第十二章 制图综合的基本理论.ppt

1,*,第十二章 制图综合的基本理论,1,1,制图综合的基本概念,制图综合应顾及的因素,制图综合的基本方法,内容提要,2,1,制图综合的基本概念,一、为什么要进行制图综合,1,、制图综合的目的,抽取地面要素和现象的内在的、本质的特征与联系并符号化，帮助我们深入研究所反映的客观实际的各个方面。,2,、制图综合的步骤,运用思维能力对客观存在进行简化和概括,采用专门的地图符号和图形，按一定形式组合起来描述客观存在。,3,1,制图综合的基本概念,4,1,5,1,制图综合的基本概念,6,1,制图综合的基本概念,7,1,制图综合的基本概念,8,1,制图综合的基本概念,9,1,制图综合的基本概念,10,1,制图综合的基本概念,11,1,制图综合的基本概念,12,1,制图综合的基本概念,13,1,制图综合的基本概念,3,、制图综合的两种表现,实地复杂的客观存在抽象概括为缩小、简化了的地图模型,较大比例尺地图转换为较小比例尺地图,4,、制图综合过程中的两个对立和统一,地图内容,详细性与清晰性,的对立统一,地图内容,几何精确性与地理适应性,的对立统一,14,1,制图综合的基本概念,二、什么是制图综合,制图综合是在地图用途、比例尺和制图区域地理特点等条件下，通过对地图内容的选取、化简、概括和关系协调，建立能反映区域地理规律和特点的新的地图模型的一种制图方法。,15,1,制图综合的基本概念,制图综合应顾及的因素,制图综合的基本方法,内容提要,16,1,制图综合应顾及的因素,地图用途,地图比例尺,制图区域特点,制图资料的质量,符号最小尺寸,地图表示方法,17,1,地 理 图,地 势 图,1,、地图的用途的影响,18,1,2,、地图比例尺,19,1,3,、制图区域的特点,区域的地理特征制约着制图对象的重要程度，这反映在同样的制图对象在不同的,区域,具有不同的价值,制图综合应顾及的因素,20,1,4、地图资料的质量,（）高质量的资料数据本身具有较大的详细程度和较多的细部，给制图综合提供了可靠的基础和综合余地,（）直接影响地图内容的分类分级的详细和准确程度,制图综合应顾及的因素,21,1,5、符号最小尺寸,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,制图综合应顾及的因素,6,、地图表示方法,22,1,23,1,制图综合的基本概念,制图综合应顾及的因素,制图综合的基本方法,内容提要,24,1,一、地图内容的选取,（一）选取解决的问题,选取多少、选取哪些、怎样选取,（二）选取的,基本,方法,1,按分界尺度,(,最小尺寸,),选取,分界尺度的种类包括线性地图分界尺度、面积地图分界尺度、实地分界尺度、线性地图分界尺度与实地分界尺度相配合四种。,制图综合的基本方法,25,1,制图综合的基本方法,26,1,1),按线性地图分界尺度选取,地物名称,分界尺度,L:,长,;d:,宽,;t:,深,说明,河流,L=10,d,=2,选择图上长,10mm,以上的河流，同时考虑相邻平行河流之间的间隔，当其小于,2mm,时舍去,冲沟,L=3,d,=2,选择图上长,3mm,以上的冲沟，并保持最小间隔不小于,2mm,干沟,L=15,d,=2,选择图上长,15mm,以上的干沟，并保持最小间隔不小于,2mm,弯曲,d,=0.5,0.6,T,=0.4,选取宽,0.5-0.6mm,和深,0.4mm,以上的小弯曲,利用地物在,图上,的,长度,或,相邻地物间的距离,作为选取地物的尺度标准,制图综合的基本方法,27,1,2),按面积地图分界尺度选取,利用地物在,图上的,面积,作为选取地物的尺度标准,制图综合的基本方法,28,1,3),按实地分界尺度选取,以地物的,实际,高度、长度或宽度,作为选取地物的尺度标准。一般对于不能确定地图分界尺度或利用地图分界尺度不足以表示其实际意义的地物，采用实地分界尺度。,制图综合的基本方法,29,1,4),按线性地图分界尺度与实地分界尺度相配合选取,5),按分界尺度选取的方法,按分界尺度,“,无条件,”,选取：是指大于或等于分界尺度的地物全部选取，小于分界尺度的地物全部舍去。,按分界尺度,“,有条件,”,选取：是指大于或等于分界尺度的地物全部选取后，对小于分界尺度的地物，则根据地图的用途要求和反映制图区域特征的需要，有目的选取部分小于分界尺度的地物，并按最小尺寸描绘。,制图综合的基本方法,30,1,制图综合的基本方法,31,1,2.,按定额指标选取,定额指标是指地图上单位面积内选取地物的数量。,定额指标可以用回归模型、方根模型等方法来计算。