n (q + p) n为每cm2居民点个数 r 注记面积 p 南京市 字宽d S = n (pr 2 + 3 d 2 ) r 居民点面积载负量:每100mm2 居民点面积的总和 SSi/100mm2 = (Spri2 + S3di2 ) / 100mm2 此方法一般用于确定居民点选取数额 地图载负量 1、基本概念 地图载负量也称为地图的容量,一般理 解为地图图廓内符号和注记的数量。 符号确定,载负量越大,地图内容越多。 极限载负量:指地图可能达到的最高容量。 适宜载负量:根据地图的用途、比例尺和 景观条件确定该图适当的载 负量。? 2、载负量形式 ①面积载负量: 指地图上所有符号和注记的面积与 图幅总面积之比,规定用单位面积内符 号和注记所占的面积来表达。 例如23 是指在 1cm2 面积内符号和注记所占的面积平 均为23mm2。? ②数值载负量: 即单位面积内符号的个数。 对居民地,数值载负量通常指的是 100cm2 面积内的居民地个数。 例如163 指在100cm2范围内有163个居民地。 对于线范围内平均 拥有的线状符号的长度,称为密度系数,表 示为?K=1.8cm/cm2。 对于林化程度、金沙线路检测网址沼化程度,则使用面积 百分比来表示,例如0.63或63%。? ③极限负载量:地图上可能表达的最大容量 ④适宜负载量:最佳容量 3、面积载负量的量算 地图上不同要素的面积载负量的计算方式不同。 居民地:符号和注记的面积; 道 路:长度和粗度; 水 系:单线河、渠道、附属建筑物、水域的 水涯线及注记的面积; 境界线:长度和粗度; 植 被:符号和注记 等高线:作为背景,不计算面积。 4、极限载负量及其影响 迅速而准确地确定新编地图上的极限 载负量是目前地图学中需解决的重大理论问 题之一。 地图比例尺 决定 极限载负量 (%) 40 29 36 38 39 30 20 10 1: M 1:20 万 1:50万 1:100万 1:200万 1:400万 图12-06 极限载负量同地图比例尺的关系 从图上可以看出以下一些规律:? ① 随着地图比例尺的缩小,极限载负量的数 值会增加;? ② 极限载负量的数值会有一个限度,当地图 比例尺小于1∶100万时,其增加已经很缓 慢,到1∶400万逐渐趋于一个常数(阈值) ③ 面积载负量达到一个常数的条件下,通过 改进符号设计、提高制图和印刷的技艺还 可以增加所表达的地图内容 。 2、 开方根规律法 德国地图学家特普费尔er) 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 / MB N 为图上地物数 M 为比例尺分母 A —— 资料地图 B —— 新编地图 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: NB = NA · C· D√MA / MB 符号尺寸改正系数 C 地物重要性改正系数 D 符号尺寸改正系 数C的三种情况 ⑴ 符合方根规律,尺寸缩小: C1 = 1 地物重要性改正系数 D的三种情况 ⑴ 很重要:D1 =√MB / MA ⑵ 一 般 : D2 = 1 ⑶ 次 要 : D3 =√MA / MB ⑵ 不符方根规律,尺寸相同 : 线 =√MA / MB 面状 C3 =√(MA / MB )2 ⑶ 不符方根规律,尺寸不同 : 线 = ( SA / SB ) · √MA / MB 面状 C3 = ( fA / fB ) · √(MA / MB )2 开方根规律的一般公式: ? 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 √ x 的选取级,可设为 0, 1, 2, 3 河流选取指标 ?河流条数 ?指标 比例尺 ?1:10万 → 1:25万 ?X = 2 ?1:25万 → 1:50万 ?X = 3 ?NA ?NB ?59 ?25 (24) ?25 ?11(9) 例:资料地图比例尺为1:1万,新编地图比例尺 为1:5万,资料地图居民地个数为87,则新编 地图上的居民地个数为多少个? 解:NB = NA · √(MA / MB )X N 为图上地物数 M 为比例尺分母 A —— 原始图 B —— 新编图 当x=0,(详尽), NB=87*1=87 当x=1,(详细), NB=87*0.447=39 当x=2,(欠详细), NB=87*0.2=17 当x=3,(简略), NB=87*0.089=8 3. 等比数列法 河流等线状地物要素的选取 河流的选取——河长和河流间距 将实地河网按密度进行分级; 在不同密度区中确定选取标准; 不同类型的河系,采用不同的选取标准; 如: 羽毛状河系 低标准 格网状河系 辐射状河系 平行状河系 高标准 先选主河流及各小河系的主要河源,在以小 河系为单位,从大支流到小支流选取; 选取规律: ① 河网密度大地区,选取标准低,舍去的河流 条数多,反之,少; ② 保持不同密度区的密度对比关系; ③ 随着比例尺缩小,选取标准的上限 逐渐增大。 