03第三章-地圖概括

新編地圖學教程電子教案第3章地圖概括第3章地圖概括§1地圖概括概述

§2地圖概括的數(shù)量分析方法

§3地圖概括的基本方法

§4地圖概括的現(xiàn)代發(fā)展

新編地圖學教程第3章地圖概括§1

地圖概括概述地理空間地圖模型比例尺小概括概括地面實測、地面遙感影像（航空像片、衛(wèi)星圖像）圖形+符號1.1

地圖概括的性質地圖概括（generalization）：也稱制圖綜合，就是采取簡單扼要的手法，把空間信息中主要的、本質的數(shù)據(jù)提取后聯(lián)系在一起，形成新的概念。不能表示全部內容選擇地物（根據(jù)用途，量化選擇）主次之分分類分級處理清晰表示形狀與數(shù)量化簡位置精度、地理相似性圖形夸張與移位記號圖形符號新編地圖學教程第3章地圖概括地理空間地圖模型刪繁就簡、舍末逐本、真實地物與地理意義統(tǒng)一詳細性與清晰性統(tǒng)一、精確性與地理適應性統(tǒng)一概括選擇地物（根據(jù)用途，量化選擇）分類分級處理形狀與數(shù)量化簡圖形夸張與移位記號數(shù)量分析方法克服主觀性定性定量新編地圖學教程第3章地圖概括1.2

制約地圖概括的因素（1）地圖的用途和主題（2）地圖比例尺（3）制圖區(qū)域的地理特征（4）數(shù)據(jù)質量 （5）圖解限制新編地圖學教程第3章地圖概括（1）地圖的用途和主題編圖目的與任務不同，圖上反映空間數(shù)據(jù)的廣度和深度亦不同，地圖的用途是地圖概括的主導因素。

地圖主題決定要素的重要程度和選取，必然影響地圖概括。同一種地理要素的選取也受地圖主題的影響。1.3

制約地圖概括的因素新編地圖學教程第3章地圖概括（2）地圖比例尺地圖比例尺是決定地圖概括數(shù)量特征的主要因素，限定了制圖區(qū)域幅面和要素總量地圖比例尺的變更，制約圖上地物的質量特征要素質量特征的表示受幅面限制1.3

制約地圖概括的因素新編地圖學教程第3章地圖概括比例尺影響地圖概的數(shù)量和質量特征新編地圖學教程第3章地圖概括（3）制圖區(qū)域的地理特征區(qū)域的自然和經(jīng)濟條件，同樣的地理事物在不同地區(qū)具有不同意義，因而影響對區(qū)域的表達。(不同的圖中，下面分區(qū)選取是同一幅圖中)

1.3

制約地圖概括的因素新編地圖學教程第3章地圖概括（4）數(shù)據(jù)質量

地圖概括是以空間數(shù)據(jù)為基礎，數(shù)據(jù)的種類、特點及質量直接影響地圖概括的質量。

空間數(shù)據(jù)：包括圖表、影像、統(tǒng)計數(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)勢資料各種專題編圖資料1.3

制約地圖概括的因素新編地圖學教程第3章地圖概括（5）圖解限制地圖的內容受符號的形狀、尺寸、顏色和結構的直接影響，并制約著概括程度和方法。影響符號最小尺寸設計的因素：視覺分辨能力；印刷與繪制技術；地物和地理環(huán)境1.3

制約地圖概括的因素新編地圖學教程第3章地圖概括新編地圖學教程第3章地圖概括1.3實施地圖概括的四個方法（1）分類（2）簡化與選?。?）夸張（4）符號化新編地圖學教程第3章地圖概括（1）分類——空間數(shù)據(jù)的排序、分級或分群分類：（定性特征的概括）依據(jù)地物屬性所進行的重新分類。中國土地資源圖的分類系統(tǒng)新編地圖學教程第3章地圖概括■普通地圖內容通常分為十大類，遵循一定的規(guī)范。■專題地圖則根據(jù)相應內容的學科體系分類。層次歸類的程度受比例尺和地物重要程度的影響。1:25萬時，水系分類僅保留了河流、運河、常年湖和水庫。1971年版1:10萬水系分類新編地圖學教程第3章地圖概括分級：（定量特征的概括）空間信息進行數(shù)量統(tǒng)計時，數(shù)據(jù)劃分為數(shù)學定義的級別。05010020030050075010001500200025003000350040004500m地貌的高程分級新編地圖學教程第3章地圖概括1020304050人口數(shù)/萬人5040302010比比看哪個更合理？數(shù)量分級與符號的指向性的關系新編地圖學教程第3章地圖概括分類的詳細程度說明地圖質量的好壞嗎？依據(jù)地物屬性所進行的重新分類，受制圖需要及圖解限度影像。在集合成類的過程中，既有歸并，也有拆分。常流河通航河段季節(jié)河20中城市40大城市人口數(shù)/萬人1020304050人口數(shù)/萬人小城市新編地圖學教程第3章地圖概括等級合并方法是在聚類分群后，以一個新點代替原分群。新編地圖學教程第3章地圖概括新編地圖學教程第3章地圖概括降維轉換表示數(shù)據(jù)的符號圖形產(chǎn)生維量變化，稱為圖形等級轉換。降維轉換減少載負量。從維數(shù)上進行分層（0）（1）新編地圖學教程第3章地圖概括（2）簡化與選取顯示空間信息的重要特征，刪棄次要的細部，追求詳細性與清晰性統(tǒng)一。比例尺概括：

