第3章地圖概括

1、 3.1 地圖概括概述 3.2 地圖概括的數(shù)量分析方法 3.3 地圖概括的基本方法 3.4 地圖概括的現(xiàn)代發(fā)展 3.1.1 概括的定義 3.1.2 實(shí)施地圖概括的步驟 3.1.3 影響地圖概括的因素 采用簡(jiǎn)單扼要的手法，把空間信息中主要的、本質(zhì)的數(shù)據(jù)提取后聯(lián)系在一起，形成新的概念。 即在編制地圖中，取舍和簡(jiǎn)化地圖內(nèi)容的原理與方法；通過(guò)取舍和簡(jiǎn)化，表示制圖區(qū)域或制圖對(duì)象最主要的特征和分布規(guī)律，也稱制圖綜合。 1分類分類 2簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化 3夸張夸張 4符號(hào)化符號(hào)化 空間數(shù)據(jù)的排序、分級(jí)或分群。 包括： 分類：分類：是某類地物的定性（qualitative）概括，而不是地圖質(zhì)量（quality）特征的概

2、括。 分級(jí)：分級(jí)：分類的另一種方式，對(duì)空間信息的數(shù)量進(jìn)行處理。 定性特征的概括：依據(jù)地物屬性、制圖需要及圖解限度所進(jìn)行的重新分類。分級(jí)：空間信息進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)時(shí)，數(shù)據(jù)劃分為數(shù)學(xué)定義的級(jí)別。土地利用耕地園地林地牧草地果園 桑園 菜園 橡膠園城市商業(yè)區(qū)街道校園公園內(nèi)部道路綠化地教學(xué)樓電話亭高速公路主要道路次要道路大車路鄉(xiāng)村路 顯示空間數(shù)據(jù)的重要特征，刪棄不重要的細(xì)部。 包括：地理信息的取舍和圖形簡(jiǎn)化 取舍：取舍：選取較大、重要的、有代表性的地物表示（選取的順序：從整體到局部，從高級(jí)到低級(jí)，從主要到次要，從大到?。?，舍棄較小的、次要的內(nèi)容；如1：1萬(wàn)圖有農(nóng)村道路，1：20萬(wàn)無(wú)，若農(nóng)村道路全選上，則圖面

3、顯得過(guò)分擁擠； 圖形簡(jiǎn)化：圖形簡(jiǎn)化：如蜿蜒公路、河流的簡(jiǎn)化，居民地的簡(jiǎn)化。比例尺概括：依據(jù)比例尺變化而設(shè)定取舍標(biāo)準(zhǔn)。目的概括：依據(jù)制圖目的、區(qū)域特征的空間信息選取。 提高或強(qiáng)調(diào)符號(hào)的重要特征。編圖目的影響內(nèi)容詳簡(jiǎn)(交通圖、旅游圖)圖例設(shè)計(jì)中的夸張強(qiáng)調(diào)重要的地物，符合審美和寓意的需要。將空間信息通過(guò)分類、簡(jiǎn)化、夸張等方法所獲得的記號(hào)，根據(jù)其基本特征，相對(duì)重要性和相關(guān)位置制定成的各種圖形。制作符號(hào)：使空間信息成為視覺(jué)可見(jiàn)的圖形視覺(jué)化地圖的用途和主題地圖的用途和主題地圖的比例尺地圖的比例尺制圖區(qū)域的地理特征制圖區(qū)域的地理特征數(shù)據(jù)質(zhì)量數(shù)據(jù)質(zhì)量圖解限制圖解限制/符號(hào)符號(hào)1.地圖的用途和主題地圖的用途和主

4、題用途：教學(xué)和一般地形圖，教學(xué)圖符號(hào)較大，顏色較多，內(nèi)容較少；一般地形圖符號(hào)較小，色彩單一，內(nèi)容較多；主題：普通地形圖，相對(duì)均衡的詳細(xì)程度表現(xiàn)地物，概括的程度均一；交通圖，專題地圖，重點(diǎn)突出交通，對(duì)于地貌、植被、水系表現(xiàn)的較少，概括的程度加大。 是影響地圖概括的主要因素，其影響在于： （1）影響地物的數(shù)量多少：對(duì)同一制圖區(qū)域，比例尺越小，地物越少；對(duì)同一幅面的地圖，比例尺越小，制圖區(qū)域越大； （2）影響地物碎部特征的表達(dá)：如居民地，由輪廓點(diǎn) （3）影響地物的重要性：縣城在1：5萬(wàn)地圖上是重要的，到1：50萬(wàn)地圖上可能變成不重要的。 3.制圖區(qū)域的地理特征制圖區(qū)域的地理特征區(qū)域的自然和經(jīng)濟(jì)條件，

