测绘数据符号化本科论文.doc
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1、 本 科 毕 业本 科 毕 业 论 文论 文 论文题目论文题目:测绘数据的符号化测绘数据的符号化 作者姓名:作者姓名:王王 康康 学学 号号:08201050122 08201050122 专业班级专业班级:测绘测绘(一)(一)班班 指导老师:指导老师:廖振修廖振修 完成时间:完成时间:20122012 年年 6 6 月月 0 01 1 日日 摘要摘要 地图符号是地图的语言单位,是可视化表达地理信息内容的基础工具。地形信息符号库是地形图符号的汇集系统,它利用计算机进行管理,实现地形图符号数据的存储、检索和更新。当今流行的地理信息系统和专用的计算机地图制图软件主要采用符号库的形式来管理地图符号,
2、并用交互式设计的思想来实现地图符号的制作。了解地图符号化的意义和制作标准,参照国家基本比例尺图式才能制作标准化的地图符号库。地图符号库的制作方法很多,在此仅通过 vba 符号库的制作与 cad 的符号库存储以及 lisp 语言的命令化来实现地图的符号化。关键词关键词;地图符号;地形信息符号库;交互式;地图符号化;vba;cad;lisp Abstract The map symbol is the language units of the map and the basic tools of visual expression of geographic information conten
3、t.Geographic information symbol library is a collection system of topographic map symbols,which uses computer to manage and achieves storage,retrieval and update of the data of topographic map symbols.Todays popular geographic information system and the dedicated computer cartography software mainly
4、 use the form of symbol libraries to manage map symbols and the idea of interactive design to accomplish the production of map symbols.In order to produce standardized map symbol library,we need to grasp map symbolic meaning and production standards,and refer to the national basic scale map.There ar
5、e many production methods of the map symbol library.However,we achieve map symbolization,only through the production of the Visual Basic symbol library,the storage of cad symbol library and the command of lisp language here.KeywordsKeywords:map symbol;geographic information symbol library;interactiv
6、e;map symbolization;vba;cad;lisp 目录目录 第第 1 1 章章 绪论绪论.1 1.1 地图符号化的意义.1 1.2 地图符号化的制作标准.2 第第 2 2 章章 地形图图式地形图图式.10 2.1 国家基本比例尺地图图式.11 第第 3 3 章章 制地图符号库制地图符号库.18 3.1 制作思路与方法.18 3.2 CAD与VBA的符号库创建.19 3.3 问题.28 第第 4 4 章章 结论结论.29 参考文献参考文献.30 第第 1 1 章章 绪论绪论 1 1.1 1 地图符号化的意义地图符号化的意义 地图表现的客体主要是地球。地球上具有数量极其庞大的,包括
7、自然与社会经济现象的地理信息。只有透过完整的符号系统,才能准确的表达这种现象。把制图对象的地理位置及范围,质量和数量特征,时-空分布规律与相互关系,用十分概括与抽象的符号加以表示。作为对客观事物的抽象表示-符号,不仅可以是图形,还可以广义的理解为文字注记和数字形式。地图是地理信息的载体。地图容纳和储存了数量巨大的信息,而作为信息的载体,可以是传统概念上的纸质地图、实体模型、可以是各种可视化屏幕影像、声像地图,也可以是触觉地图。地图是空间信息的符号模型,符号具有地图语言的功能,它表现在以下的四个方面:(1)地图符号是空间信息传递的手段。(2)地图符号构成的符号模型,不受比例尺缩小的限制,仍能反映
8、区域的基本面貌。(3)地图符号提供地图极大的表现能力。(4)地图符号能再现客体的空间模型,或者给难以表达的现象建立构想模型。1.1.2 2 地图符号化的制作标准地图符号化的制作标准 1.2.11.2.1 作为地图语言的地图符号作为地图语言的地图符号 一、符号与地图符号 概念:符号是一种物质的对象、属性或过程,用它来表示抽象的概念,以约定的关系为基础。结构:概念 =被表示成分 音象形象 =表示成分 地图记号具有被表示成分和表示成分的特征:概念空间信息;音象形象视觉形象;地图符号有一定的约定性;地图记号可以等价变换;记号构成地图。地图符号的构成特点:1.符号与实际事物的具体特征有联系,以便于联想;