依據(jù)比例尺變化而設定取舍標準。目的概括：

依據(jù)制圖目的的空間信息選取。（部分非重要的地物要化簡）地理信息的取舍（數(shù)量化簡）圖形化簡（數(shù)量控制）方法：新編地圖學教程第3章地圖概括a.刪除的最小尺寸遍圖時決定空間數(shù)據(jù)取與舍的數(shù)量標準，是地物上圖上的最小尺寸。優(yōu)點時候，空間數(shù)據(jù)是否刪除是有條件的。這就是在刪除過程中最小尺寸界限的靈活處理。按最小尺寸限定彎曲的取舍只有一個條件滿足時候，一般是舍棄，個別比較重要的進行夸張，將不滿足的要素進行夸張。適用于邊線上的凹凸。新編地圖學教程第3章地圖概括新編地圖學教程第3章地圖概括b.圖解計算法以地圖符號的面積負載量(S)確定符號選取數(shù)量指標的方法。S=n(pr

2+3.5d

2)SSi/100mm2=(Spri2+S3.5di2)/100mm2

此方法一般用于確定居民點選取數(shù)額r南京市字寬d注記面積

pr居民點面積負載量：每100mm2里居民點面積的總和2.1地圖概括的數(shù)量分析方法新編地圖學教程第3章地圖概括由于相同比例下，小比例尺和分散居民點的視覺載負量會變大，因此，其面積載負量比例要下降。黑色方塊為符號的總面積。（面積載負量不變的情況下觀察視覺載負量）面積載負量逐漸變??？新編地圖學教程第3章地圖概括比較圖中黑色方塊的視覺載負量黑色方塊為符號的總面積新編地圖學教程第3章地圖概括比較兩幅圖中黑色方塊的視覺載負量黑色方塊為符號的總面積（并不是符號本身）新編地圖學教程第3章地圖概括地理特征：長支流地理意義更明顯、短支流地理意義相對較弱；過于密集顯示不夠清晰；寬間隔的短支流意義大；密度特征。（間距地理意義不明顯，用比率地理差別較大）c.等比數(shù)列法新編地圖學教程第3章地圖概括用等比數(shù)列確定地圖要素選取的方法——蘇聯(lián)學者鮑羅金根據(jù)心理物理學試驗，察覺到同一要素的等級差別常遵循等比數(shù)列的規(guī)則。以河流在支流選取上的應用為例：設河流長度分級

A1,A2,…An

河流間距分級

B1,B2,…Bn符合等比關系Ai=A1·ri-1Bi=B1·pi-1r,p

為辨認系數(shù)(公比)可令

r=1.3，p=1.5

新編地圖學教程第3章地圖概括等比數(shù)列模式選取間隔距離分級長短分級B1~B2B2~B3…Bn-2~Bn-1Bn-1~Bn>AnC11An-2~An-1C21C22…………A1~A2Cn-1,1Cn-1,2…Cn-1,n-1A1~A2Cn1Cn2…Cn,n-1Cnn

新編地圖學教程第3章地圖概括等比數(shù)列法實例以河流選取為例同級間距，長度越短，選擇間隔越大，短支流要選取較難，長度越長，選擇間隔越小，長支流地理意義更明顯。但有最小選取間隔，以保證清晰度。同樣長度，間距越密，選取間隔越小，間距越大，選取間隔越大，保證密度特征。但隨著間距越大，選取間隔有最大值控制，因為間距大到一定程度，對于這個長度的河流來說，它都是有地理意義的，也由此產(chǎn)生了全取線。新編地圖學教程第3章地圖概括選擇方法：從長到短，根據(jù)河流的密度情況和長度情況，判斷與已選支流的距離新編地圖學教程第3章地圖概括案例分析：

在1：5萬的地圖上有200個居民點，如果要把它轉繪成1：20萬的地圖，在新地圖上應該保留多少個居民點？如果新地圖上居民點符號和舊圖上一樣大小，保留的居民點較之前是應該增多還是減少，分別是多少？d.

開方根規(guī)律的應用新編地圖學教程第3章地圖概括德國地圖學家特普費爾(F.Topfer)提出的方案：新編地圖所應選取的地物數(shù)量與原始地圖地物數(shù)量之比符合原始地圖與新編地圖的比例尺分母之比的平方根。NB=NA

√MA

/MBN為圖上地物數(shù)A——原始圖

M為比例尺分母B——新編圖新編地圖學教程第3章地圖概括開方根規(guī)律的擴展以比例尺為主，地物選取還受其他多種因素的影響,公式擴展為：符號尺寸改正系數(shù)C地物重要性改正系數(shù)DNB=NA

