地图学课件_第四章_地图概括

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1、地 图 学 原 理第三章 地图概括第一节 概述 第二节 地图概括的内容和方法第三节 地图概括的现代发展 地 图 学 原 理 第一节 概述一、地图概括地图概括的概念：也称制图综合，就是采取简单扼要的手法，把空间信息中主要的、本质的数据提取后联系在一起，形成新的概念。地图概括的实质：解决广阔制图区域内繁多的地理事物与有限地图幅面面积之间的矛盾。地图在变换比例尺的过程中，应保持地图内容详细性与 清晰性的对立统一，对立统一，几何精确性与地理适应性的对立统一。对立统一。地 图 学 原 理二、影响地图概括的因素客观因素：地图用途和主题、比例尺、制图区域的特点、制图数据的质量、图解限制。主观因素：制图者的才

2、能和经验。地 图 学 原 理1、地图的用途和主题地图用途地图概括的主导因素。地图主题影响地图概括。同一种地理要素的选取也受地图主题的影 响。地 图 学 原 理 地 理 图地 势 图地 图 学 原 理2、地图比例尺地图比例尺是决定地图概括数量特征的主要因素，限定了制图区域幅面和要素总量。地图比例尺的变更，制约图上地物的质量特征。地 图 学 原 理地 图 学 原 理3、制图区域的地理特征区域的自然和经济条件，同样的地理事物在不 同地区具有不同意义，因而影响对区域的表达。地 图 学 原 理4、数据质量数据的种类、特点及质量直接影响地图概括的 质量。空间数据：包括图表、影像、统计数据和文字 资料。四种

3、表现形式：天文、大地、GPS数据 数字遥感图像和地图资料现势资料各种专题编图资料3地 图 学 原 理5、图解限制地图的内容受符号的形状、尺寸、颜色和结构的直接影响，并制约着概括程度和方法。影响符号最小尺寸设计的因素：视觉分辨能力；印刷与绘制技术；地物和地理环境地 图 学 原 理三、地图概括的原则地图概括的原则：要全面、系统、综合地考虑各影响因素对地图概括的作用，从而确定不同的地图概括标准。1、符合地图用途的需要。2、保持地图清晰易读且内容完备。3、保证一定的地图精度。4、反映出制图区域地理特征。地 图 学 原 理一.选取二.简化三.夸张四.符号化第二节 地图概括的内容和方法地 图 学 原 理一

4、、选取空间数据的排序、分级或分群定性特征的概括：依据地物属性、制图需要及 图解限度所进行的重新分类。分级：空间信息进行数量统计时， 数据划分为数学定义的级别。中国土地资源图的分类系统地 图 学 原 理对内容选取：以地图的用途、比例尺、区域地理特点等为依据，保留主要的地图内容，去掉次要的地图内容，以反映主要的、重要的、能反映区域特征的地理事物和现象。1、资格法:根据地物的数量、质量特征来确定地图内容的选取条件，目的是解决“选哪些”的问题。地 图 学 原 理2、定额法：从地图适宜的负载量为基础，确定单位面积内地图内容的选取指标（总量或密度），目的是解决选多少要素的问题。地 图 学 原 理o面积负载

5、量：地图上全部符号和注记所占面积与图幅总面积之比。o数值负载量：地图上单位面积内的制图对象个数或长度。o极限负载量：地图上可能达到的最高负载量。o适宜负载量：适合于地图用途并能反映制图区域特点的地图负载量。地 图 学 原 理3、区域指标法小比例尺地图概括过程：搜集与编辑空间数据：原始地图的镶嵌和比例缩小研究区域地理特征：编制确定要素选取的区域指标图地 图 学 原 理 反映制图空间数据的类型及其区域差异 反映制图空间数据在不同比例下的信息容量 反映空间数据的精度4、确定选取指标的数量分析方法地 图 学 原 理、图解计算法以地图符号的面积负载量 (S) 确定符号选取数量指标的方法。S = n (q

6、 + p) n/cm2为居民点个数S = n (pr 2 + 3.5 d 2 )居民点面积负载量S：图上单位面积（1cm2）载负量。SSi/100mm2 = (Spri2 + S3.5 di2 ) / 100mm2 此方法一般用于确定居民点选取数额南京市字宽dr注记面积 pr地 图 学 原 理、开方根规律法NB = NA MA / MBN 为图上地物数 A 原始图 M 为比例尺分母 B 新编图新编地图所应选取的地物数量与原始地图地物数量之比符合原始地图与新编地图的比例尺分母之比的平方根。地 图 学 原 理开方根规律的扩展：以比例尺为主，地物选取还受其他多种因素的影响，公式扩展为：符号尺寸改正系

