《地图三维符号设计的基本理论研究.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地图三维符号设计的基本理论研究.doc（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 本 科 毕 业 设 计（论文） 题目 地图三维符号设计的基本理论研究 院（系部） 专业名称 年级班级 学生姓名 指导教师 年 月 日摘 要现如今，地图的表现形式越来越多，地图的种类也越来越丰富。对于我们所熟知的传统平面地图，是用二维的地图符号模型系统来表达地理空间要色特征的。然而，随着计算机技术、三维可视化技术的发展，以及其在地理信息系统中的表示和应用，传统二维平面静态的地图符号模型表示正在向三维立体动态的符号模型场景的方向发展着。对三维符号模型的研究，可以使地图的表现功能更为的强大，使地图表现更为形象、直观、易于理解。本论文首先阐述了数字地图在GIS中应用，地图符号在国内外的研究现状，数字
2、地图三维符号的研究现状。然后通过对二维地图符号与三维地图符号的联系与区别的研究，从而完成对三维符号模型的设计，其中包括了三维符号的定义、三维符号模型的一般视觉变量、三维符号模型的动态视觉变量、三维符号模型的选取和分类。关键字：地图三维符号；视觉变量；三维符号模型AbstractNowadays, more and more the form of map, map is also more and more rich. For we are familiar with the traditional planar map, is a two-dimensional map symbol sys
3、tem model to express geographic space color feature. However, along with the computer technology,3D visualization technology development, as well as its in geographic information system and application, traditional2D static map symbol model is said to three-dimensional dynamic symbol model scene dir
4、ections. On the model of three-dimensional symbols, can make the map of the performance function is more powerful, the map is more image, intuitive, easy to understand.The present paper first elaborated the digital map in the GIS application, map symbol in the research status at home and abroad, the
5、 research status of digital map symbol. Then through the two-dimensional map symbols and3D map symbol associated with the difference between the study, thus completing the symbol model design, including the definition of three-dimensional symbols, symbol model of general visual variables, three-dime
6、nsional symbol model dynamic visual variables, model selection and classification of three-dimensional symbols. Key words: Map three-dimensional symbols；Visual variable； Three-dimensional symbols model目 录前 言11 绪论21.1 数字地图31.2 地图在GIS中的应用41.3 地图符号国内外研究现状51.4 数字地图三维符号的研究现状52 二维地图符号与三维地图符号的关系72.1 二维地图符号
7、与三维地图符号的联系72.2 二维地图符号与三维地图符号的区别82.2.1 二维地图空间信息的传输模式82.2.2 三维空间信息的传输模式103 三维符号视觉变量的相关内容123.1 三维地图符号的定义123.2 三维符号模型的视觉变量123.2.1 形状变量133.2.2 尺寸变量143.2.3 色彩变量143.2.4 纹理变量153.3 三维符号模型的动态视觉变量163.4 三维符号模型的设计原则174 三维符号模型的选取和分类194.1 从自然地物上进行选取和分类204.2 从人文地物上进行选取和分类255 总结与展望30致 谢31参考文献32前 言目前的地图符号以二维符号为主，包括常规
8、制图和GIS软件中为用户提供的点、线、面符号以及各种注记符号，三维地图符号较少，多限于球状符号、饼状符号、立体直方图符号等三维符号1。三维地图符号是利用计算机三维虚拟技术对制图对象的立体抽象表达2。三维地图符号比二维地图符号更加逼真，可给用户以立体感和形象化，用户可以不通过专门训练就能获取更丰富的三维空间信息，可以传递更多二维符号无法表达的信息3。在专题地图的制作过程中，往往需要三维地图符号来向人们更为直观地显示所要表达的三维立体信息。数字地图产品使用三维地图符号，可以增强地图表现力，提高用户的识图用图水平。随着地图与GIS由二维向三维、四维拓展，三维可视化显示技术逐渐成为地图学的研究热点，三
