《地图学原理》第6章 专题地图

地图学原理电子教案第 6 章 专 题 地 图专题地图专题地图本本 章章 要要 点点1、掌握、掌握专题地地图、地、地图集、集、电子地子地图集的定集的定义、分、分类及及其基本特征。其基本特征。2、深入了解并学会、深入了解并学会专题要素的要素的11种表示方法，能种表示方法，能够进行行专题地地图的基本的基本设计。3、认识专题要素的基本特征，理解要素的基本特征，理解专题地地图表示方法和表示方法和其所表示的其所表示的专题要素特征的关系。要素特征的关系。4、了解、了解专题地地图表示方法和地表示方法和地图符号符号视觉变量量间的关系。的关系。第一第一节 专题地地图概述概述 一、专题地图定义与基本特征一、专题地图定义与基本特征 专题地图是指突出而尽可能完善、详尽地专题地图是指突出而尽可能完善、详尽地表示制图区内的一种或几种自然或社会经济表示制图区内的一种或几种自然或社会经济（人文）要素的地图。（人文）要素的地图。专题地图和普通地图相比，具有独特的特征。专题地图和普通地图相比，具有独特的特征。专题地图和普通地图相比，具有独特的特征。（1）地图内容主题化。专题地图突出表达了普通地图中的一种或几种要素，有些专题地图的主题内容是普通地图中所没有的要素。（2）主题要素特殊化。普通地图强调表达制图要素的一般特征，专题地图强调表达主题要素的重要特征，且尽可能完善、详尽。（3）地图功能多元化。专题地图不仅能象普通地图那样，表示制图对象的空间分布规律及其相互关系，而且能反映制图对象的发展变化和动态规律。如动态地图（人口变化），预测地图（天气预报）等。（4）表达形式多样化。一个国家的普通地图特别是地形图，往往都有规范的图式符号系统，但专题地图却由于制图内容的广泛，除个别专题地图外，大体上没有规定的符号系统，表示方法多种多样，地图符号可自己设计创新，因而其表达形式多种多样、丰富多彩。（5）表示内容前瞻化。普通地图侧重客观地反映地表现实，而专题地图取材学科广泛，许多编图资料都由相关的科研成果、论文报告、研究资料、遥感图像等构成，能反映学科前沿信息及成果。二、专题地图的基本类型1.按内容性质分类 专题地图按内容性质分类可分为：自然地图、社会经济（人文）地图和其他专题地图。（1）自然地图。反映制图区中的自然要素的空间分布规律及其相互关系的地图称为自然地图。选自中国自然灾害系统地图集选自中国自然灾害系统地图集（2）社会经济地图（人文地图）。人口地图 经济地图 社会事业地图 政治行政区划地图 历史地理图 城市地图按专题内容分类按专题内容分类反映制图区中的社会、经济等人文要素的地理分布、区域特征和相互关系的地图称为社会经济地图。人口地图 选自中华人民共和国人口、环境与可持续发展地图集经济地图 选自中华人民共和国人口、环境与可持续发展地图集历史地图选自中华地图网城市地图城市地图（3）环境地图 环境背景条件地图 环境污染现状地图 环境质量评价及环境影响评价地图 环境预测及区划、规划地图 自然灾害地图按专题内容分类按专题内容分类广州市生态保护规划环环境境地地图图（4）其他专题地图 指上述类型以外的专题地图，主要有军事指上述类型以外的专题地图，主要有军事指挥、各类工程规划、工程技术图、工程建设、指挥、各类工程规划、工程技术图、工程建设、生产管理、宣传教育、国土资源调查研究、航生产管理、宣传教育、国土资源调查研究、航图及等专业地图。图及等专业地图。按专题内容分类按专题内容分类 军事指挥地图军事指挥地图2 按专题现象概括程度分类 （1）分析图 （2）组合图 （3）综合图（1）分析图（解析图）通常用来表示单一现象的分布情况，不反映现象与其他要素的联系或相互作用。