7、数 ： C地物重要性改正系数： DNB = NA C DMA / MB地 图 学 原 理 符合方根规律，尺寸缩小： C1 = 1 不符方根规律，尺寸相同 ： 不符方根规律，尺寸不同 ： 线状 C2 =MA / MB面状 C3 =(MA / MB )2线状 C2 = ( SA / SB ) MA / MB面状 C3 = ( fA / fB ) (MA / MB )2符号尺寸改正系数C的三种情况：地 图 学 原 理地物重要性改正系数D的三种情况： 很重要：D1 =MB / MA 一 般 ： D2 = 1 次 要 ： D3 =MA / MB地 图 学 原 理NB = NA (MA / MB )XNB

8、 = NA ( SA / SB ) (MA / MB )XNB = NA ( fA / fB ) (MA / MB )X开方根规律的一般公式：x 的选取级，可设为 0, 1, 2, 3地 图 学 原 理直观地显示了地图概括时从重要到一般的选取标准，是一个有序的选取等级系统。是线性方程，在地图比例尺固定的条件下，地物选取的比例一致。 未考虑到地理差异，特别是制图地物分布的密度变化。选取级x的调整可适当弥补地理差异的影响。开方根规律的基本特点 ：地 图 学 原 理、等比数列法以河流在支流选取上的应用为例： 设r, p 为辨认系数(公比) 可令 r = 1.3， p = 1.5 河流长度分级 A1,

9、 A2,An 河流间距分级 B1, B2, Bn符合等比关系Ai = A1 ri -1Bi = B1 pi -1C11, C22, Cnn 为河流应保持的最小间隔，则Cii = ( Bi+ Bi+1 ) / 2地 图 学 原 理CnnCn,n-1Cn2Cn1A1 A2Cn-1,n-1Cn-1,2Cn-1,1A2 A3C22C21An-2 An-1C11 AnBn-1 BnBn-2 Bn-1B2 B3B1 B2选取间隔 距离分级长短分级1 Ci11 1+ piC22-C11rC111- p-+=地 图 学 原 理8.17.57.24 5.26.35.14.33.86.8 8.82.92.311.

10、4 14.81.9 14.85.1 7.63.4 5.12.3 3.41.5 2.3选取间隔 距离分级长短分级地 图 学 原 理显示空间信息的重要特征，删弃次要的细部比例尺概括：依据比例尺变化而设定取舍标准。目的概括：依据制图目的、区域特征的空间信息选取。二、简化地 图 学 原 理1、质量特征的简化2、数量特征的简化3、图形特征的简化4、地物内部结构的简化地 图 学 原 理因比例尺变化产生的简化概括地 图 学 原 理 提高或强调符号的重要特征编图目的影响内容详简图例设计中的夸张 强调重要的地物， 符合审美和寓意的需要。三、夸张地 图 学 原 理1、不依比例尺放大2、移位地 图 学 原 理将空间

11、信息通 过分类、简化、夸张等 方法所获得的记号，根 据其基本特征，相对重 要性和相关位置制定成 的各种图形。制作符号：使空间信息成 为视觉可见的图形视 觉化四、符号 化地 图 学 原 理第三节 地图概括的现代发展地图概括的发展，一方面扩展多种应用数学的理论于图形建模，取得了自动概括的许多新方法；另一方面全力探讨地图概括概念模型的建立。地 图 学 原 理一、概括的新算法：空间域的概括和频谱域的概括1、空间域的概括：采用各种算法直接对图形坐标进行处理，目前大多数算法都属于空间域概括。o模糊综合评价模型、图论模型、三角网剖分、分形选取模型、开方根规律的分形扩展模型、人工神经元网络等2、频谱域的概括地 图 学 原 理数字环境下的自动概括：1、从数据库中经过概括变换推导出多尺度的数据库（数据库概括）；2、用一种比例尺进行符号化输出时，数据库中的数据因分辨率不能进行清晰显示而进行的概括变化（制图概括）。二、自动概括的概念模型：地 图 学 原 理区别：数据库概括是要减少数据量，提高GIS中分析功能的效率，只有数据库管理数据的能力而不考虑符号表达；制图概括主要任务是为了可视化而对模型概括后派生的数据库进行图形显示，与输出的比例尺有关。地 图 学 原 理专家系统：模拟人的思维过程并将专家知识赋予计算机。当计算机对问题求解时，就利用这些知识进行推理，证明，从而得到答案。