,制图综合的基本方法,32,1,（,1,）回归模型法,回归模型，就是从一组地图制图要素的数据出发，确定这些要素之间的定量表达形式。在回归模型中，被回归的变量用,y,表示，称为因变量；影响,y,的其他变量用,x,1,x,2,.,等表示，称为自变量。,回归模型分为一元回归模型和多元回归模型（自变量的多少而定，一个就是一元回归模型），线性回归和非线性回归（自变量和因变量之间的关系而定）,制图综合的基本方法,33,1,先将数据点绘到坐标纸上，看下相关关系具有什么样的特征,然后选取相应的表达式进行表示之,根据最小二乘法，求出表达式中的参数的值,对回归方程进行检验，看所选取的表达式是否合理,做法,制图综合的基本方法,34,1,回归分析建立在样本统计数据基础上,在地图制图中，通过对已出版地图的大量统计分析，统计量测得某要素实地（或大比例尺地图上）的一种或某两种变量数据，同时统计量测得该要素在某种比例尺地图上（目标比例尺）的一个对应的选取数,制图综合的基本方法,35,1,下表是四幅,1:20,万地图范围内量取的,20,块样品的量测数据。其中,x,为实地密度，,n,为,1:20,万地图上的居民地选取个数，,y,为选取程度,制图综合的基本方法,36,1,数据点绘到坐标纸上，发现,y,与,x,的相关关系可用幂函数来表示,制图综合的基本方法,37,1,制图综合的基本方法,38,1,查相关强度系数表得：,1:20,万地形图确定居民地选取程度模型为：,制图综合的基本方法,39,1,(2),方根模型法,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。,N,为图上地物数,A,原始图,M,为,比例尺分母,B,新编图,制图综合的基本方法,40,1,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,D,N,B,=,N,A,C,D,M,A,/M,B,制图综合的基本方法,41,1,线状,C,2,=,M,A,/M,B,面状,C,3,=,(,M,A,/M,B,),2,线状,C,2,=(,S,A,/S,B,),M,A,/M,B,面状,C,3,=(,f,A,/,f,B,),(,M,A,/M,B,),2,符号尺寸改正系数,C,的三种情况,:,符合开方根规律，即尺寸随比例尺缩小：,C,1=1,不符合开方根规律，新老地图中尺寸相同：,不符合开方根规律，尺寸也不同：,制图综合的基本方法,S,、,f,分别为线状符号的线粗和面状符号的面积,42,1,地物重要性改正系数,D,的三种情况,很重要：,D,1,=,M,B,/M,A,一 般：,D,2,=,1,次 要：,D,3,=,M,A,/M,B,制图综合的基本方法,43,1,N,B,=,N,A,(,M,A,/M,B,),X,N,B,=,N,A,(,S,A,/S,B,),(,M,A,/M,B,),X,N,B,=,N,A,(,f,A,/,f,B,),(,M,A,/M,B,),X,开方根规律的一般公式：,x,的选取级，可设为 0,1,2,3,制图综合的基本方法,44,1,3,按地物综合区选取,地物综合区是指将制图区域或图幅范围按物体的分布密度划分成的小区域，作为选取的基本单元，选取时在每一个综合区内按统一的定额指标进行选取。,制图综合的基本方法,45,1,46,1,4,按地物等级选取,将制图物体按照某些标志分成等级，然后按等级的高低进行选取。划分地物等级时必须考虑到影响物体重要性的多种标志，即全面评价制图物体。,制图综合的基本方法,47,1,(,三,),选取方法的组合形式,1,定额指标和分界尺度组合的选取,(1),先计算选取定额指标，后按地物分界尺度选取,(2),先按地物分界尺度选取，剩余部分按定额指标选取,制图综合的基本方法,48,1,第一步,:,构成地物综合区，统计制图物体的实地或资料图上湖泊的密度值 。本例中基本资料为,1:10,万地形图，其湖泊数,=319,个。,第二步,:,利用有关公式计算新编图上地物定额选取指标 。本例按照开方根选取规律公式计算,(,按,x=2,，即第二选取级选取,),，得到新编图上应选湖泊数,=127,个。,以湖泊的选取为例,(1:10,万,1:25,万,),予以说明,49,1,第三步,:,选取大于分界尺度的全部地物，记为 ，在 中减去此数，得综合区内尚需选取的小于分界尺度的地物数 。本例中，在,1:25,万地形图上，湖泊选取的面积分界尺度,P=1mm,2,。在资料图上统计后，得到大于分界尺度的湖泊数,=95,个，同时按上述公式算得,=35,个。,制图综合的基本方法,50,1,第四步,:,采用按分界尺度,“,有条件,”,选取的方法，从小于分解尺度的地物中选取个 ，使之满足 。