地圖學(xué)第6章：地圖表示

第六章地圖表示

由地圖符號組合成的地圖雖然有千差萬別的形式，但它所表示的地理信息，無非是空間數(shù)據(jù)在性質(zhì)上或量度上的差異。地圖學(xué)者多年來都在探討將地圖的符號組合為若干個地圖符號模型。1972年瑞士英霍夫根據(jù)空間數(shù)據(jù)的圖形結(jié)構(gòu)組成12種符號模型。1976年蘇聯(lián)薩里謝夫也曾將地圖的符號模型列為10種表示方法。他們基本上都是依形態(tài)分類，系統(tǒng)性不顯著。地圖符號模型以點、線、面的幾何分類，并能兼顧定性、定量的數(shù)據(jù)處理。較過去習(xí)慣的使用的形態(tài)分類，能使地圖的表示方法更為系統(tǒng)化。

第一節(jié)、點狀分布地理數(shù)據(jù)表示（量表法在點狀符號中的應(yīng)用）

1.定名量表的應(yīng)用

可以用于形象的、幾何的和組合的點狀符號中。形象符號最大的優(yōu)點是能快捷的傳遞地圖信息，它可以不借助圖例就能使讀者了解符號的意義。在主體或詳細程度不同的地圖上，相同的形象符號可以有不同的含義。

表示形象符號的主要變量是形狀和色相。幾何符號基本上不與數(shù)據(jù)的屬性相關(guān)聯(lián)。組合符號主要是指形狀變量的疊加，這種符號有利于形成地物類別的系列化。

2順序量表的應(yīng)用順序量表的點狀符號用于表示地圖信息的強度。順序量表是從具有可比變化的數(shù)據(jù)，簡單的轉(zhuǎn)化為多與少的關(guān)系。不必考慮大與中或中與小在數(shù)值上的比例或絕對值。所以通常只取三項順序。表達順序可以采用尺寸變量，配合亮度、彩度或網(wǎng)紋變量，構(gòu)成對象的強度變化。順序量表的尺寸+亮度變化

3間距/比率量表的應(yīng)用間距/比率量表能顯示點狀符號中地圖數(shù)據(jù)的數(shù)量差別。如上所述，順序量表和距離/比率量表的不同，僅在于前者隱藏了數(shù)據(jù)的數(shù)量而只顯示數(shù)據(jù)的強度，那么表示數(shù)據(jù)的數(shù)量時，最有效的視覺變量還是圖形的尺寸。也可以用亮度或網(wǎng)紋來顯示數(shù)量。

二、比例圓的視覺尺度比例圓是點狀符號在數(shù)量對比上最常采用的幾何符號。理由是：（1）在視覺感受上圓形最穩(wěn)定；（2）圓面積公式中只有一個變量；（3）在相同面積的各種圖形中，圓形所占圖上的視覺空間最小；（4）圓形常用于心理測驗。若數(shù)據(jù)很大時，須將數(shù)據(jù)整理成若干組，按比例設(shè)計圓面積符號。因而在定量制圖中便提出了分級數(shù)目和它的比率處理。

1確定數(shù)據(jù)的分級數(shù)目：分級的目的在于幫助閱讀和分析。制圖時將數(shù)據(jù)組分為5--9級是比較合適的。

2確定比例圓的尺寸或比率：確定數(shù)據(jù)的分組范圍和確定比例圓分級的過程，已經(jīng)排除了數(shù)據(jù)絕對值的出現(xiàn)，比例圓僅是視覺效果的參照物，即視覺效應(yīng)比絕對比例更為重要。

表示比例圓的數(shù)據(jù)尺度可以有：

（1）絕對比率符號符號的面積大小與它所代表事物的數(shù)量指標成正比關(guān)系。分絕對連續(xù)比率符號和絕對分級比率符號兩類。

（2）相對比率符號（任意比率符號）符號的面積大小可大體表示事物數(shù)量的多少，但與所代表事物的數(shù)量并不成絕對比例關(guān)系。相對比率符號也分連續(xù)的和分級的兩種。三、點狀符號的擴展點狀符號的二維圖形可以擴展為：

1.分割圓

餅狀或圓狀的分割圓是一種定名量表，但也反映數(shù)據(jù)的特征，表明占全量的百分比。

2.百分比幾何塊

包括柱狀圖、三角塊、正方塊等。

3.玫瑰圖

也是一種二維的圖形，表示一個區(qū)域按方位的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，有很好的直觀效果。最常用語表示各測站的年均風(fēng)向頻率。

二維點狀符號本身是一種形狀變量，它可以配合顏色、方向和網(wǎng)紋的多種變量，產(chǎn)生彩色和非彩色的圖形。

4.三維圖形使點狀符號產(chǎn)生立體感，還減少數(shù)據(jù)在圖面上所占的空間位置。常見的三維圖形有：球狀符號、柱體符號、軸側(cè)圖符號。三維符號最適宜于采用色相、彩度、或網(wǎng)紋變量進行圖形的整飾。