对单一现象的内容通常不做简化或很少简化。因此，从资料的获取、处理到图形表示都比较直观、单一。按专题现象概括程度分类按专题现象概括程度分类分析图（解析图）在同一幅地图上表示一种或几种现象的多方面特征。这些现象及其特征必须有内在联系，但又有各自的数量指标，概括程度及表示方法。组合图多是多变量的专题地图。采用组合图方法编制地图的目的，是为了更完整，深入的说明某一明确的主题。（）组合图（多部门图）按专题现象概括程度分类按专题现象概括程度分类组合图（多部门图）选自中国自然灾害系统地图集（3）综合图（合成图）通过将几种不同但互有关联的指标进行综合与概括，以获取并表示出某种专题现象或过程的全部完整特征。各种类型的区划图，综合评价图都属此类。按专题现象概括程度分类按专题现象概括程度分类三、专题地图的构成要素 任何一幅专题地图基本上是由主题要素和底图要素两个层面构成，主题要素在第一层平面，底图要素则处在第二层面。主题要素是专题地图重点和突出表达的内容，是图面主体部分。主题要素表示的优劣决定了专题地图的科学性。底图要素（地理基础）是制作专题地图的地理基础。作用：底图要素不仅是作为描绘主题要素的骨架，用来定向和确定相对位置；而且反映主题要素和周围环境相互联系、制约的密切关系，起衬托主题作用。底图要素包括经纬线网、方里网、水系、地势、居民地、交通线、境界线、植被、重要的独立地物等，专题地图根据需要选择相应的底图要素。普通地图是编制专题地图的基础，即普通地图常作为专题地图的底图。第二第二节 专题要素的特征和表示方法要素的特征和表示方法 一、一、专题要素的特征专题要素的特征 1.1.专题要素的空间分布特征专题要素的空间分布特征 专题要素是专题地图的主题内容，它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，而将其他要素放在次要位置或省略，如交通图的交通要素；另外普通地图上没有的和地面上看不见的或不能直接量测的要素，如气候图、游客密度图、古遗址图和经济效益图上的内容也是专题要素。专题要素的空间分布特征有三：一是呈点状分布或在实地占面积不大，如采矿点、城镇等；二是呈带状分布，如旅游路线、交通线、江河、客流路线等；三是呈面状分布，可分为：连续而布满制图区的，如地貌、气候等；间断呈片状分布的，如城区、湖泊、公园、森林等；大范围内呈分散分布的，如动物、人口等。2.专题要素的要素的时间态特征特征 专题要素的时间态特征主要有3点：一是限定在某特殊时刻的，如今天或某日期的经济收入值、客流总数等。二是表示某一段月份内、年份内的，如210月的游客数，20002003年各年度的经济总收入等。三是某年度内的周期性变化，如某年内各月的气温变化、降水变化等。3.专题要素的可示特征要素的可示特征 凡具有空间特征的信息资料及事物现象，都可用专题地图的形式来表达。专题地图种类繁多，其专题要素可被表示的特征主要有：专题要素的空间分布特征，如铁路线分布、城市分布等；专题要素的质量特征（类别、性质），如小麦地、稻地等；专题要素的数量指标，如亩产、总产量等；专题要素的内部组成，如农作物中优良、一般和低产品种的构成比重；专题要素的动态变化，如制图区内小麦总产的年度变化；专题要素的发展趋势，如小麦产量预测等。二、点状要素的表示方法二、点状要素的表示方法定点符号法定点符号法 点状要素常用定点符号法表示，简称符号法。它是用各种不同形状、大小、颜色和结构的符号，表示专题要素的空间分布及其数量和质量特征。通常符号的位置空间分布，形状和颜色质量的差别；大 小数量的差别；结 构 符 号内部组成；定位扩展符号发展动态。