地图学课件 第四章 地图概括

,*,地 图 学 原 理,第三章 地图概括,第一节,概述,第二节,地图概括的内容和方法,第三节,地图概括的现代发展,第一节,概述,一、地图概括,地图概括的概念,：,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。,地图概括的实质,：解决广阔制图区域内繁多的地理事物与有限地图幅面面积之间的矛盾。,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。,二、影响地图概括的因素,客观因素,：,地图用途和主题、比例尺、制图区域的特点、制图数据的质量、,图解限制。,主观因素,：,制图者的才能和经验。,1,、地图的用途和主题,地图用途,地图概括的主导因素。,地图主题,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 理 图,地 势 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，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,。,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。,4,、数据质量,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,3,5,、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,三、地图概括的原则,地图概括的,原则,：要全面、系统、综合地考虑各影响因素对地图概括的作用，从而确定不同的地图概括标准。,1,、符合地图用途的需要。,2,、保持地图清晰易读且内容完备。,3,、保证一定的地图精度。,4,、反映出制图区域地理特征。,一,.,选取,二,.,简化,三,.,夸张,四,.,符号化,第二节,地图概括的内容和方法,一、,选取,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。,中国土地资源图的分类系统,对内容选取：,以地图的用途、比例尺、区域地理特点等为依据，保留主要的地图内容，去掉次要的地图内容，以反映主要的、重要的、能反映区域特征的地理事物和现象。,1,、,资格法,:,根据地物的数量、质量特征来确定地图内容的选取条件，目的是解决“,选哪些,”的问题。,2,、定额法,：从地图适宜的负载量为基础，确定单位面积内地图内容的选取指标（总量或密度），目的是解决,选多少,要素的问题。,面积负载量,：地图上全部符号和注记所占面积与图幅总面积之比。,数值负载量,：地图上单位面积内的制图对象个数或长度。,极限负载量,：地图上可能达到的最高负载量。,适宜负载量,：适合于地图用途并能反映制图区域特点的地图负载量。,3,、区域指标法,小比例尺地图概括过程：,搜集与编辑空间数据,：,原始地图的镶嵌和比例缩小,研究区域地理特征,：,编制确定要素选取的区域指标图,反映制图空间数据的类型及其区域差异,反映制图空间数据在不同比例下的信息容量,反映空间数据的精度,4,、确定选取指标的数量分析方法,、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,(,q,+,p,),n/,cm,2,为,居民点个数,S,=,n,(,p,r,2,+3.5,d,2,),居民点面积负载量,S,：,图上单位面积（,1cm,2,）,载负量。,S,S,i,/100mm,2,=(,S,p,r,i,2,+,S,3.5,d,i,2,)/100mm,2,此方法一般用于确定,居民点,选取数额,南京市,字宽,d,r,注记面积,p,r,、,开方根规律,法,N,B,=,N,A,M,A,/M,B,N,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。,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：,D,N,B,=,N,A,C,D,M,A,/M,B,符合方根规律，尺寸缩小：,C,1,=1,不符方根规律，尺寸相同：,不符方根规律，尺寸不同：,线状,C,2,=,M,A,/M,B,面状,C,3,=,(,M,A,/M,B,),2,线状,C,2,=(,S,A,/S,B,),M,A,/M,B,面状,C,3,=(,f,A,/,f,B,),(,M,A,/M,B,),2,符号尺寸改正系数,C,的三种情况：,地物重要性改正系数,D,的三种情况：,很重要：,D,1,=,M,B,/M,A,一 般：,D,2,=,1,次 要：,D,3,=,M,A,/M,B,N,B,=,N,A,(,M,A,/M,B,),X,N,B,=,N,A,(,S,A,/S,B,),(,M,A,/M,B,),X,N,B,=,N,A,(,f,A,/,f,B,),(,M,A,/M,B,),X,开方根规律的一般公式：,x,的选取级，可设为,0,1,2,3,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。,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。,未考虑到地理差异，特别是制图地物分布的密度变化。,选取级,x,的调整可适当弥补地理差异的影响。,开方根规律的基本特点：,、等比数列法,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,A,1,A,2,A,n,河流间距分级,B,1,B,2,B,n,符合等比关系,A,i,=,A,1,r,i,-1,B,i,=,B,1,p,i,-1,C,11,C,22,C,nn,为河流应保持的最小间隔，则,C,ii,=(,B,i,+,B,i,+1,)/2,C,nn,C,n,n,-,1,C,n,2,C,n,1,A,1,A,2,C,n,-,1,n,-,1,C,n,-,1,2,C,n,-,1,1,A,2,A,3,C,22,C,21,A,n,-,2,A,n,-,1,C,11,A,n,B,n,-,1,B,n,B,n,-,2,B,n,-,1,B,2,B,3,B,1,B,2,选取间隔 距离分级,长短分级,1,C,i,1,1,1+,p,i,C,22,-C,11,r,C,11,1-p,-,-,+,=,8.1,7.5,7.2,4 5.2,6.3,5.1,4.3,3.8,6.8 8.8,2.9,2.3,11.4 14.8,1.9,14.8,5.1 7.6,3.4 5.1,2.3 3.4,1.5 2.3,选取间隔 距离分级,长短分级,显示空间信息的重要特征，删弃次要的细部,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。,二、,简化,1,、质量特征的简化,2,、数量特征的简化,3,、图形特征的简化,4,、地物内部结构的简化,因比例尺变化产生的简化概括,提高或强调符号的重要特征,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。,三、,夸张,1,、不依比例尺放大,2,、移位,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,四、,符号化,第三节,地图概括的现代发展,地图概括的发展，一方面扩展多种应用数学的理论于图形建模，取得了自动概括的许多新方法；另一方面全力探讨地图概括概念模型的建立。,一、概括的新算法：,空间域的概括和频谱域的概括,1,、空间域的概括,：采用各种算法直接对图形坐标进行处理，目前大多数算法都属于空间域概括。,模糊综合评价模型、图论模型、三角网剖分、分形选取模型、开方根规律的分形扩展模型、人工神经元网络等,2,、频谱域的概括,数字环境下的自动概括：,1,、从数据库中经过概括变换推导出多尺度的数据库,（数据库概括）；,2,、用一种比例尺进行符号化输出时，数据库中的数据因分辨率不能进行清晰显示而进行的概括变化,（制图概括）。,二、自动概括的概念模型：,区别：,数据库概括是要减少数据量，提高,GIS,中分析功能的效率，只有数据库管理数据的能力而不考虑符号表达；制图概括主要任务是为了可视化而对模型概括后派生的数据库进行图形显示，与输出的比例尺有关。,专家系统,：模拟人的思维过程并将专家知识赋予计算机。当计算机对问题求解时，就利用这些知识进行推理，证明，从而得到答案。,