如:1:10万 选取上限是1.0 或1.2, 1:100万选取上限为1.5或更高。 ③ 低于选取标准,但具有重要特性的小河流应 选取; 如:表明湖泊进、排水的小河流; 连通湖泊的小河;直接入海的小河; 干旱地区的常年河等。 ④ 大于选取标准,但河流之间间隔较小,(小 于3mm),通常舍去。 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 r, p 为辨认系数(公比) 可令 r = 1.3, p = 1.5 河流长度分级 A1, A2,…An Ai = A1 ·ri -1 i -1 河流间距分级 B1, B2,… Bn 符合等比关系 B = B · p i 1 C11, C22,…, Cnn 为河流应保持的最小间隔,则 Cii = ( Bi+ Bi+1 ) / 2 ? 等 选取间隔 长短分级 距离分级 B1 ~ B2 B2 ~ B3 … B n - 2 ~ B n -1 B n -1 ~ B n ? 比 ? 数 ? 列 An A n -2 ~ A n -1 C11 C21 C22 ? 模 ? 式 … A1 ~ A2 A1 ~ A2 … Cn-1,1 Cn1 … Cn-1,2 Cn2 … … … Cn-1,n-1 Cn,n-1 Cnn C11 ? C22 1 ? r i ?1 Ci1 ? C11 ? ? 1? p 1? p C33 ? C22 1 ? r i ?2 Ci 2 ? C22 ? ? 1? p 1? p 以河流选取为例 选取间隔 长短分级 距离分级 1.5 ~ 2.3 2.3 ~ 3.4 3.4 ~ 5.1 5.1 ~ 7.6 … 14.8 11.4 ~ 14.8 6.8 ~ 8.8 1.9 2.3 3.8 2.9 4.3 5.1 6.3 … 4 ~ 5.2 … 7.2 … 7.5 … 8.1 … … … 请设计一个r、p值均为1.4的等比数列表,金沙线路检测网址 假定河流全局长度为8cm,全舍长度为 3cm,而河流要求的最小平均间隔为 1.2cm。 并回答下列问题,某直流长5cm,它两侧 的平均距离为2cm,请问是否能够入选。 选取间隔 长短分级 距离分级 1.2 ~ 1.7 1.7 ~ 2.4 2.4 ~3.3 5.9~ 8 4.2~ 5.9 3 ~ 4.2 1.5 1.8 2.1 2.1 2.4 2.9 决定5cm河流是否被选取的最小间距为 2.1cm,因为2小于2.1,所以舍去。 常用数量分析方法: 图解计算法 用于居民点选取 开方根规律 用于从大比例尺编制小比例尺图 等比数列法 用于河流等线状地物要素的选取 二、简化 简化就是显示空间数据的重要特征,删除不重要的细部。 (一)质量特征的简化 ? (二)数量特征的简化 ? 空间数据数量特征的简化,其目的是讲 空间数据按数量排序进行分级,以等差 分级、等比分级或任意分级处理。 (三)图形特征的简化 图形简化的基本要求是:(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 相对精确度;(3)保持不同地段弯曲程度的对比。 (1)按最小尺寸限定弯曲的取舍 ? (2)按开方根规律简化形状 ? 可以将河流或居民点的弯曲数或转折角数进行 开方根计算,然后在新编地图上简化图形。 (四)内部结构的简化 空间数据构成了平面图形, 在简化过程中应保持一定的格局。例如在城市平面图形中, 要考虑城市的功能分区、城市街区的方向、街道的密度对比、 对外的交通联系等进行平面图形的概括。 三、夸张 夸张并不是没有章法的夸大,没有夸张就不成为地图符 号。地图概括时夸张的方法包括: (一)不依比例尺放大 一些有许多微小弯曲的河流,如果按 比例尺机械的化简,这些弯曲将被全部删除,多弯曲河流将 变成笔直的河段,反而歪曲了河流的特征,因此,必须对一 些弯曲进行局部夸大,其他地理要素概括时也会出现类似的 情况。 (二)移位 为保持地图上各要素相互关系的正确对比,当主 要的要素占据了准确的位置以后,相邻位置的要素不得不局 部移位。 ? 四、符号化 ? 地图数据的符号化,其实质是空间数据 的可视化,是地图概括的最终结果的体 现。 ? 空间数据经过选取、简化、夸张等概括 方法处理之后,通过制定的图形记号, 使其转化为视觉可见的形象—符号模型。 重要内容提示 1.地图概括的概念 2.影响地图概括的因素 3.地图概括的基本方法

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