1.符号的形状符号按其形状可分为三种。几何符号文字符号慢、艺术符号象形符号、透视符号 PP旅旅2.符号的大小：（1）比率符号和非比率符号 符号的大小与所表示的专题要素的数量成一定的比率关系的符号，称为比率符号比率符号。符号的大小与所表示的专题要素的数量无一定的比率关系的符号，称为非比率符号非比率符号。（2）绝对比率符号 符号的面积大小与它所代表事物的数量指标成成正比关系。正比关系。优点：能够正确反映比例关系。缺点：容易造成符号过大或过小，相差悬殊。分绝对连续比率符号和绝对分级比率符号两类。（3）相对比率符号（条件比率符号）符号的面积大小可大体表示事物数量的多少，但与所代表事物的数量并并不成绝对比例关系不成绝对比例关系。优点：符号大小协调。缺点：不能正确反映比例关系。相对比率符号也分连续的和分级的两种。（4）连续比率与分级比率连续比率符号与数量一一对应。若每个连续比率符号的面积与其所代表的数量成绝对正比率关系，成为绝对连续比率。为绝对连续比率加上某种条件，为条件连续比率。分级比率对专题要素的数量进行分级。包括等差分级和等比分级。一般将数据组分为59级较合适。3.符号的颜色 符号的不同形状和颜色都可以反映所示事物的质量，但是，由于颜色的差别比形状的差别更明显，因此，最好用不同的颜色来表示事物最主要、最本质的差别，而用符号的形状来表示次要的差别。4.符号的结构 符号按其结构的繁简程度，可分为单一符号、组合符号和扩张符号等。组合结构符号是将符号划分为几个部分，以反映所示专题要素的内部结构分割圆统计图表玫瑰图（极坐标图点状符号的二维扩展：点状符号的三维扩展 使点状符号产生立体感，减少图上所占面积球形符号柱体符号轴侧图符号5.符号的位置符号的位置可表达专题要素的空间分布特征。几何符号可准确定位。当某处符号过于密集，即使符号相互重叠，也不会产生疑义，但为了提高小符号清晰度，较大符号的色彩必须浅淡，或以附图的形式扩大表示。当几种不同的符号位于同一点、产生不易定位及符号重叠时，可将各个符号化为一个组合结构符号表示，或用小符号压大符号。三、线状要素的表示方法线状符号法 线状或带状分布要素，如交通路线、水系、境界线、岸线、地质构造线、气象上的锋等，一般采用线状符号法表示。河流符号逐渐加粗境界线符号地质构造线 通常用颜色和图形表示线状要素的质量特征，用符号粗细表示等级差异；用符号的长短表示专题要素的数量。线状符号法常用来编制水系图、交通图、地质构造图、导游图以及路线图等。四、面状要素的表示方法 面状要素按空间分布特征可归纳为三种形式：一为布满制图区的要素，可用质底法、等值线法和定位图表法表示；二为间断呈片状分布要素，可用范围法表示；三为离散分布要素，常用点值法、分级比值法、分区统计图表法和三角形图表法1.质底法 质底法又叫底色法，是在区域界线或类型范围内普染颜色或填绘晕线、花纹，以显示布满制图区域专题要素的质量差别，常用于各种类型图和区划图的编制，如地貌类型图、农业区划图、气候类型图等。质质 底底 法法质质 底底 法法2.等值线法 等值线是连接某种专题要素的各相同数值点所成的平滑曲线，如等高线、等温线、等降水量线、等海深线等。常用于表示地面上连续分布而逐渐变化的专题要素，并说明这种要素在地图上任一点的数值和强度，它适用于表示地貌、气候、海滨等自然现象。等值线勾绘等值线勾绘等值线勾绘等值线图具有以下特点：（1）等值线显示了空间数据的整体变化，其采集的数据必须有连续性，经过制图构成一个封闭的、三维的、线状表面。（2）等值线是定量的符号，它可以进行图上量测。