GIS-10 第十一章 空间数据表现与地图制图

等级强 度
符号形 状变化
符号色 相变化 线、面 状符号 的色相 变化
符号纯 度变化 线、面 状符号 的纯度 变化
符号亮 度变化 线、面 状符号 的亮度 变化
符号大 小变化
符号粗 细变化
符号长 度变化
时空动 态
符号位置 变化
符号大 小变化
符号方 向变化
1.整体感与选择感 整体感是指阅读不 同视觉变量构成的符 号图形时，感觉好象 一个整体，没有哪一 种显得特别突出
5 ）按照符号所代表的客观事物分布状况分类可以把符号 分为体积符号、面状符号、点状符号和线状符号。
空间信息的几何特性 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, y, z, t
点状符号
地图符号的几何分类
线状符号 面状符号 体积符号
（2） 地图符号的分类
点状符号是一种表达不能依比例尺表示的小面积 事物（如油库等）和点状（如控制点）事物所采 用的符号。
点状符号的形状和颜色表示事物的性质，点状符号的大小通常反映 事物的等级或数量特征，但是符号的大小与形状与地图比例尺无关， 它只具有定位意义，一般又称这种符号为不依比例尺符号。
线状符号是一种表达呈线状或带状延伸分布事物的符号，如河流， 其长度能按比例尺表示，而宽度一般不能按比例尺表示，需要进 行适当的夸大。因而，线状符号的形状和颜色表示事物的质量特 征，其宽度往往反映事物的等级或数值。这类符号能表示事物的 分布位置、延伸形态和长度，但不能表示其宽度，一般又称为半 依比例符号。
整体感、差异感、立 体感等不同的感受 效果。 地图符号使用了不同 的视觉变量，如尺 寸、形状、灰度、 纹理、方向和颜色 等，实现了不同的 感受效果。
地图上能引起视觉变化的基本图形、色彩因素 称为视觉变量，也叫图形变量。是构成地图符 号的基本元素，其由六元素组成： 1.位置 是指符号在图上的定位点或线 2.形状 如用圆表示村镇，用★表示首都 3.尺寸 4.色彩 是应用最广泛，区别最明显的变量 5.网纹 网纹即构成符号的晕线、花纹 6.方向 方向指符号方向的变化
图 地图符号4种量表系统
1.综合抽象性 • 2.系统性 • 3.约定性 • 4.传递性 • 5.时空性 由形状、尺寸和颜色变 化组成的各种地图符 号并不是孤立的，它 们具有内在的联系。 通过符号的变化可以 把地图内容的分类、 分级、重要、次要等 不同情况表达出来。
1）符号的形状 符号的形状主要是表示事物的外形和特征，面状符号的形 状是由它所表示的事物平面图形决定的，点状符号的形 状往往与事物外部特征相联系，线状符号的形状是各种 形式的线划，如单线、双线。 2）符号尺寸 符号尺寸大小和地图内容、用途、比例尺、目视分辨能力、 绘图与印刷能力等都有关系，不同的比例尺的地图，其 符号大小也有所不同。 3）符号的颜色 符号的颜色可以增强地图各要素分类、分级的概念，简化 符号的形状差别，减少符号数量，提高地图的表现力。 使用颜色主要用以反映事物的质量特征、数量特征和等 级。
（2） 地图符号分类
1）按照符号的定位情况分类 可以将符号分为定位符号和说明符号。
定位符号是指图上有确定位置，一般不能任意移动的符号， 如河流、居民地及边界等，地图上的符号大部分都属于这 一类； 说明符号是指为了说明事物的质量和数量特征而附加的一 类符号，它通常是依附于定位符号而存在的，如说明森林 树种的符号等。它们在图上配置于地类界范围内，但都没 有定位意义。
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， 字直立。 屈曲字列：字符连线与注示物走向平行，成自然弯 曲，字向不直立。
慎重地进行注记定位能够加强地图的视觉平衡。
§4 专题信息表现
分布 方式 点 表示分布 范围 定位符号 表示类别 表示数量 表示动态
1、GIS数据表现与地图学
• 地图与GIS
地理信息系统脱胎于地图，是地图信息的新载体 地图是GIS的重要数据来源 地图强调数据分析、符号化与显示，而GIS更注重于信息分析。 地图是GIS输出产品的一种类型
