地图学 第三章

新编地图学教程电子教案第3章地图概括新编地图学教程第3章地图概括第3章地图概括§1地图概括概述§2地图概括的数量分析方法§3地图概括的基本方法§4地图概括的现代发展新编地图学教程第3章地图概括§1地图概括概述1.1地图概括的性质地图概括（generalization）：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。分类和选取是地图概括的主要手段，以数学方法及计算机为基础的自动综合概括已逐步发展起来。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，几何精确性与地理适应性的对立统一。新编地图学教程第3章地图概括1.2实施地图概括的四个步骤1.分类2.简化3.夸张4.符号化新编地图学教程第3章地图概括1.分类——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。1.2实施地图概括的四个步骤中国土地资源图的分类系统新编地图学教程第3章地图概括2.简化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。1.2实施地图概括的四个步骤新编地图学教程第3章地图概括因比例尺变化产生的简化概括新编地图学教程第3章地图概括3.夸张——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。1.2实施地图概括的四个步骤新编地图学教程第3章地图概括4.符号化——将空间信息通过分类、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1.2实施地图概括的四个步骤新编地图学教程第3章地图概括1.3制约地图概括的因素1.地图的用途和主题2.地图比例尺3.制图区域的地理特征4.数据质量5.图解限制新编地图学教程第3章地图概括1.地图的用途和主题编图目的与任务不同，图上反映空间数据的广度和深度亦不同，地图的用途是地图概括的主导因素。地图主题决定要素的重要程度和选取，必然影响地图概括。同一种地理要素的选取也受地图主题的影响。1.3制约地图概括的因素新编地图学教程第3章地图概括地理图地势图地图的用途和主题的影响新编地图学教程第3章地图概括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要素质量特征的表示受幅面限制1.3制约地图概括的因素新编地图学教程第3章地图概括比例尺影响地图概的数量和质量特征新编地图学教程第3章地图概括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。1.3制约地图概括的因素新编地图学教程第3章地图概括4.数据质量地图概括是以空间数据为基础，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31.3制约地图概括的因素新编地图学教程第3章地图概括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1.3制约地图概括的因素新编地图学教程第3章地图概括§2地图概括的数量分析方法2.1地图概括的数量分析方法①反映制图空间数据的类型及其区域差异②反映制图空间数据在不同比例下的信息容量③反映空间数据的精度新编地图学教程第3章地图概括2.1地图概括的数量分析方法常用数量分析方法：图解计算法用于居民点选取等比数列法用于河流等线状地物要素的选取区域指标法适用于各类要素的选取回归分析法适用于某一类要素的选取开方根规律用于从大比例尺编制小比例尺图新编地图学教程第3章地图概括1.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(a+p)n/cm2为居民点个数S=n(pr2+3.5d2)SSi/100mm2=(Spri2+S3.5di2)/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居民点面积负载量：每100mm2居民点面积的总和2.1地图概括的数量分析方法新编地图学教程第3章地图概括2.等比数列法用等比数列确定地图要素选取的方法——苏联学者鲍罗金根据心理物理学试验，察觉到同一要素的等级差别常遵循等比数列的规则。以河流在支流选取上的应用为例：设河流长度分级A1,A2,…An河流间距分级B1,B2,…Bn符合等比关系Ai=A1·ri-1Bi=B1·pi-1r,p为辨认系数(公比)可令r=1.3，p=1.5C11,C22,…,Cnn为河流应保持的最小间隔，则Cii=(Bi+Bi+1)/22.1地图概括的数量分析方法新编地图学教程第3章地图概括等比数列模式选取间隔距离分级长短分级B1~B2B2~B3…Bn-2~Bn-1Bn-1~BnAnC11An-2~An-1C21C22…………A1~A2Cn-1,1Cn-1,2…Cn-1,n-1A1~A2Cn1Cn2…Cn,n-1Cnn11122111111iiCCrCCpp23322222111iiCCrCCpp新编地图学教程第3章地图概括等比数列法实例选取间隔距离分级长短分级1.5~2.32.3~3.43.4~5.15.1~7.6…14.81.911.4~14.82.32.96.8~8.83.84.35.16.3……………4~5.27.27.58.1……以河流选取为例新编地图学教程第3章地图概括3.