（3）在比例尺变换时，等值线容易通过制图法则进行图形的概括。（4）正是由于等值线的制图对专题的三维模拟具有重要的价值，制图者必须充分研究制图背景，广泛地了解制图对象的分布，才能编制出好的等值线图。等等降降水水量量线线3.定位图表法 定位图表法是把某些地点的统计资料，用图表形式绘在地图的相应位置上，以表示该地某种专题要素的变化。常用柱状图表中的符号高度(长短)或曲线图表表示专题要素的数量变化。如各月或各年度风向、风力的变化，降水量、气温变化等，均可采用这些图表。4.范围图 间断成片状（不连续）分布专题要素的表示常采用范围法。范围法(区域法)是用轮廓界线来表示专题要素的区域范围，用颜色、晕线、注记、符号等整饰方式来表示事物类别；用数字注记表示数量。表示森林、煤田、地震带、石油、自然保护区等。精确范围法概略范围法 精确范围法：有明确的界线。概略范围法：是用虚线、点线表示轮廓界线，或以散列的符号、文字或单个符号表示事物的大致分布区域。5.点值法 在图上用一定大小、相同形状的点子表示专题要素的数量、区域分布和疏密程度的方法叫点值法(点数法)。该法用于表示分布不均匀的专题要素，如人口分布、资源分布、农作物分布、森林分布等。人口分布表示分布不均匀的专题要素 布点之前，布点之前，先要确定点子的大小和每点代先要确定点子的大小和每点代表的数值。表的数值。确定的原则是确定的原则是最稠密处，点可以几乎相接最稠密处，点可以几乎相接但不重叠；最稀疏处，也有点的分布。但不重叠；最稀疏处，也有点的分布。确定点值的方法是确定点值的方法是：先在图内选定一个密：先在图内选定一个密度最大的小范围，并在其中紧密地均匀布点度最大的小范围，并在其中紧密地均匀布点(点直径大于、等于点直径大于、等于0.40.4mmmm，才能在图上明显表才能在图上明显表示；点的间隔应大于、等于示；点的间隔应大于、等于0.20.2mm)mm)；然后，用然后，用该范围内专题要素总量除以其中的点数，得出该范围内专题要素总量除以其中的点数，得出每点所代表的数值，并凑整即得点值。每点所代表的数值，并凑整即得点值。点值法有两种布点方法：一是均匀布点法，即在一定的统计单位内均匀布点；另一种是定位布点法，即按专题要素的实际分布情况布点。如遇到专题要素分布密集与稀疏特别悬殊的地区，可考虑采用两种不同点值的点，两种点面积之比最好能与点值之比相一致，以便于比较。6.分级比值法 分级比值法(分级统计图法)，是把整个制图区域按行政区划(或自然分区)分成若干小的统计区；然后按各统计区专题要素集中程度(密度或强度)或发展水平划分级别，再按级别的高低分别填上深浅不同的颜色或粗细、疏密不同的晕线，以显示专题要素的数量差别。同时，还可用颜色由浅到深(或由深到浅)，或晕线由疏到密(或由密到疏)的变化显示出要素的集中或分散的趋势。分级比值法只能显示各个统计区间的差别，而不能表示出同一统计区内部的差别。所以，分级统计的统计区愈大，反映的要素特征也就愈概略；统计区愈小，反映的要素特征就愈接近实际情况。一种用厚度表示的立体分级比值图，分级不同，图面效果不同。立体模型能够很好的象征等值区域制图的特点。多边形柱的高度与每个多边形数据的值成正比，每一个多边形都有一个水平层面，这样便组成了一个多边形柱群。7.分区统计图表法 分区统计图表法是把整个制图区域分成几个统计区(按行政区划单位或自然分区)，在每个统计区内，按其相应的统计数据，设计出不同形式的统计图形，以表示各统计区内专题要素的总和及其动态。可用来编制资源图、统计图、经济收入图、经济结构图等。分区统计图表法的表示方法：分区统计图表法的表示方法：A-可显示专题要素的绝对数量、内部结构和发展动态。