·

C

·

D√MA

/MB2.2

開方根規(guī)律的應用改正系數(shù)起著一個調節(jié)數(shù)目的作用。新編地圖學教程第3章地圖概括地物重要性改正系數(shù)D的三種情況⑴符合方根規(guī)律，尺寸縮?。篊1=1⑵不符方根規(guī)律，尺寸相同：⑶不符方根規(guī)律，尺寸不同：線狀C2=√MA

/MB面狀C3=√(MA

/MB

)2線狀C2=(SA

/SB)·√MA

/MB面狀C3=(fA

/fB)·√(MA

/MB

)2⑴很重要：D1=√MB/MA⑵一般：D2=1⑶次要：D3=√MA/MB2.2

開方根規(guī)律的應用符號尺寸改正系數(shù)C的三種情況取決于符號尺寸設計與比例尺分母比的關系新編地圖學教程第3章地圖概括開方根規(guī)律的基本特點：⑴直觀地顯示了地圖概括時從重要到一般的選取標準，是一個有序的選取等級系統(tǒng)。⑵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。⑶未考慮到地理差異，特別是制圖地物分布的密度變化。⑷選取級x的調整可適當彌補地理差異的影響。

NB=NA

·√(MA

/MB

)X

NB=NA

·(SA

/SB)·√(MA

/MB

)X

NB=NA

·(fA

/fB)·√(MA

/MB

)X開方根規(guī)律的一般公式：

x

的選取級，可設為0,1,2,32.2

開方根規(guī)律的應用新編地圖學教程第3章地圖概括河流選取指標11(9)25(24)NB2559NA1:25萬→1:50萬X=31:10萬→1:25萬X=2河流條數(shù)比例尺指標新編地圖學教程第3章地圖概括e.刪除的指標定額定額指標產(chǎn)生于地圖規(guī)范或依據(jù)開方根規(guī)律。首先要選擇重要地物（大面積者），然后要考慮到分布。適用于面積符號。新編地圖學教程第3章地圖概括f.刪除的資格排隊按空間數(shù)據(jù)的等級高低進行選取對于居民點選取，怎樣進行資格排隊？無法從直觀上（符號面積大小或符號面積大小不表示重要性）進行判別時候，可以從其他方面判斷其重要性。適用于居民點。新編地圖學教程第3章地圖概括g.內部結構的簡化空間數(shù)據(jù)構成平面圖，在簡化過程中應保持一定的格局特征。

城市平面圖形中簡化要注意哪些要素？強調地物的總體特征（總體輪廓、道路系統(tǒng)、密度比），模糊個體的定位精度與重要性。適用于大比例尺城市圖。新編地圖學教程第3章地圖概括h.分區(qū)選取由于地理位置的差異，在同一圖幅范圍內進行定額選取時要采取不同的分類標準。從分布上進行分類，適用于疏密對比大區(qū)域點的選擇新編地圖學教程第3章地圖概括i.區(qū)域指標法1.類型分區(qū)研究2.確定選取指標2.1地圖概括的數(shù)量分析方法使用化簡時，要刪減掉一部分。刪減后要保證區(qū)域地理特征不變。新編地圖學教程第3章地圖概括在計算機制圖過程中，此方法的使用需有專家系統(tǒng)的支持。2.1地圖概括的數(shù)量分析方法1新編地圖學教程第3章地圖概括j.回歸分析法地圖上居民點的選取程度，同實地密度之間存在著相關關系。y=axbxi為居民點實地密度x

為居民點平均密度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：新編地圖學教程第3章地圖概括1:10萬地形圖居民地選取指標y軸x軸這里是居民點的個數(shù)，不是居民點面積載負量之和。新編地圖學教程第3章地圖概括經(jīng)全國抽樣計算

地形圖上居民地

選取的回歸曲線新編地圖學教程第3章地圖概括新編地圖學教程第3章地圖概括選取與化簡的總結最小指標法開方根規(guī)律地理信息的取舍圖形化簡W、D法：適用于邊線的凹凸，平滑化等比數(shù)列法：適用于河流區(qū)域指標法-形狀：適用于輪廓線

回歸分析法（定額法）-密度：函數(shù)關系，較高數(shù)據(jù)支持分區(qū)選取法-分布：適用于疏密對比大的點狀符號資格排隊法-意義（個體）：適用于點狀符號內部結構法-特征（結構）：適用于表達總體特征（小比例尺城市圖），忽略個體特征。圖解計算法：適用于居民點（按面積）刪除指標定額-個體、分布：適用于面積符號新編地圖學教程第3章地圖概括3.夸張——提高或強調符號的重要特征地圖從設計圖例開始就采用了夸張的方法，夸張追求精確性與地理適應性統(tǒng)一；縮小的圖形不是用簡單的省略一些細節(jié)取得的，藝術家和地圖學者都承認，他們面臨的任務是創(chuàng)作與所要表示的自然形態(tài)相適應的新圖形，而這種新圖形不是原稿的翻版。尺寸的變化為制圖者提供了極大的自由度，以便用它創(chuàng)作成更易讀和更恰當?shù)囊曈X圖形。由此可見，夸張既是地圖藝術性的需要，也是地圖技術上的需要。新編地圖學教程第3章地圖概括夸張結合編圖的目的和用途，夸張追求精確性與