地图学第四章教学提纲

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1、新编地图学教程,电子教案,第 4 章 地图符号,第 4 章 地图符号,1 作为地图语言的地图符号 2 量表在符号设计中的应用 3 构成符号的视觉变量 4 彩色 5 符号与图形的感受效果 6 注记,1 作为地图语言的地图符号,1.1符号与地图符号 符号是一种物质的对象、属性或过程，用它表示抽象的概念。最典型的符号是语言，完整的语言符号可表达为：,概念 被表示成分 = 音响形象 表示成分,地图符号的组成要素:颜色、形状、尺寸。,1.地图符号的符号特征 （1） 地图符号具有被表示成分和表示成分的特征 （2） 地图记号有一定的约定性 （3） 地图记号可以等价变换 （4） 记号构成地图,概念 被表示成分

2、 空间信息 = = 音响形象 表示成分 视觉形象,符号学的理论原则可以应用于地图学领域,表层结构 深层结构,1.2 地图符号的视觉感受与认知过程,格式塔心理学：研究经视知觉检验过的整体，认为现象的经验是整体的或完形的，论证了“整体大于局部之和”。,认知心理学：将人看作是一个信息加工的系统，认为认知就是信息加工，包括感觉输入的变换、简约、加工、存储和使用的全过程。其核心是输入和输出之间发生的内部心理过程。,记忆信息的三级加工模型：,注意,刺激,2 量表在符号设计中的应用,2.1 地图符号的分类,空间分布：三维 0, 1, 2, 3 x, y, z 时空分布：四维 0, 1, 2, 3, 4 x,

3、 y, z, t,地图符号的几何分类,点状符号 线状符号 面状符号 体积符号,空间信息的几何特性,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。,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。,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。,形象符号 抽象符号,比例符号 半比例符号 非比例符号,地图符号的视觉含义分类,地图符号的比例分类,半比例符号,1.定名量表,依据制图对象固有特征进行区分 。,众数是最佳的数字统计量，以一个群体中出现频

4、率最大的类别定名。,2.2 地图符号的量表,2.顺序量表,按某种标志将制图对象排序，表现为相对等级。,标志是以定量为基础，通过计算或人为确定。,分位法是其中一种常用的定量分类方法。,四分位法,将数据从小到大排列，然后按各级内部数据个数相等的规则确定分级。,n + 1 40 + 1 Q1 = = = 10.25 4 4,2(n+1) 2 41 Q2 = = = 20.5 4 4,3(n+1) 3 41 Q3 = = = 30.75 4 4,第一个四分位序号,第二个四分位序号,第三个四分位序号,按内插法计算各分位数的数值,假定有40个数,X1 = N10 + ( N11 -N10 ) 0.25 X

5、2 = N20 + ( N21 -N20 ) 0.5 X3 = N30 + ( N31 -N30 ) 0.75,3.间距量表,通过一定量值形成的制图对象排序（等差数列）,常用的统计量是算术平均值 X 和标准差d,X x = n,x- 2 d ， x- d ， x， x + d ， x+ 2d,分级间隔值：,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,3 构成符号的视觉变量,3.1视觉变量,1967年法国贝尔廷领导的图形实验室经过多年的探讨，提出形状、尺寸、方向、亮度、色彩和密度的差别改变了图形外观，称为视觉变量。

6、近30年来，许多学者在肯定了他的视觉变量理论的同时，提出了多种构成图形要素的方案。我们认为，视觉变量是构成图形的基本要素，它包括：形状、尺寸、方向、颜色、网纹五个方面。在细分时，颜色的三个特性（色相，亮度，彩度）可以理解为独立的视觉变量，而网纹中的三种组合（线划网纹、点状网纹、混合网纹），也分别具备视觉变量的特征。,1.形状变量,-是视觉上能区别开来的几何图形的单体。,2.尺寸变量,-是组成不同形状的符号在量度上的变量。,3.方向变量,-适用于长形或线状的符号。,4.颜色变量,-最活跃的视觉变量，包含三个子分量：色相、亮度、彩度。,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