• 地图与计算机制图
地图学中的新领域，是将地图设计和绘制通过计算机程序和相应的绘图 硬件来实现 地图符号已经可以完全由计算机绘制 计算机制图综合尚不成熟，需要更多的专家经验和知识辅助综合进行
地理信息系统输出产品类型
• • • • 地图 图像 统计表 其他（三维多媒体虚拟现实、 电子沙盘等）
1.1 构成地图学与GIS的数学法则
• 比例尺 地图上直线长度与地面上相应距离的水平投影长度之比 • 地图投影 地球表面垂直投影到地球椭球表面，椭球表面按投影法则投 影到平面
1.2 地图学与GIS的符号
2.等级感
是指符号图形被观察时能迅速、明确地 产生出的等 级感受效果。 如居民地图形 符号的大小， 道路的粗细等
3.数量感 是指读图时从符号的对比中获得的数 量差异感受效果 ※尺寸 是产生数量感最有效的视觉变量
100
一维
100
二维
三维
图 数量感的形成主要在于尺寸的变化
4.质量感 被观察对象能被读者区分成不同的类别 或性质的感受效果称为质量感。 ※产生质量差异的最有效变量： 形状、颜色（色相）、结构
5.动态感
6.立体感 一般利用近大远小(尺寸)、光影变化(亮度)、 压盖遮挡、色彩空间透视、网纹变化等形成 立体感
§3 地图上的注记
• 3.1 地名及其在地图中的意义 注记中名称注记的主要种类是地名； 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”
地图符号可以指出目标种类（如公路）及其数量特征和 质量特征（如公路行车部分的铺面种类和宽度），并且 可以确定对象的空间位置和现象的分布（如人口密度 等）。
地图符号举例，如下图
• 地图符号是由形状不同、大小不一和色彩有别的 图形和文字组成，注记是地图符号的一个重要部 分，它也有形状、尺寸和颜色之区别。 就单个符号而言，它可以表示事物的空间位置、 大小、质量和数量特征； 就同类符号而言，可以反映各类要素的分布特 点； 而各类符号的总和，则可以表明各要素之间的 相互关系及区域总体特征。
按照专题制图对象的分布特点选择符号
分布 特征
固定一点
状况
一定瞬间的状 态移动 空间变化 一定瞬间的状 态移动 空间变化 一定瞬间的状 态移动 空间变化 一定瞬间的状 态移动 空间变化 一定瞬间的状 态移动 空间变化
表示方法
符号法、运动线法 符号法、定位图表法 线状符号法、线状符号和运动符号结合 线状符号法重叠 质底法、等值线法、定位图表总和、范 围法、区划法结合等值线法、运动符号 等值线法、定位图表和符号总和 点值法、质底法、区划法、图表统计法 和色彩统计法、区划搭配运动符号 点值法和区划法结合、图表统计法和色 彩统计法 质底法、等值线法、定位图表总和、地 形塑拟表示运动符号 等值线法、定位图表总和
• 地形图上的注记
• 3.2 注记的作用与功能
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。
系统地利用字体、尺寸和色相，地图注 记便成为空间信息归类的手段。
• 3.3 注记的定位
注记排布 — 注记在图上的排列方式，主要有四种：
第11章 空间数据表现与 地图制图
• 课
题：空间数据表现与地图制图
• 目的要求：了解 GIS数据表现与地图学的相关内容。理解地图符号的
概念，掌握地图符号的分类、表现形式。理解专题地图的概念，掌握面 状专题信息的主要表示方法和表现手段。了解专题地图设计涵盖的基本 内容。理解制图综合的目的和意义，了解影响制图综合的主要因素，掌 握制图综合的基本方法。了解地理信息的可视化的基本概念和相关内容。
• 地图符号表达地图内容的基本手段，它不仅能表示事物的空 间位置、形状、质量和数量特征，而且还可以表示各事物之 间的相互联系及区域总体特征。
–பைடு நூலகம்图形符号 – 注记
1.3 地图学与GIS的制图综合
§2 地图符号及构成特点