5、同樣的地理事物在不同地區(qū)具有不同意義，因而影響對(duì)區(qū)域的表達(dá)。 4.數(shù)據(jù)質(zhì)量數(shù)據(jù)質(zhì)量地圖概括是以空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)的種類、特點(diǎn)及質(zhì)量直接影響地圖概括的質(zhì)量?？臻g數(shù)據(jù)：包括圖表、影像、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和文字資料四種表現(xiàn)形式：天文、大地、GPS數(shù)據(jù)數(shù)字遙感圖像和地圖資料現(xiàn)勢(shì)資料各種專題編圖資料3 5.圖解限制圖解限制影響符號(hào)最小尺寸設(shè)計(jì)的因素：視覺(jué)分辨能力；印刷與繪制技術(shù)；地物和地理環(huán)境選取的順序選取的順序 從整體到局部，從整體到局部， 從高級(jí)到低級(jí)，從高級(jí)到低級(jí)， 從主要到次要，從主要到次要， 從大到小從大到小分類和選取是地圖概括的主要手段。常用數(shù)量分析方法：用于居民點(diǎn)選取用于河流等線狀地物要素的選取適

6、用于各類要素的選取適用于某一類要素的選取用于從大比例尺編制小比例尺圖反映制圖空間數(shù)據(jù)的類型及其區(qū)域差異；反映空間數(shù)據(jù)與比例尺逐級(jí)變換后的數(shù)據(jù)密度相適應(yīng)；反映空間數(shù)據(jù)的精度。 以地圖符號(hào)的面積載負(fù)量確定符號(hào)選取數(shù)量指標(biāo)的方法。一般用于居民點(diǎn)選取數(shù)額。 S=n（a+p） S居民點(diǎn)的面積載負(fù)量 a居民點(diǎn)符號(hào)的面積，園半徑為r，a=pr2 p居民點(diǎn)注記的面積，字寬為d，漢字地名逐級(jí)平均由3個(gè)字組成，加上字間隔占0.5個(gè)字寬，共3.5個(gè)字寬，p=寬*高=d2 n每cm2居民點(diǎn)的個(gè)數(shù) 則為：S=n(pr2+3.5d2)SSi/100mm2=(Spri2+S3.5di2)/100mm2居民點(diǎn)面積負(fù)載量：每1

7、00mm2居民點(diǎn)面積的總和南京市南京市字寬dr注記面積pr 在編繪地圖上的河流時(shí)，要根據(jù)地圖比例尺和用途，選取進(jìn)入新編圖的河流，確定哪些河流能夠入選，主要看：河流的長(zhǎng)度河流的長(zhǎng)度和河網(wǎng)密度（即河流間距）和河網(wǎng)密度（即河流間距）。河流越長(zhǎng)，間距越大，河網(wǎng)密度越小，這些河流就越能被選??；而河網(wǎng)密集的地區(qū)，雖河流較長(zhǎng)，也可能被刪除。 用等比數(shù)列確定地圖要素選取的方法蘇聯(lián)學(xué)者鮑羅金根據(jù)心理物理學(xué)試驗(yàn)，察覺(jué)到同一要素的等級(jí)差別常遵循等比數(shù)列的規(guī)則。以河流在支流選取上的應(yīng)用為例：設(shè)河流長(zhǎng)度分級(jí)A1,A2,An河流間距分級(jí)B1,B2,Bn符合等比關(guān)系A(chǔ)i=A1ri-1Bi=B1pi-1r,p為辨認(rèn)系數(shù)(公比

8、)可令 r=1.3，p=1.5C11,C22,Cnn為河流應(yīng)保持的最小間隔，則Cii=(Bi+Bi+1)/2 （1）確定河流全取和全舍的長(zhǎng)度指標(biāo)，如原圖上全取河流長(zhǎng)度定為15cm，全舍河流長(zhǎng)度定為4cm；確定上限和下限； （2）確定等比數(shù)列的比值r，為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般以1.31.5，進(jìn)行分級(jí)，作為A列（河長(zhǎng)列），r=1.3，可得數(shù)列各值分別為：4，5.2，6.8，8.8，11.4，14.8，則本列河流長(zhǎng)度分級(jí)為45.2，5.26.8，6.88.8，8.811.4， 11.414.8，14.8 cm； （3）確定河流間隔p，為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般以1.31.5，進(jìn)行分級(jí)，作為B列（河間隔列），p=1.5