7、替使用。包括线划网纹、点状网纹、混合网纹。,3.2 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： 改变形状 间断形状 附加形状 组合形状 改变方向,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。,4 彩色,4

8、.1 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,色相:是彩色视觉相互区别的心理学特征，取决于反射光谱的主波长。,锥体细胞: 包含三种感色细胞：感红细胞，感绿细胞和感蓝细胞。,光的三原色又称加色原色：红、绿、蓝。 颜料的三原色又称减色原色：黄、品红、青。 互补色:两种光混合产生白色或者灰色。,2.亮度,-色光的强度，色彩和非色彩的明暗特征。,3.彩度,-相对于光谱色的纯洁度，也称纯度、饱和度。,1. 蒙赛尔色立体,以心理学、颜色视觉制定分类标记，建立了色相、亮度、彩度为指标的三维色立体。,4.2 色的表示,黑,白,明度,绿,红,色调,紫,饱和度,2.色谱和

9、色库,色谱是建立在网点四色印刷基础上的表示系统，是以减色原色及纹理变量的晕点为基础。,在电子出版系统中，常配备能产生数十万种有效彩色的数据库色库。,4.3 彩色的感受效应,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,暖色相由红、橙和黄等色构成。给人以温暖、舒适、有活力的感觉。视觉上效果使其更贴近观众，

10、并在页面上更显突出。,冷色来自于蓝、青和绿等色。感觉显得稳定和清爽。它们看起来还有远离观众的效果。,2.色彩的交互作用,包括亮度对比、颜色对比、彩度对比。,3.色彩的恒常性,当光源的光谱成分发生变化时，被观察的对象颜色会保持不变，这种特性称为色彩的恒常性。,4.感情色彩,5. 习惯色彩,4.4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,5 符号与图形的感受效果,5.1 视觉变量的感受效果,包括数量感、次序感、差异感。,5.2 图形视觉的心理效应,影响地图设计的视觉心理因素：聚类感受、视觉对比、层次结构、图形与背景、视觉平

11、衡。,1.聚类感受 （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

12、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）

13、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

14、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

15、。,5. 视觉平衡,平衡是一种均衡的状态。 视觉平衡的两个主导因素：重力；方向,在地图上重力：图形的绝对位置、尺寸、形状。方向：图形的相对位置、内容、形状。,5.3 视觉分辨的限度,1.能见敏锐度: 不以图形的大小衡量,是衡量大脑图象的视角阈限,而不是图形尺寸. 物体再小,只要有足够亮度对比就能看见. 2.分辨敏锐度: 是指能够辨别出视野中空间距离最小的两个视点的能力,又称分辨率或解像力. 视锐度(视力):分辨敏锐度的阈限的倒数. 当阈限为1时,视力为1.0。当阈限为30时,视力为2.0（很少人能达到）。,正常视力的分辨力,单位：mm,6 注记,6.1 地名及其在地图中的意义,注记中名称注记的

16、主要种类是地名； 地名具有音、形、义三要素； 地名关系着行政管理、领土主权和民族尊严。,1960年联合国成立地名专家组，指导地名标准化 1977年成立中国地名委员会及各地地名审核机构 1977年联合国通过“采用汉语拼音作为中国地名罗马字母拼写法的国际标准”,6.2 注记的作用与功能,地图注记是地图符号的一种，能起定位的作用，是将地图信息在制图者与用图者之间进行传递的重要方式。 地图注记分为： 名称注记：说明各种事物的专有名称。 说明注记：说明事物的种类、性质、或特征。 数字注记：说明事物的数量特征。 图幅注记：说明地图的编制状况。,系统地利用注记的字体、尺寸和色相，地图注记便成为空间信息归类的手段。,6.3 注记的定位,注记排布 注记在图上的排列方式，主要有四种： 水平字列：平行于南北图廓。 垂直字列：垂直于南北图廓。 雁行字列：字符连线与注示物走向平行，成直线，