四、點狀制圖的定位處理點狀符號在普通地圖和專題地圖中都有廣泛的應(yīng)用。在地形圖上，控制點，居民點、獨立地物都采用了定名的或順序的點狀符號，這些符號的重心或底點，都與地物的地理位置相重合。另一類點狀符號說明一個地理范圍，例如地類界內(nèi)的闊葉林符號，一般是放置在地類界的中心或其他合適的位置。五、定位符號圖與分區(qū)統(tǒng)計圖在專題地圖中，把點狀符號配置在中心位置上，稱為定位符號圖。北京市村鎮(zhèn)人口密度圖（局部）點狀符號只有少數(shù)可以放置在數(shù)據(jù)中心位置上。因為：（1）專題符號一般都較大，若數(shù)據(jù)中心是居民點，會影響地理底圖的顯示，（2）專題數(shù)據(jù)雖然以一個點狀符號出現(xiàn)，但它大多占有較大的制圖范圍；（3）專題符號由于地理位置的接近，經(jīng)常是疊置在一起的，適當?shù)囊莆皇潜厝坏?。因此專題的點狀符號只要求位置合理。有時位移過遠，則應(yīng)以箭頭指向所代表的數(shù)據(jù)源位置。沿海地區(qū)農(nóng)作物播種面積及類型如果點狀符號是代表一個區(qū)域的數(shù)據(jù)，把點狀符號定位在這個區(qū)域的重心位置上，這種地圖通常分區(qū)統(tǒng)計圖。北京工業(yè)六、點值圖人口分布或作物分布是一種離散的地理現(xiàn)象，所以是一種區(qū)域頻數(shù)制圖。當編圖完成后，區(qū)域單元界線在清繪成圖時即行刪去，而出現(xiàn)一種離散點的分布。制圖的步驟包括：

（1）確定區(qū)域單元（2）確定區(qū)域單元內(nèi)數(shù)據(jù)的分布位置因為在一個區(qū)域單元內(nèi)并不是所有土地都是易于表示某一種地理信息，例如人口，它不可能分布在軍事禁區(qū)、沼澤地、鹽堿地、自然保護區(qū)和山嶺上；所以在制作點值圖時，首先對區(qū)域單元的限制因素進行過濾，勾繪出不可能表示主體信息的區(qū)域，剩余的地區(qū)才是能布設(shè)點狀符號的地方。

（3）計算點值和點的尺寸點值的大小應(yīng)該以制圖范圍內(nèi)區(qū)域單元最小而數(shù)量最多的地區(qū)，平鋪出全部圓點而沒有重疊為最高限。

（4）作圖經(jīng)過計算，確定了每一個區(qū)域單元的點數(shù)后，便可以布置出全部圓點的位置。

點值法應(yīng)用于多項數(shù)據(jù)制圖時，各項數(shù)據(jù)可采用不同色相的圓點來表示，圓點的直徑也可以有變化。點值法雖然是定量制圖，但由于它沒有區(qū)域單元界線，所以不適宜于準確的定位，但由于圓點按頻數(shù)分布，圖形比較直觀，故能達到制圖區(qū)域內(nèi)數(shù)量對比的效果。

第二節(jié)線狀符號的構(gòu)成一、線狀符號的特征精確定位、概略定位、靜態(tài)、動態(tài)二、線狀符號的定性表示三、線狀符號的定量表示從資料來源分析，線狀符號的平面位置多從原圖縮放而來，因而位置是準確的。但在新編地圖時，經(jīng)常需要尺寸的變化，或從定名量表向順序量表轉(zhuǎn)換。

定位線的種類很多，不少專題圖都有本專題的線狀符號系列，采用的變量主要是形狀、尺寸、色相和彩度，總的特征是采用符號的組合或附加一些形狀變量。

河流符號逐漸加粗境界線符號地質(zhì)構(gòu)造線四、走向線的定向與量化

走向線也稱運動線，他表示地圖信息在圖面上的移動軌跡。走向線表示信息的移動負有以下的使命：（1）反映移動的起點和止點；

（2）表示行進路線；（3）流向；（4）流量；（5）流速;(6)性狀指標（7）相互聯(lián)系。流量相互聯(lián)系

走向線的其他形式還可以有：沿線用短箭頭相接、寬箭尾等。對行進路線并不精確的數(shù)據(jù)，也可以采用虛線或兩點直接連線表示。

第三節(jié)面狀分布地理制圖一、定性信息的特征定性信息表示在地圖上有三種基本形式：1.類型圖（質(zhì)底法）它是沒有空白范圍的，所有圖斑不是屬于這種類型，就是屬于另一類型。如果出現(xiàn)復(fù)域類型，這些復(fù)域圖斑便成為新的類型，它們之間也互不重疊。