B-以符号大小或相同符号个数显示数量；C-以符号结构显示内部组成；D-以扩张图形的不同大小及其颜色，或柱状图形、曲线图形等显示专题要素的发展动态。结构符号结构符号结构符号结构符号拄拄状状符符号号以以相同符号个数显示数量相同符号个数显示数量以以金字塔统计图显示结构及数量金字塔统计图显示结构及数量五、其他表示方法1.1.移动要素表示方法移动要素表示方法动线法动线法 移动要素(如货物流、客流、气团移动路线、交通车流等)的表示方法，常采用动线法。动线法是用各种不同形状、颜色、长度、宽度的箭形符号表示专题要素移动的方向、路线、数量、质量、内部组成以及发展动态的方法。表示方法：表示方法：一般用箭形符号的尖端表示运动的方向，用箭形符号的颜色或形状表示类别性质，用箭形符号的长短表示其稳定性，用箭形符号的分割组合带表示其内部组成等。反映移动的起点和止点 移动路线有精确与概略之分，前者表示其具体运动路线，后者仅表示出运动的方向和起迄点，看不出具体运动轨迹。表示行进路线；流向；流量；流速;性状指标相互联系。流量相互联系 动线的其他形式还可以有：沿线用短箭头相接、宽箭尾等。对行进路线并不精确的数据，也可以采用虚线或两点直接连线表示。动线法表示物流动线法表示物流流向、流量流向、流量表示人口迁移路径、迁移方向、迁出区迁入区表示人口迁移路径、迁移方向、迁出区迁入区表表示示洋洋流流分分布布、洋洋流流性性质质、路路径径、流流向向 2.2.内部结构表示法内部结构表示法三角形图表法三角形图表法 三角形图表法的成图是一种类似于质底法的地图，但其主要揭示事物现象的内部结构特征，这种图的分区范围是各行政单元或统计区（其制作方法见书）。柱状图 正方块 六、表示方法的配合 现代专题地图往往是两种以上表示方法配合使用，以提高图面表达效果和增加传输信息量。表示方法配合的几种配合方法：1.点状符号的表示方法和面状符号的表示方法能够配合。如定点符号法、定位图表法、分区统计图表法分别和范围法、质底法、分级比值法较易配合。2.点状符号的表示方法和呈线状符号的表示方法能够配合。定位统计图表法与分级比值法配合定位统计图表法与分级比值法配合 定点符号法与动线法配合定点符号法与动线法配合3.线状符号法与面状符号法配合。不宜配合的几种情况：不宜配合的几种情况：定点符号法定点符号法不宜与定位图表法、分区图表法；定位图不宜与定位图表法、分区图表法；定位图表法与分区图表法。表法与分区图表法。线状符号法线状符号法不宜等值线与等值线、等值线与动线法、不宜等值线与等值线、等值线与动线法、等值线与线状符号法。等值线与线状符号法。面状符号法面状符号法不宜质底法与分级比值法、质底法与范不宜质底法与分级比值法、质底法与范围法、范围法与分级比值法。围法、范围法与分级比值法。七、表示方法和专题要素特征的关系 专题要素表示方法是制图对象图形表达的基本方法，是对制图对象实质的科学处理技能，是图形思维方法在专题地图领域的具体体现。专题要素表示方法通常要求直观地显示制图对象的空间地理分布特征，数量、质量特征，空间结构特征以及时空演变特征，其中空间地理分布特征是最基本的内容。专题要素表示方法是依据地图语言去完成制图对象具体的图形表达，是利用地图符号视觉变量去显示专题要素的特征。表6.1第三节第三节 地图集地图集一、地图集的定义和特点 地图集是根据制图目的和用途，按照统一的设计模式及规范制作而成的系列地图的集合。2 地图集的特点主要有：（1）整体的政治思想性 （2）内容的科学性 （3）分幅内容的完整性 （4）表达形式的艺术性 （5）图幅间内容的统一性 （6）资料的现势性二、地图集的基本类型 按常用的指标：内容、用途、区域范围、成图方法、地图集等可以分为不同的类型。