区域指标法小比例尺地图概括过程：1.搜集与编辑空间数据：原始地图的镶嵌和比例缩小2.研究区域地理特征：编制确定要素选取的区域指标图2.1地图概括的数量分析方法新编地图学教程第3章地图概括3.区域指标法在计算机制图过程中，此方法的使用需有专家系统的支持。2.1地图概括的数量分析方法1新编地图学教程第3章地图概括4.回归分析法地图上居民点的选取程度，同实地密度之间存在着相关关系。y=axbxi为居民点实地密度x为居民点平均密度yi为图上选取数y为选取的平均数a,b为待定系数建立回归方程：2.1地图概括的数量分析方法22()()()()iiiixxyyrxxyy新编地图学教程第3章地图概括经全国抽样计算地形图上居民地选取的回归曲线新编地图学教程第3章地图概括1:10万地形图居民地选取指标新编地图学教程第3章地图概括2.2开方根规律的应用德国地图学家特普费尔(F.Topfer)提出的方案：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。NB=NA√MA/MBN为图上地物数A——原始图M为比例尺分母B——新编图新编地图学教程第3章地图概括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：符号尺寸改正系数C地物重要性改正系数DNB=NA·C·D√MA/MB2.2开方根规律的应用新编地图学教程第3章地图概括地物重要性改正系数D的三种情况⑴符合方根规律，尺寸缩小：C1=1⑵不符方根规律，尺寸相同：⑶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)2⑴很重要：D1=√MB/MA⑵一般：D2=1⑶次要：D3=√MA/MB2.2开方根规律的应用符号尺寸改正系数C的三种情况新编地图学教程第3章地图概括开方根规律的基本特点：⑴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。⑵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。⑶未考虑到地理差异，特别是制图地物分布的密度变化。⑷选取级x的调整可适当弥补地理差异的影响。NB=NA·√(MA/MB)XNB=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0,1,2,32.2开方根规律的应用新编地图学教程第3章地图概括河流选取指标11(9)25(24)NB2559NA1:25万→1:50万X=31:10万→1:25万X=2河流条数比例尺指标新编地图学教程第3章地图概括§3地图概括的基本方法3.1分类——聚类或分群的过程2.数量分级3.等级合并4.降维转换5.分区选取1.层次归类新编地图学教程第3章地图概括3.2简化2.删除的指标定额3.删除的资格排队4.形状的简化5.内部结构的简化1.删除的最小尺寸§3地图概括的基本方法新编地图学教程第3章地图概括3.3夸张2.位移3.合并4.分割1.局部夸大为突出基本特征为表达正确的相互关系强调整体特征刻画基本特征§3地图概括的基本方法新编地图学教程第3章地图概括§4地图概括的现代发展1.曲线光滑处理2.曲面拟合3.模糊综合评判4.图论5.分形几何计算机技术的发展，数学方法的广泛应用，促进了地图概括自动化的不断进步，但仍不具备系统的理论和全面的自动化综合。新编地图学教程第3章地图概括第三章结束新编地图学教程第3章地图概括1.层次归类■普通地图内容通常分为十大类，遵循一定的规范。■专题地图则根据相应内容的学科体系分类。1:25万时，水系分类仅保留了河流、运河、常年湖和水库。1971年版1:10万水系分类新编地图学教程第3章地图概括3.等级合并等级合并方法是在聚类分群后，以一个新点代替原分群。新编地图学教程第3章地图概括4.降维转换表示数据的符号图形产生维量变化，称为图形等级转换。新编地图学教程第3章地图概括5.分区选取由于地理位置的差异，在同一图幅范围内进行定额选取时要采取不同的分类标准。新编地图学教程第3章地图概括2.删除的指标定额定额指标产生于地图规范或依据开方根规律。新编地图学教程第3章地图概括4.形状的简化基本要求：①保持轮廓图形和弯曲形状的基本特征；②保持弯曲转折点的相对精确性；③保持不同地段弯曲程度的对比。新编地图学教程第3章地图概括5.内部结构的简化空间数据构成平面图，在简化过程中应保持一定的格局特征。