2.區(qū)劃圖

社會現(xiàn)象中的分省、分縣地圖，都屬于區(qū)劃圖。他們的特征也是區(qū)域范圍互不重疊。區(qū)劃圖和類型圖略有不同的是，類型圖的圖斑之間沒有從屬關(guān)系。正由于它們具有同級的特點，運用色相變量表示圖斑時要有較大的差異，并且不宜采用相同色相、不同亮度的圖斑設(shè)色。

3.范圍圖

一個圖幅范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)或事物的分布通常不能布滿全區(qū)，因而顯示在地圖上呈散列及片狀分布的圖斑。當表示兩種以上的產(chǎn)業(yè)和事物時，他們在地圖上的圖斑有可能互相重疊。

二、適宜于表示定性信息的變量在彩色地圖上，色相變量是表示定性信息的第一選擇。一般情況下，大面積圖斑不宜用過暗的色相，而小面積的圖斑若色相淺淡，視覺上會有一種凹陷感。因為色相不暗示圖斑的順序性，因此在鋪設(shè)顏色時，應(yīng)協(xié)調(diào)圖斑之間的色相，使視覺上不產(chǎn)生鏈條狀的色帶，或像色盲圖譜那樣隱含某種圖形。定性信息也常用網(wǎng)紋表示，網(wǎng)紋中的排列、紋理和方向變量，都能為定名符號提供各種式樣的小幾何圖形。應(yīng)用網(wǎng)紋變量是要注意到符號的協(xié)調(diào)性。（參見地圖符號的土地類型圖）三、定性信息的處理程序--p2121.類型的調(diào)查：航空遙感圖像是類型調(diào)查最直接的空間數(shù)據(jù)，編制類型圖最佳的資料是2-3年內(nèi)進行航空攝影所得到的航空相片；衛(wèi)星遙感圖像；或地形圖野外填圖。2.類型圖的分類、分級和圖例設(shè)計：根據(jù)學(xué)科的特點，類型制圖可以構(gòu)成三或四級分類。和分類相對應(yīng)的是圖例系列。通常第一層分類的面狀符號采用色相變量表示。3.類型界線的繪制：利用航空像片和衛(wèi)星像片調(diào)查類型界線時，至少要有10%面積進行實地調(diào)查和野外判讀，建立類型判讀標志，才有可能轉(zhuǎn)入對大部分地區(qū)的室內(nèi)判讀，而且判讀結(jié)果還要進行野外檢驗。在一個地區(qū)存在交錯的類型區(qū)時，兩種或三種類型在這個區(qū)域均占1/2或者1/3，因此很難判斷它們間誰有絕對優(yōu)勢，即存在復(fù)域圖斑。三、面狀地理數(shù)據(jù)的定量表示----P125

（一）點狀符號構(gòu)成的定量表示

點值法、分區(qū)統(tǒng)計圖表法，定位圖表法（二）線狀符號構(gòu)成的定量表示

等值線法（三）面狀符號構(gòu)成的定量表示三、面狀地理數(shù)據(jù)的定量表示---面狀符號構(gòu)成的定量表示。p2201、定量數(shù)據(jù)的特征等值區(qū)域制圖所反映的地理數(shù)據(jù)，和定性符號表示法截然不同。不是連續(xù)的而是離散的，根據(jù)每一個統(tǒng)計單元及相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，選用了面狀符號表示，以反映每一個統(tǒng)計單元數(shù)量上的差別。

用一個立體模型能夠很好的象征等值區(qū)域制圖的特點。多邊形柱的高度與每個多邊形數(shù)據(jù)的值成正比每一個多邊形都有一個水平層面，這樣便組成了一個多邊形柱群。

等值區(qū)域圖的編制在數(shù)據(jù)應(yīng)用、表示方法和視覺感受方面都有一些限制。首先在采集的數(shù)據(jù)類型上，由于制圖表示是以區(qū)域單元作為圖斑單位，自然連續(xù)的地理數(shù)據(jù)，如年平均氣溫不能用等值區(qū)域法表示；其次，如果數(shù)據(jù)不能用比值或比率量表處理就不能采用等值區(qū)域法制圖。等值區(qū)域制圖法和點狀符號法相比，在數(shù)據(jù)處理上等值區(qū)域法也要分區(qū)、分級和采用比率量表制圖，但兩者的最大區(qū)別是：分區(qū)統(tǒng)計的點狀符號一般代表的是各個分區(qū)的總值。等值區(qū)域法由于在統(tǒng)計單元內(nèi)采用一致的符號，使整個統(tǒng)計面都處于面狀圖斑狀態(tài)下。因而在制圖方法上更應(yīng)注意符號所采用的色相、亮度和網(wǎng)紋的視覺效應(yīng)。

