地图符号和地图表示法.ppt

第二章地图符号和地图表示法第一节地图符号及其分类,一地图符号的本质地图符号是表达地图内容的基本手段，它由形状不同、大小不一、色彩有别的图形和文字组成。地图符号是地图的语言，是一种图形语言。他与文字相比，最大的特点是形象直观、一目了然。就单个符号而言，它可以表示客观事物的类别、空间分布位置、数量多少。就同类事物而言，可以反映该类事物的分布特点。各类符号的总和，则可以表示各类事物之间的相互关系及区域总体特征。地图符号不仅具有确定客观事物的空间位置、分布特点以及数量、质量特征的基本功能，还具有相互联系和共同表达地理环境诸要素总体特征的特殊功能。,地图符号的构成特点地图内容是通过符号来表达的，因此符号具有如下特点：1.符号应与实际事物的具体特征有联系，以便于根据符号联想实际事物；2.符号之间应有明显的差异，以便相互区别；3.同类事物的符号应该类似，以便分析各类事物总的分布情况，以及研究各类事物之间的相互联系；4.简单、美观、便于记忆、使用方便。,二、地图符号的分类1.按符号的空间分布情况。空间分布有四种类型：点位分布、线状分布、面积分布、体积分布。点位分布可以表现为：地图上一个定位点。一个独立位置的事物、一个测量控制点等，代表一个地区的国民经济统计图形，也算做点位分布。线状分布指存在于空间的有序现象，线状符号在地图上是一个线段。如河流、道路、运输线。面积分布指事物的占有范围、连续的空间现象。因此面状符号在地图上是一块图斑。体积分布可以推想为从某一基准面向上下延伸的空间体，例如人口或一座城市，可以表示具有体积量度特征的有形实物或概念产物，这些空间现象可以构成一个光滑曲面。因此体积符号在地图上可以表现为点状、线状、面状三维模型。所以把地图上符号的分类确定为点状符号、线状符号、面状符号、体积符号。,点状符号：表达空间上一个点位的符号。具定位特征，为不依比例符号。线状符号：表达空间上沿某个方向延伸的线状或带状现象的符号。具定位特征，为半依比例符号。面状符号：表达空间上具连续两维分布的现象的符号。具定位特征，为依比例符号。体积符号：表达空间上具三维特征的现象的符号。具定位特征，与比例尺相关。,2.从视觉上地图符号可分为形象符号和抽象符号。形象符号指对应于空间事物形态特征的符号，它的象征性和约定性很好。抽象符号只用几何形状和色彩表示的符号系列，这些符号能体现量的变化，但约定性很差。一个三角形既可以代表控制点，也可以代表金矿、消防队等。,3.从对地图比例尺的依存关系上，地图符号可分为比例符号、半比例符号、非比例符号。,半比例符号,三地图符号系统初始符号极为b系统扩充分出子系统层次b0,b1。这些子集层代表不同级别集合的系统地图符号系统反映所表达现象的层次关系，顾及到现象按类、亚类、种或分的可能性。子系统数量和每一子系统中地图符号的数量取决于人们对地球的认识水平。地图符号系统的逻辑性体现在由单个地图符号及其构成的地图符号系列,地图符号的系统,制图内容及符号系统,图形代码,几何图形的种类,基本形状的变态,填色种类,一种是能获得数量感受的变量，即二维平面上的尺寸，由于数量感要求变量的可量度性，因而尺寸是产生数量感唯一的变量。另一种是能获得次序感受的变量。亮度、网纹、尺寸变量都能产生这种次序级别。尺寸、网纹的纹理变量、网纹的方向变量能参照亮度排序的模式，也可以产生次序感受。,第二节符号的感受效果一视觉变量的感受效果,图形的差异感包括组合感受和选择感受两个方面。当我们组织所有这些变量完成一张地图任务-像语言的“造句”时，这些变量的作用是协同作业，他们服从于整体效果。正是几种变量的参与及他们自身的差异，使图幅具有组合感受和整体性。