9、 cm，可得數(shù)列各值分別為：1.5，2.3，3.4，5.1，7.6，11.4，17.3，（注意：（注意：A和和B列級(jí)別應(yīng)相列級(jí)別應(yīng)相等），等），則本列河流間距分級(jí)為1.52.3，2.33.4，3.45.1，5.17.6， 7.611.4，11.417.3 cm； （4）確定Cii，同級(jí)河流長(zhǎng)度范圍內(nèi)，河流應(yīng)保持的最小間隔，Cii=（Bi+Bi+1）/2，即所對(duì)應(yīng)B列的平均值；凡本河流長(zhǎng)度范圍內(nèi)，間距Cii河流全??； （5）計(jì)算Cij，同級(jí)河流間距范圍內(nèi)，河長(zhǎng)不等時(shí)，河流的最小間隔 直接確定編繪圖要素的類型、特征、數(shù)量指標(biāo)，作為選取的參考； 定額法系指按規(guī)定圖上單位面積內(nèi)應(yīng)選取表示地單位面積內(nèi)應(yīng)

10、選取表示地物的總數(shù)或密度物的總數(shù)或密度，依選取的順序進(jìn)行選取，以不超出總量指標(biāo)為限的一種選取方法。 如在1：10萬(wàn)的圖編制1：50萬(wàn)城市圖，可直接確定城市的類型、特征，數(shù)量指標(biāo)，規(guī)模，人口，城市化水平具體的指標(biāo)，然后根據(jù)編圖資料，直接進(jìn)行選取。 定額法選取受地理區(qū)域、地理要素的意義及其分布特地理區(qū)域、地理要素的意義及其分布特點(diǎn)、符號(hào)大小和注記規(guī)格點(diǎn)、符號(hào)大小和注記規(guī)格等因素的影響，在規(guī)定選取定額時(shí)必須要考慮這些因素，同時(shí)還要考慮地物本身特征及其與周圍的聯(lián)系。 缺點(diǎn)：難以保證選取的數(shù)量同所需要的質(zhì)量指標(biāo)取得協(xié)調(diào)。如由1：5萬(wàn)地圖編繪1：50萬(wàn)，1：5萬(wàn)共6個(gè)鄉(xiāng)，1000個(gè)居民點(diǎn)，確定定額選取30

11、0個(gè)，每個(gè)鄉(xiāng)選取50個(gè)，對(duì)于A鄉(xiāng)，范圍小，居民點(diǎn)共46個(gè)，而B鄉(xiāng)，居民點(diǎn)多達(dá)288個(gè)；造成了選取的數(shù)量與密度不協(xié)調(diào)。 地圖概括的回歸模型，是采用相關(guān)分析與回歸分析相關(guān)分析與回歸分析方法建立的確定制圖對(duì)象的選取數(shù)量指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)一種或幾種變量的變化推測(cè)另一種變量的變化，單（一元）回歸或復(fù)（多元）回歸模型。 相關(guān)分析與回歸分析是建立在樣本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的，在地圖制圖中，通過(guò)對(duì)已出版地圖的大量統(tǒng)計(jì)分析，可知實(shí)地（或大比例尺地圖）一定密度的一種（以x表示），或兩種（以x1，x2表示）的變量數(shù)據(jù)，在某種比例尺地圖上由一個(gè)對(duì)應(yīng)的選取數(shù)（以y表示），即y與x之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系。 步驟：抽樣統(tǒng)計(jì)，獲取樣

12、本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算樣本相關(guān)系數(shù)，進(jìn)抽樣統(tǒng)計(jì)，獲取樣本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算樣本相關(guān)系數(shù)，進(jìn)行相關(guān)系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)，建立回歸方程（選擇數(shù)學(xué)模型，如行相關(guān)系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)，建立回歸方程（選擇數(shù)學(xué)模型，如直線、曲線），解算回歸方程（直線、曲線），解算回歸方程（a，b），回歸方程顯著性檢驗(yàn)），回歸方程顯著性檢驗(yàn)地圖上居民點(diǎn)的選取程度，同實(shí)地密度之間存在著相關(guān)關(guān)系。y=axbxi 為居民點(diǎn)實(shí)地密度x 為居民點(diǎn)平均密度yi 為圖上選取數(shù)y 為選取的平均數(shù)a,b為待定系數(shù)建立回歸方程：22()()()()iiiixxyyrxxyy 資料圖上某一要素轉(zhuǎn)到新編地圖上，其數(shù)量變化與這兩圖的比例尺分母的平方根有關(guān)；德，特普費(fèi)