2、數(shù)據(jù)的分級當數(shù)值參差不齊的數(shù)組需要分級時，可有四種方法：

1）外因分級：選用與數(shù)據(jù)有關(guān)聯(lián)的值將數(shù)據(jù)分成若干組。如國民生活水平分為：溫飽以下（年收入1000美元以下）、溫飽型（年1000-2000美元）、小康型（年收入2000美元以上）。

2）平均分級：將數(shù)據(jù)值等分，這種分級方法與數(shù)據(jù)的分布規(guī)律沒有任何聯(lián)系。

3）序列分級：根據(jù)數(shù)組分布特征和分級數(shù)，采取漸增和漸減的數(shù)值間隔為分級標準。

4）特殊分級：根據(jù)數(shù)組的數(shù)據(jù)頻率所反映的顯著特征進行分級的方法，分級的數(shù)目并不由主觀確定，而是參照數(shù)據(jù)頻率曲線的變化決定。其常用方法有：比率法、迭代法、分位數(shù)法、標準差法等。

3、等值區(qū)域圖的符號化這種面狀符號適宜采用的視覺變量是亮度以及網(wǎng)紋中的紋理、排列和方向，必要時彩度也可以采用。而形狀和尺寸變量是不起作用的。

亮度是某一種色相的濃淡漸變過程，使圖形的分級間隔產(chǎn)生數(shù)量的等級感。

網(wǎng)紋中的方向變量也常用于等值區(qū)域圖的設(shè)計，這時分級間隔中的低值采用符號間隔較寬的方向線，高值則采用其他方向間隔較密的方向線制作。制作等值區(qū)域圖時注意地理底圖的設(shè)計。和定性面狀符號一樣，等值區(qū)域符號因要覆蓋在全部制圖區(qū)域上，制圖單元的圖斑和行政界線重合，因而影響地理底圖的顯示。保持地理地圖內(nèi)容負載量的適度，是等值區(qū)域制圖的準則。第四節(jié)、三維表示-----等值線、等密度線定量分布的地理現(xiàn)象經(jīng)常采用等量線表示，以顯示空間數(shù)據(jù)的三維模型。

等量線按照數(shù)據(jù)的特征，可以分為等值線和等密度線兩類:

等值線的制圖數(shù)據(jù)是定位點的測量值或派生的數(shù)值。例如高程點、降水量、溫度，均是經(jīng)過野外或室內(nèi)的量測儀器測定的數(shù)值，因而都是絕對值。由絕對值派生的數(shù)據(jù)可以有平均值或比率。用等值線表示數(shù)據(jù)的分布，說明它的容量。等值線勾繪

等密度線是由顯示在區(qū)域單元上的平均值數(shù)據(jù)產(chǎn)生的。等密度線制圖不能采用絕對值，如要表示區(qū)域單元的數(shù)值，必須將絕對數(shù)值轉(zhuǎn)為單位面積的比率或比值。例如城區(qū)單元內(nèi)每平方千米的人口數(shù)-------人口密度等。

人口密度圖等值線的特性：1.等值線較好的模擬制圖現(xiàn)象空間形態(tài)。2.等值線是一閉合曲線,不能中斷，在同一等值線上,各點值相等。3.同一條等值線不能分叉為兩條,相鄰等值線不能相交(在懸崖處雖然相交,但必須有兩個交點)。4.等值線愈密坡度愈陡,等值線愈稀坡度愈緩?；诘戎稻€的特性所構(gòu)成的等值線地圖具有以下特點：P226（1）等值線顯示了空間數(shù)據(jù)的整體變化，其采集的數(shù)據(jù)必須有連續(xù)性，經(jīng)過制圖構(gòu)成一個封閉的、三維的、線狀表面。（2）

等值線是定量的符號，它可以進行圖上量測。（3）在比例尺變換時，等值線容易通過制圖法則進行圖形的概括。（4）正是由于等值線的制圖對專題的三維模擬具有重要的價值，制圖者必須充分研究制圖背景，廣泛地了解制圖對象的分布，才能編制出好的等值線圖。

等高距：地形圖上相鄰等高線的高程差。在大、中比例尺地形圖上等高距是固定的，根據(jù)等高線的疏密可以判斷地形的變化情況。二、等高線法山頂、凹地等高線的測繪尖頂、圓頂(1)等高線法山脊、山谷(1)等高線法鞍部(1)等高線法陡石山、崩崖(1)等高線法陡崖、沖溝(1)等高線法(2)分層設(shè)色法將等高線劃分為不同的高程帶，并以不同的顏色區(qū)分。(3)暈渲法

即陰影法，是依據(jù)光照產(chǎn)生明暗變化的原理，用深淺不同的色調(diào)表示地形形態(tài)。不能量