1.按制图区域分类：世界地图集、国家地图集、区域地图集、城市地图集。2.按地图集内容分类：普通地图集、专题地图集、综合性地图集。3.按地图集用途分类：教学地图集、参考性地图集、旅游地图集、军事地图集。三、电子地图集 电子地图通俗理解可以认为是电子介质上显示的地图，具有可视化的特点。如计算机屏幕地图、大屏幕投影地图等。电子地图集是按照统一设计原则和编排体系的系列电子地图的集合。1 1、电子地图集的特点、电子地图集的特点 （1）应用的扩展性；（2）应用的便捷性；（3）形象生动性；（4）动态性；（5）交互性；（6）超媒体集成性。2.2.电子地图集的类型电子地图集的类型 电子地图集除具有按制图区、内容、用途等分类的地图集类型外，还可以按信息源进行分类。（1）文本源电子地图集-基于文本源（2）数据库源电子地图集-基于地图数据库或GIS（3）遥感影像源电子地图集-基于遥感信息源（4）数字测图源电子地图集-基于数字测图中华人民共和国人口电子地图集 该地图集利用我国2000年第五次全国人口普查数据与最新中国电子地图，通过可视化的形式对第五次人口普查的成果进行全面系统地表达和展示。该系统提供对人口空间认知的可视化环境，形象地表达人口的地区分布、差异特征，揭示人口要素间的相互关系以及与区域各种要素的制约关系，有助于读者提高对我国人口问题的认知水平。本图集共包括192幅地图及大量的人口普查数据和相应的文字说明。地图分为序图、人口分布、性别和年龄、人口变动、民族、家庭和婚姻、生育、人口受教育程度、人口在业状况和住房共十个图组；人口数据包括按省、地区、县三级地域汇总、涉及人口各方面特征的指标二百多万个。图集同时提供了强大的人口空间查询与统计分析功能，主要包括：放大、缩小、智能显示、单图与多图显示、不同比例尺下的地图可视、模糊查询、动态查询、逻辑表达式查询、特征值查询、人口统计分析和空间统计分析、分级统计制图和专题统计制图等功能模块。本图集可为各级领导干部和人口研究与管理人员认识我国人口国情、分析人口区域发展规律、制定人口社会经济可持续协调发展政策提供参考，也可为从事与人口有关的大专院校、科研院所及各应用部门提供人口基础资料与分析工具。武武汉测绘科大推出超文本科大推出超文本电子地子地图集框架系集框架系统该系统由电子地图快速制作系统和应用系统两部分组成，能高效、方便、优质地组织一个区域的巨量各种现有地图、航空及遥感图像、数据、图表、数据、文字等成一个电子地图集系统，它除了具有一般电子地图集的功能外，还具有各比例尺地图实时切换，任意比例尺地图全区域连续漫游，高精度长度、面积量测，以及“特写窗口”等特色功能。该电子地图集可迅速修改、增补、更替、扩充，并能随时“所见、所改即所得”地输出硬拷贝存档或备用。思考题 1从专题地图的定义分析其具有那几层涵义？2专题地图、专题要素各具有哪些特征？两者的关系是什么？有哪些区别？3定点符号法如何表示专题要素的空间分布、数量、质量特征、内部组成及其发展动态？4定点符号法、定位图表法、分区统计图表法有哪些区别？5线状符号法和动线法有哪些区别？6范围法和点值法有哪些区别？7质地法和分级比值法有哪些区别？8表达专题要素质量特征的主要表示方法有哪些？9表达专题要素数量指标的主要表示方法有哪些？10专题地图表示方法和地图符号视觉变量有何相互关系？11电子地图的定义、基本特征是什么？如何按信息源进行分类？12地图集的定义是什么？有什么基本特征？如何按用途、内容进行分类？第六章 结 束