本例中,=35,个，因此需要按条件选取,35,个小于分解尺度的湖泊，这样才能反映湖泊群的分布特征。,制图综合的基本方法,51,1,制图综合的基本方法,52,1,2,定额指标和地物等级组合的选取,1),构成综合区，统计制图物体的实地或资料图上的密度值。,2),利用有关公式计算新编图上应选取地物数。,3),按地物等级或总分级值大小逐级选取，直至达到定额指标。,制图综合的基本方法,53,1,二、地图内容要素图形的化简,制图物体的形状包括外部轮廓和内部结构，所以形状化简包括外部轮廓的化简和内部结构的化简两个方面。形状化简方法用于线状地物,(,如单线河、沟渠、岸线、道路、等高线等,),，主要是减少弯曲；对于面状地物,(,如用平面图形表示的居民地,),，则既要化简其外部轮廓，又要化简其内部结构。,制图综合的基本方法,54,1,(,一,),形状化简的基本方法,化简制图物体形状的基本方法包括删除、夸大、合并和分割。,1,删除,就是减少弯曲的数目，使线状物体趋于平滑，面状物体轮廓清晰。,制图综合的基本方法,55,1,2,夸大,为了显示和强调制图物体形状的某些特征，需要夸大表示一些按分界尺度应该删除的碎部。如居民地、河流、岸线、公路、等高线等。,制图综合的基本方法,56,1,3,合并,比例尺缩小后，某些物体的图形面积或间隔小于分界尺度时，可采用合并同类物体的碎部，以反映制图物体的主要特征。例如化简城市居民地时，采用舍去次要街道、合并街区，以反映居民地的主要特征。,制图综合的基本方法,57,1,4,分割,当采用合并方法不能反映图形特征或者会歪曲其图形特征时，应采用分割的方法,。,制图综合的基本方法,58,1,(,二,),外部轮廓形状的化简,1,外部轮廓形状的化简要求,(1),保持弯曲形状或轮廓图形的基本特征,制图综合的基本方法,59,1,(2),保持弯曲特征转折点的精确性,制图综合的基本方法,60,1,(3),保持不同地段弯曲程度的对比,制图综合的基本方法,61,1,2,外部轮廓形状的化简方法,(1),按分界尺度化简形状,用这种方法化简形状，需要规定取舍弯曲的分界尺度，以分界尺度作标准，判断弯曲的取舍。化简形状,(,即取舍弯曲,),，必须有两个分界尺度，即弯曲的宽度,d,和弯曲的深度,t,。,制图综合的基本方法,62,1,(2),按选取规律公式化简形状,线状地物或面状地物的外部轮廓都是由许多弯曲组成的，我们可以把轮廓线的弯曲数视为地物数，按选取指标进行选取。线状地物的,“,弯曲数,”,是以曲线主轴,(,或中线,),一侧的弯曲顶点数计算的。,制图综合的基本方法,63,1,(,三,),内部结构的化简,内部结构是指制图物体内部或某一具有显著特征的景观单元内部各组成部分的分布和相互联系的格局。化简内部结构的基本方法是合并相邻的各组成部分，必要时辅之以其他化简方法。,制图综合的基本方法,64,1,制图综合的基本方法,三、地图内容要素数量和质量特征的概括,1,、地图内容要素数量和质量,制图物体的数量特征指的是物体的长度、面积、深度、坡度、密度等可以用数量表达的标志的特征。,制图物体的质量特征指的是决定物体性质的特征。,2,、质量和数量特征概括的基本方法,等级合并、概念转换、图形转换,65,1,制图综合的基本方法,1,、等级合并方法,等级合并是通过合并制图对象的质量、数量等级，实现质量和数量特征的概括。,2,、概念转换方法,指由一种目标的本来的质量概念转换为另一种目标的质量概念。,3,、制图物体的图形等级转换方法,图形等级转换是通过轮廓图形和符号图形的转换来实现地物质量、数量特征概括。,66,1,四、位移,(,一,),位移解决的问题,采用位移方法，必须解决以下问题,:,1),哪个位移，哪个不位移,?,2),往哪个方向位移,?,3),位移多少,?,制图综合的基本方法,67,1,(,二,),位移的条件,为了达到在地图上各要素间关系正确，有下列情况之一者，地物符号必须位移,:,1),毗邻地物之间没有必要的最小间隔但又必须放大地物本身的轮廓。,2),加粗线条，加宽符号。,3),在不破坏毗邻地物图形的情况下必须放大地物本身的轮廓。,4),由于毗邻地物的移位不允许改变彼此的相对位置。,制图综合的基本方法,68,1,(,三,),位移的大小,位移的大小以两符号间关系能够清晰表达且留有最小间隙,(0.2mm),较为适宜。,(,四,),位移的基本要求,1,一般原则是保证重要物体位置准确，移动次要物体,2,特殊情况下，要考虑地区特点、各要素制约关系、图形特征、移位难易等条件,3,相同要素不同等级地物间图解关系的处理,制图综合的基本方法,69,1,