在这里变量原有的差异退到了次要的地位。与组合感受并存，又有较强差异反映的是选择感受。尺寸、亮度、网纹、颜色和方向等每一种视觉变量的选择都有自己的个性。所以选择感受体现了地图内容的差异。,二、图形视觉的心理效果聚类感受、视觉对比、层次结构、图形与背景、视觉平衡，都是影响地图设计的视觉心理因素。1.聚类感受大脑被认为是一个动力系统。是知觉对刺激物积极的组织使类似或邻近的刺激有结合起来的倾向。反之，不同类别的刺激容易在视觉上疏远。（1）类似因素相互类似的刺激容易组成整体。,（2）邻近因素相互较短的或互相邻接的刺激物，容易组成整体。,（3）闭合感觉一个接近于完形但还没有闭合的图形，瞬时观察总有把它和拢的倾向。,（4）完形倾向彼此相属的部分容易组成整体，而不相属的部分便离开了主体。,2视觉对比对比产生于视觉差异。区分为主要部分和次要部分。地图设计者应努力造成差异，以便在对比中取得协调。（1）线划对比线划的类型和宽度构成一张地图的网络，产生丰富的信息。,（2）色彩对比色彩对比小的图形呆板单调，不能引起注意。色相对比在视觉中出现不同层次，产生地图结构的差异。由亮度的反差造成地图上的亮区和暗区可以突出主题。主题以外的图形普染浅灰色也可以显现主题的地位。冷暖色对比和互补色对比对一些图种非常有用。,（3）网纹对比因为网纹多数用于面状符号，它的对比程度通常由选择的定性制图或定量制图的性质所决定。网纹的排列变量之间的差异性较大，对比明显产生选择性感受。,3层次结构大多数空间信息的传输，包含着复杂的关系，图形便需要进行层次分析，以便将地图资料清晰化和专题资料系统化，使重要性不同的地图内容层次结构分明。（1）延伸网络主要反映线状符号的网络关系，例如河流系统的主流和支流关系，全国的道路系统也是如此。延伸网络通常是顺序性的，但对线路的等级进行量化，以显示空间信息的相对重要性。（2）层次网络多用于表示主题的分类系统。由于分类按上下级的关系组成网络，因此每项类别和特征都在网络中处于固定位置，一个类别的意义内涵要由该类别与其他类别和特征的关系来决定。,（3）立体层次和层次网络正好相反，它要求被表示的成分处于不同的视觉平面上。立体层次也可表现为单个符号的叠加和晕线处理。,（4）激活扩散这种模型在地图上的应用：当一个系统被加工或受到刺激，在该系统的结点上就出现激活，然后沿结点的各连线，系统向四周扩散。,4.图形与背景图形是具有一定界限、组织比较严密的，背景则是没有界限的同一性空间。在心理感受上，图形与背景的构成有如下特征：（1）明暗差异产生图形视觉的特点就是注意力集中在差别上，当其他的图形亮度一致时，较暗部分成为图形，而由于海水部分较暗，则较亮的陆地成为图形。,（2）良好的边界产生图形边界起两种视觉作用，一是使图形造成闭合，自然形成一个整体；一是产生差异也区分为一个整体。（3）清晰的区域产生差异主题部分的地图，经过较精心的设计和绘制，与周边图形产生差异，这种差异便为知觉场发现，产生图形与背景的差别。（4）熟悉产生图形若已知的图形已存储在记忆中，便能对比生疏的图形产生差异，在知觉场中使熟悉的图形突出。相反的，若要是未曾记忆的区域成为图形，就需要组织较多的记忆因素。（5）较小区域容易成为图形较小区域与较大区域并列时，往往是小区域作为图形首先出现。,5视觉平衡平衡是一种均匀的状态。美国阿恩海姆提出视觉平衡是由两个主导因素造成的：重力和方向。在地图图廓内，图形是根据他所在绝对位置、尺寸、形状决定重力，图形的相关位置、内容、形状决定方向。要使图形产生平衡我们还要做到：（1）把主题部分放在视觉中心。（2）调整图形格局最重要的一点是：不要抛开图形或图组的内容去单纯追求平衡，当平衡显示某种意义时，它的功能才算发挥出来。