（1） 概念 地图符号（ Symbol ）是地图的语言，它是表达地图内 容的基本手段，它包括在地图上用以表示各种空间对象 的图形记号，以及与之配合使用的注记 。 地图符号的实质是以约定关系为基础，用一种视觉形象 图形来代指事物现象的抽象概念。
• 教学重点：地图符号的相关内容，专题地图的表现，制图综合的方法 • 教学难点：专题地图的设计及表现 • 教学课时：4课时
• 教学方法: 讲授
主要内容
§1 GIS数据表现与地图学 §2 地图符号 §3 地图上的注记 §4 专题信息表现 §5 专题地图设计 §6 制图综合(制图概括) §7 地理信息的可视化
地图符号的几何分类
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。
面状符号是一种能按地图比例尺表示出事物分布范围 的符号。面状符号是用轮廓线（实线、虚线或点线） 表示事物的分布范围，其形状与事物的平面图形相似， 轮廓线内加绘颜色或说明符号以表示它的性质和数量， 并可以从图上量测其长度、宽度和面积，一般又把这 种符号称为依比例符号。
符号形式： 几何符号 文字符号 象形符号 符号颜色 线的形式 线颜色 质底法
符号大小（用深 浅不同的颜色表示 主次）数字注记
定点扩展 法、定位图 表法
线
线状符号
线条粗细，长短， 附加不同数目的小 短线 点值线法，分级统 计图法，图形统计 图法，等值线法和 分层设色法
动线法
面
面状符号 （范围法 ）
表示扩展的 范围法，扩 展图形的图 形统计图法
1.定名量表：对空间信息的处理只使用定性 系，一般不使用定量关系的量表.
关
2.顺序量表：按某种区分标志把事物现象构成的 数组进行排序，区分为一种相对等级的方法. 3.间距量表：是指利用某种统计单位对顺序量表 的排序增加距离信息，即成为间距量表. 4.比率量表：是以制图数据的起始点为基础，按 某种比率关系进行排序，且呈比率变化.
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
是最活跃的视觉变量，又包含三个子分量： 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 记号的重复交替使用。
线划网纹 点状网纹
混合网纹
（2）地图符号分类
• 2）.按符号和所表示对象的比例关系分类可 分为：
比例符号、 半依比例符号 不依比例符号
• 半比例符号
（2）地图符号分类
• 3.按符号所表示制图对象的地理特征量度分 为： • 定性符号、定量符号和等级符号
（2） 地图符号的分类
4）按地图符 号的视觉含义 分类
形象符号 抽象符号
表3-1 地图符号视觉变量所表达的制图对象特征
色彩H 制图对 象特征 位 置 P 形 状 F 色 相 H1 纯 度 H2 亮 度 H3 大 小 S1 粗 细 S2 尺寸S 长 短 S3 分 割 比 例 S4 排 列 T1 网纹T 疏 密 T2 方 向 D
空间分 布
符号定位 点、线、 面 符号的 形状变 化 符号的 色相变 化 符号的 色相变 化 线状符 号内分 割比例 符号内 网纹排 列变化 符号内 晕线、 花纹排 列变化 符号内 网纹疏 密变化 符号内 网纹疏 密变化 符号内 网纹方 向变化
1、GIS数据表现与地图学
空间数据的表现功能贯穿于 GIS空间数据处理的 始终，功能的许多方面，包括符号、专题信息表 达、图幅配置、制图综合等，都来源于地图制图， 这也表明了地理信息系统和制图学的渊源关系。 从某种角度上来讲，地理信息系统可以称为“动 态的地图”，它提供了比普通地图更为丰富和灵 活的空间数据表现方式，如动态信息表达、虚拟 现实等等。
质量特 征
数量特 征
等值线位 置
符号纯 度变化
符号亮 度变化
符号大 小变化
符号粗 细变化
符号长 短变化
内部组 成
结构符 号的色 相变化
结构符 号的纯 度变化
结构符 号的亮 度变化
结构符 号内分 割比例
结构符 号内网 纹排列 变化
符号内 网纹排 列变化
结构符 号内网 纹疏密 变化
符号内 网纹疏 密变化 符号内 网纹疏 密变化