13、爾 (F.Topfer) 選取地物的多少，除與比例尺有關(guān)外，還與其它有關(guān)，如地物的重要程度，符號(hào)尺寸等，為了更好地反映同一要素具有不同等級(jí)的數(shù)值和適應(yīng)因地圖比例尺縮小而給符號(hào)尺寸帶來(lái)的變化，須在上式右邊乘上物體重要等級(jí)改正系數(shù)物體重要等級(jí)改正系數(shù)D和符號(hào)尺寸改正數(shù)和符號(hào)尺寸改正數(shù)C，并改寫為:根據(jù)不同的D和C又分別有各自的三種情況P107，公式3-10直觀地顯示了地圖概括時(shí)從重要到一般的選取標(biāo)準(zhǔn)，是一個(gè)有序的選取等級(jí)系統(tǒng)。是線性方程，在地圖比例尺固定的條件下，地物選取的比例一致。未考慮到地理差異，特別是制圖地物分布的密度變化。選取級(jí)x的調(diào)整可適當(dāng)彌補(bǔ)地理差異的影響。 指以一定的數(shù)量或質(zhì)量指標(biāo)作

14、為選取的資格數(shù)量或質(zhì)量指標(biāo)作為選取的資格，凡達(dá)到資格標(biāo)準(zhǔn)的就選取表示，達(dá)不到的則予以舍去的一種選取方法。 例如規(guī)定圖上凡河流長(zhǎng)lcm，居民地人口數(shù)量500人以上者則予以選取，不足此數(shù)的就舍棄，即以數(shù)量指標(biāo)作為選取的資格；以居民地的行政等級(jí)、道路的路面鋪裝材料、河流的通航性質(zhì)、森林的樹種等作為選取資格,則屬于質(zhì)量指標(biāo)。 特點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)明確，簡(jiǎn)單易行； 缺點(diǎn)：是以一個(gè)指標(biāo)作為衡量選取的條件，有時(shí)不能全面衡量地物的重要程度，不易體現(xiàn)選取后的地圖容量，難以控制各地區(qū)圖面載負(fù)量的差別。因此,需要按區(qū)域情況規(guī)定出不同的選取標(biāo)準(zhǔn)。 3.3.1 分類 3.3.2 簡(jiǎn)化 3.3.3 夸張 分類分類層次分類數(shù)量分級(jí)

15、等級(jí)合并 降維轉(zhuǎn)換 分區(qū)選取 普通地圖內(nèi)容通常分為十大類，遵循一定的規(guī)范。專題地圖則根據(jù)相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)科體系分類。1:25萬(wàn)時(shí)，水系分類僅保留了河流、運(yùn)河、常年湖和水庫(kù)。1:10萬(wàn)水系分類等級(jí)合并方法是在聚類分群后，以一個(gè)新點(diǎn)代替原分群。 表示數(shù)據(jù)的符號(hào)圖形產(chǎn)生維量變化，稱為圖形等級(jí)轉(zhuǎn)換。由于地理位置的差異，在同一圖幅范圍內(nèi)進(jìn)行定額選取時(shí)要采取不同的分類標(biāo)準(zhǔn)。2.刪除的指標(biāo)定額3.刪除的資格排隊(duì)4.形狀的簡(jiǎn)化5.內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化1.刪除的最小尺寸 1刪除的最小尺寸刪除的最小尺寸 依據(jù)資格法（圖形尺寸），及等比數(shù)列法刪除圖形的最小尺寸。定額指標(biāo)產(chǎn)生于地圖規(guī)范或依據(jù)定額法，開方根定律法，區(qū)域指標(biāo)法所計(jì)

16、算的選取指標(biāo)最下限。3刪除的資格排隊(duì)刪除的資格排隊(duì) 取舍時(shí)從整體到局部，從高級(jí)到低級(jí)，從主要到次要，從大到小基本要求： 保持輪廓圖形和彎曲形狀的基本特征；保持彎曲轉(zhuǎn)折點(diǎn)的相對(duì)精確性；保持不同地段彎曲程度的對(duì)比。 空間數(shù)據(jù)構(gòu)成平面圖，在簡(jiǎn)化過(guò)程中應(yīng)保持一定的格局特征。2.位移3.合并4.分割1.局部夸大為突出基本特征為表達(dá)正確的相互關(guān)系強(qiáng)調(diào)整體特征刻畫基本特征 1局部夸大局部夸大 一些有許多微小彎曲的河流，如果按比例尺機(jī)械化簡(jiǎn)，這些小彎曲將全部被刪除，變成直的河段，歪曲了河流的特征；因此需對(duì)一些彎曲進(jìn)行局部夸大。2位移位移 地物間的距離隨比例尺縮小而縮小，可能會(huì)產(chǎn)生相互壓蓋的現(xiàn)象，在都不能舍棄的前提下，有時(shí)需進(jìn)行移位，保持重要的自然地理地物位置的前提下，移動(dòng)次要地物。街區(qū)塊的合并及道路拓寬街區(qū)塊的合并及道路拓寬3合并合并 和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化類似，刪除了次要的街道。4分割分割 主要用于不太重要的面狀圖形的