,第三节基本图形变量一、构成符号的视觉变量（基本图形变量）,形状变量尺寸变量方向变量颜色变量网纹变量,1.形状变量是视觉上能够区别开来的几何单体。对于点状符号来说，符号本身就体现了形状的变量。形状变量在线状符号中是一个个形状变量的连续，在面状符号中是一排排形状的连续，而不是整线段或整个面积同属一个形状变量。,2.尺寸变形是组成不同形状的符号在量度上的变量。衡量尺寸变量要从几何面的直径、长、宽、高和多边形的面积作比较。,3.方向变量适用于长形或线状的符号。所谓方向变化是对图幅的坐标系而言，在整幅图中必须和地理坐标的经线或直角坐标线成同一的交角才不致混乱。,4.颜色变量是最活跃的一种视觉变量。颜色包括颜色和非颜色，颜色具有色相、亮度、彩度三种特性，而非颜色却只有亮度特性。颜色的三种特性对制图来说各有作用，因而也可以各自成为一种视觉变量。,5.网纹变量,指在一个符号或面积内部对线条或图形记号的重复交替使用。网纹有许多种，可归纳为线划网纹、点状网纹和混合网纹。就网纹的组合来说，主要表现在方向、纹理和排列上，并且以整体特征被感受。网纹的纹理变量由间距相等的点或平行线段组成，线段可以是虚线、实线或波纹线。点状纹理也称晕点，线状纹理也称晕线。网纹的排列变量由规则或不规则、抽象或象形的形状所组成。,点、线、面符号在视觉变量上的关系如下图。,二、视觉变量的组合在千变万化的符号形式中，根据空间事物相互联系的特征，以某种变量为主脉，可以形成一系列结构符号。在点状符号中：（1）改变形状a；（2）间断形状b；（3）附加形状c；(4)组合形状d；（5）改变方向e。,线状符号形状的连续变化，可以产生实线和间断线。也可以用叠加、组合和定向构成一个相互联系的线状符号系列。线状符号的变化也不限于一种变量，尺寸变量参与了线状符号的变异。,面状符号的结构中，网纹变量起很大作用，在一定意义上说网纹变量是形状变量的组合。,从构形而言，视觉变量产生的符号可以区分为规则的和不规则的图形。象形符号也是一种不规则符号，很难以某种变量说明它。,三符号与图形的感受效果,视觉变量的感受效果,数量感次序感差异感,四地图符号对制图对象特征的描述不同的制图对象有不同的特征标志，而不同的特征标志需要不同的方法加以描述。制图对象的基本特征主要包括：定位特征：位置和空间范围性质特征：辨别不同类型对象的标志，属于定名尺度的范畴数量特征：对象数量大小及数量关系的标志，间隔尺度和比率尺度关系特征：每一对象所处的地位及其其他对象的相互关系时间特征：对象性质或数量的时点或时段标志，反映对象的发展变化及趋势,1性质特征的描述描述对象性质种类或类型差别的符号属于定性符号。形状、颜色、结构、方向点状符号形状变量是表现性质差别最主要的因素线状符号形状、颜色、结构河流蓝色的粗细渐变、境界的不同结构面状符号形状、结构、方向,2、数量特征的描述非分级处理和分级处理点状符号尺寸、明度、结构线状符号线宽明度、结构面状符号面积内基本元素图形尺寸来表现，通过明度等级进行分级描述,3、关系特征的描述符号系统分类、分级以及层次结构和空间组合,第四节地图符号设计一、影响符号设计的因素1地图内容2资料特点3地图的使用要求4所需的感受水平5视觉变量,二、符号设计要求1图案化2象征性3清晰性4系统性5适应性,三、符号的形态变化1点状符号点状符号的基本形态可以使规则或不规则的，几何图形事规则的形态，用非比例尺的符号尽可能简单的方式表达物体的实际形态或物体外貌的某些要素时，为不规则形态。