9、维地图符号的设计及实现也变得更为重要。1 绪论地图是对客观存在的事物现象的一种科学概括和抽象，是遵循一定的数学法则，将地球上的地理信息，通过科学的概括，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递它的数量和质量在时间与空间上的分布规律和发展变化。因此，地图是对地理空间信息的抽象化、符号化和可视化的描述。地图根据其所表示的内容性质可分为普通地图和专题地图，普通地图是比较全面的反映制图区域的自然和社会经济要素一般概貌的地图，可以分为地形图和地理图：而专题地图则是突出地反映制图区域的一种或数种自然、社会经济要素的地图。专题地图种类繁多，按照专题内容可以划分为自然地图，如地质图、土壤图、气象气候图等：
10、社会经济地图，如政区图、人口图、旅游图等；其他地图，如航海图、航空图、军用地图等。20世纪以来，特别是20世纪80年代以后，随着现代科技的发展、各学科的相互渗透以及计算机辅助制图技术和地理信息系统的发展，地图制图也发生了重大变化，制图的时间周期越来越短。制图的工艺已由以手工为主转变为计算机地图编辑与制作的一体化。地图的产品模式也由纸质地图向数字地图、电子地图、立体地图和网络地图等多种产品共存的方向发展：在理论上，出现了地图传输论(communicatire concept)、地图感受论 (map feeling concept)、地图认知理论(cognitive concept)和地图信息论(
11、mapinformation concept)等新的理论；在应用上，越来越多的部门，行业都开始使用专题地图。从目前的发展趋势来看，地图的发展具有向虚拟化，即地图表达的对象不一定都是客体化的客观存在，相当部分的内容是虚拟的、模拟的、多维仿真的；地图向着智能化、功能多极化、主客体趋同化和全球整体化的趋势发展。1.1 数字地图数字地图是在计算机软硬件技术不断发展的条件下兴起的，以计算机的软硬件为工具，应用数学逻辑方法，经过地图空间信息的获取、变换、存贮、处理、分析和图形输出模拟传统的制图方法，设计和编绘的地图。数字地图是以屏幕为载体，以计算机为处理工具，以地图数据库为基础，将地图空间数据与属性数据存
12、放在地图数据库中的一种新型地图。与地理信息系统相比，数字地图所拥有的表达与显示空间信息的功能更强。因此，数字地图具备地理信息系统的一般功能，并且具有在电子媒体上应用各种不同的格式来创建、存贮和表达地图空间信息的能力。近几年来，随着计算机技术，特别是计算机图形学、网络、多媒体、虚拟现实(VR)、三维仿真技术的快速发展，给数字地图注入了新的活力，数字地图正在向多媒体、网络、三维等方向发展。出现了三维数字地图等新的表达方式，其中基于三维虚拟场景的三维地图是数字地图发展的一个重要方向，也是人们认识和表达空间地理信息的有力工具。由于地图所表达的客体是一个丰富多彩、千姿百态的3维空间实体，所以，人们一直在
13、探讨如何更加准确和直观的反映这个实体。随着计算机技术不断发展，人类更加需要能够反映现实世界的三维地图和三维地图符号以取代二维的地图。如今的社会是信息爆炸的时代，各种各样的信息量非常巨大，现有的制图形式已经和传统的二维符号难以满足社会需要，人们对三维地图符号的需求不断提高。加之3D-GIS的发展，其主要是注重三维形象的表达，以及空间分析和查询，地物一般可以不必逼真表达，而多用三维符号来表示，所以对三维符号的研究对30-GIS发展也十分重要的意义。1.2 地图在GIS中的应用地理信息系统(Geographic Information System)是加拿大人于1960年首先提出的。它是由计算机软、
14、硬件支持的地理数据的采集、存储、检索、分析处理、显示和输出的系统。地理信息系统近年来得到了大力发展，已经广泛应用于社会的各个行业和领域，如环境监测、国土规划、区域开发、交通管理等。地理信息系统是在计算机辅助制图的基础上发展起来的，处理的是空间数据，需要一定的空间数据源，地图则是地理信息系统最主要的数据源之一。地理信息系统的输出结果包括文字、报表以及地图，而且地理信息系统和其它信息系统的主要区别是对空间数据的管理和分析，其分析结果主要依靠地图来显示，在地理信息系统中，其快速的查询功能和强大的空间分析功能，需要有一定的模式体现，可以通过数据表格等来表达，但是如果数据较多，需要很长的时间去分析整理，
15、且缺乏直观性。但是如果合理的利用地图来表现查询或分析结果，不但可以表示查询结果，也可以表达数据之间的联系或规律。如查询某个区域的年接待游客数大于某一数值的旅游景点，在GIS中进行查询时，一般是将符合条件的数据以表格的形式列举出来，我们只能看到一堆数据，需要分析才能找到它们之间的联系和空间分布，但是若利用专题地图，利用符号的大小表示数据量，在地图上的相应位置表示空间分布，则可以直观、清晰地表现查询结果。并在地图上进行其他空间分析，如缓冲区分析、叠加分析等。用户可以更容易地从数据中得到信息，便于用户理解，因此专题地图是最有效的地理空间数据和属性数据的表达形式，能够使地理信息直观可视，并能表达专题信息的空间分布和发展趋势，为人们获取信息、发掘隐藏在数据中的规律和趋势。因此地图以其重要的输出方式，在地理信息系统中发挥重要作用。1.3 地图符号国内外研究现状地图符号是地图形象化的语言，是表达地图内容的主要手段。地图符号包括各种形式不同、大小和色彩各异的图形符号以及表示名称的文字和表示数量的数字，它表达地理实体的空间分布及其属性，是地图的语言。随着地图的发展和应用领域的不断扩大，需要表示的专题要素越来越多，地图符号也得到了