,点状符号的形态特征,平面形态：用物体在实地上平面图形作为符号设计的基础，如独立房屋、水井侧面形态：用简化了的侧视外形来设计符号，如烟囱会意形态：符号与所表示物体或现象有某种关联,2线状符号一般稳定性好的物体用实线表示，稳定性差的用虚线表示，重要的物体用实线表示，次要的用虚线表示精确的物体用实线表示，不精确的用虚线表示地面上用实线表示，地面下的用虚线表示,3面状符号面状符号是根据其边线的实地位置表示，不产生形态差异,1.定名量表,研究事物时使用定性关系，也可以以一个群体中出现频率最大（数量关系）的类别定名。,地理变量的量表系统,四、符号的尺寸变化符号的尺寸是表达数量特征最有效的变量,2顺序量表,按某种标志将制图对象排序，表现为相对等级。,用于排序的标志可以是定性的，也可以是定量的,3.间距量表,通过一定量值形成的制图对象排序，利用某种单位对顺序增加距离信息，不能确定系统中某一特定物体具体的值,4.比率量表,以明确的比率数值描述制图对象的数值差异,L,kLr,kLr2,kLr3,kLr4,kLr5,H,等比数列是常用的方法之一,1点状符号点状符号的大小取决于他在图面上的作用。点状符号包括：（1）标明物体的含义及其位置（2）表明物体的重要程度,2线状符号线状符号的尺寸通常指线的粗细，对于组合线则增加线距的大小及基本单元的大小和间隔3面状符号尺寸变化不适用于面状符号，它的范围是有位置确定的。,一彩色彩色的量度每一种彩色视觉都可依据三个特性进行度量，即色相、亮度和彩度。1.色相是色彩视觉相互区别的心理学特征，它取决于某种彩色反射光谱的主波长。我们把红、橙、黄、绿、蓝、紫定为基本相色。光的三原色又称加色原色：红、绿、蓝。用于光的混合和色彩监视器的色彩显示。颜料的三原色又称减色原色：黄、品红、青。用于颜料和印刷。,五、符号的颜色变化,2亮度。表示色光的强度，是彩色和非彩色的明暗特征。任何色相的量度级分的过多时，不容易被识别，亮度对比加大，才容易分辨。3彩度。它的心理学概念就是饱和度，是指彩色相对于光谱色的纯洁度。彩度对于色彩来说，不仅是一种量度标准而且构成了色彩的千差万别，丰富了色库，彩度常常参与地图的配色，不同的彩度弥补了图面的彩色设计。,色彩在地图感受中的作用十分显著：(1)提高了地图传递空间信息的容量。(2)用视觉次序反映地物的数量特征和动态变化(3)增进地图的美感和艺术造型地图色彩的选择，有些是以生理学为基础的，人的知觉机制所起的作用构成设计图形时的限制；有些是以心理学为基础的，对色彩产生寓意的和主观的效果；有些则是色彩应用长期形成的用色习惯。,1前进色和后退色把色彩区分为前进色和后退色出于生理特性，地图上海洋部分用蓝色表示，地势部分分层设色时用暖色表示，都和色彩的感觉有关。2色彩的交互作用观看色彩不仅取决于它的物理刺激，而且还因周围色彩的交互作用向对立色相转化。3色彩的恒常性当光源的光谱成分发生变化时，我们看到地图的颜色会保持不变，这种特性成为色彩的恒常性。4感情色彩色彩与人的情感或情绪有着广泛的联系，不同民族的文化特点又赋予色彩以各自含义和象征。5习惯用色色彩也不是都能寓意，相当一部分地图图例的色彩选择与感情因素无关，而是按照逻辑及习惯设定彩色。经过长期沿用，有的形成了规范，有的也以约定俗成。,二色彩的选配1.同种色的配合2.类似色的配合3.原色的配合4.互补色的配合5.对比色的配合6.综合色的配合,1点状符号点状符号的颜色差异基本上是色相变化，但色相的选择要受到符号大小、重要性、分类标志和颜色对比等因素影响2线状符号单线符号主要是色相变化，当线状符号的宽度夸大到一定程度时，可以产生亮度、密度和饱和度的变化3面状符号通过颜色的变化可以表示出区域外观的各种变化，可以用色相、两度、饱和度的变化表达区域的特征，也可以用不同网纹实现这个目的。,