9、2.符号之间应有明显的差异,以便相互区别;3.同类事物符号应类似,便于各类事物间相互联系;4.简单、美观、便于记忆、使用方便。二、地图符号的视觉感受和认知过程 1、格式塔心理学的研究对象和特征:格式塔心理学是以知觉为分析对象,解释知觉对图形的形式、大小、颜色、强度以及分解、组合上的状态或数量差别,来通过符号更好地反映外界实物。特征:(1)研究经视知觉检验过的整体,整体大于局部之和;(2)变换性。格式塔(Gastalt)心理学主要有以下原则:(1)接近性原则:距离较近的物体,很自然地被构成一个目标或对象。(2)相似性原则:相似图形被看成是一个目标或整体。(3)连续性原则:连续性图形易被发现,并有
10、一种知觉倾向。(4)完整和闭合性原则:彼此相属的部分,容易组合成整体。(5)对称性原则:能反映人们对图形物体的平衡方式。2、认知心理学核心和特征:认知心理学的研究核心是揭示认知过程的内部心理机制即信息如何获取、存贮、加工和使用的。信息加工过程中符号特征:(1)以符号代表外界实物;(2)以符号和符号结构反映世界的内部特征;(3)符号可以标志信息加工的操作,符号结构 可以标志着另外一个符号结构或一个程序;(4)信息加工获得的符号可以代表外部世界。符号的特征:(1)地图符号是空间信息传递的手段;(2)地图符号构成的符号模型,不受地图比例尺缩小的限制仍能反映区域的基本面貌;(3)地图符号提供地图极大的
11、表现能力;(4)地图符号能再现客体的空间模型,或者给难以表达的现象建立构想模型。1 1.2.22.2 符号的分类和量表符号的分类和量表 一、地理现象的空间维度及其符号化 (一)点状分布 图 1-1 点状符号实例(二)线状分布 图 1-2 线状符号实例(三)面状分布 图 1-3 点状符号实例 空间特征是地理现象的最基本的特征。根据地理现象的空间分布状况,我们可以用不同的空间维度来表达。而空间维度则是根据地理对象的实际分布特征以及地图的表达需要来确定的。二、地图符号的量表:量表的意义:为了直接或间接描述空间信息的数量特征,应用心理物理学的量度方法量表法对空间数据进行数学处理。根据被处理数据的属性,
12、量表法可分为:定名量表、顺序量表、间距量表和比率量表。(一)定名量表 依据制图对象固有特征进行区分,是最低等级量表尺度。图 1-4 定名量表实例 (二)顺序量表 按某种定量特征将制图对象排序或分等。图 1-5 顺序量表实例(三)间距量表 可以数量表示且有一定单位距离的事物,通过特定量值表达制图对象的次序和间隔。(四)比率量表 以完整、精确的数量特征(相等单位和绝对零值)描述制图对象的数值差异。图 1-6 间距量表和比率量表实例 1.1.2.32.3 构成符号的视觉变量构成符号的视觉变量 一、视觉变量:视觉变量:图形符号外观的差别。(1)形状变量:从视觉上能区别开来的几何图形的单体;(2)尺寸变
13、量:不同形状符号在量度上的变量;(3)方向变量:长形或线状符号;(4)颜色变量:彩色(色相、亮度和彩度)和非彩色(亮度);(5)网纹变量:线划、点状、混合彩纹,表现在方向、纹理和排列上。视觉变量是构成图形符号的基本要素,也称图形要素。(一)形状变量 形状是指符号本身的图形轮廓。图 1-7 形状变量实例 点状符号本身就体现了形状差异,线状、面状要素的形状取决于事物本身的空间分布特征。(二)尺寸变量 尺寸变量是指符号在各几何维度上(长、宽、高、面积、体积等)的度量变化。反应符号大小与其所表达数值的比率关系就是尺寸变量。(三)方向变量 单个符号图形本身的方向变化,网纹中同类纹理的方向变化。图 1-8
14、 方向变量实例 以图幅坐标系统或图廓为参照对象,适用于线形或带状延伸的符号,圆形符号无方向变量。(四)颜色变量 既可表达定性特征的不同,也可表达定量特征的差异,亮度和彩度(饱和度)常以组合变化的方式共同表达次一等级或数量特征的差异。(五)网纹变量 网纹变量也称纹理或底纹,是具有一定形状和大小的点、线组合排列成的图案。图 1-9 网纹样式:图 1-10 网纹尺寸:图 1-11 网纹排列:1.1.2.42.4 符号和图形的感受效果符号和图形的感受效果 各种视觉变量能引起视觉感受的多种效果,在阅读地图时,我们可以把这些效果归纳为六种:整体感、等级感、数量感、质量感、动态感和立体感。地图用色设计:习惯
15、:蓝色表示水体,绿色表示森林,棕色表示地貌,黄色表示干旱。标准:地形图用色标准(GB 140511993)地质图用色标准(比例尺 150 万1100 万)(GB/T 63901986)地球化学勘查图图式图例及用色标准(DZ/T 00751993)一方面,当不同的彩色并排置于中性灰背景下时,大多数人都可以感觉到它们之间的细微差别,但当它们所处环境发生变化或彼此分离甚至距离较远时,这种细微差别就不易被辨别。另一方面,当两个颜色相邻时,彼此会互相影响以至改变对方的显示特性,尤其是当一个颜色被另一个颜色包围时,它显示出来的结果会向着包围色的补色方向偏移。常用渐变色阶表达事物空间分布的数量特征,单色阶渐
16、变是通过同一色相的亮度或彩度变化来实现的,双色渐变或多色渐变色阶可同时表达定量特征及相应的质量特征差异。1.1.2.52.5 地图的符号注记地图的符号注记 地图注记是地图的基本内容之一,同其他图形符号一样是地图符号,有时还起到定位的作用,是制图者和用图者之间传递信息的重要方式。地图注记的内容既要准确传达信息又要力求简明扼要。一方面要精简文字减少冗余,另一方面要尽量避免使用缩写,以防产生误解,除非你能确信读者一定熟知这个缩写的含义。地图上的注记可区分为名称注记、说明注记、数字注记和图幅注记。(一)名称 名称注记的主要种类是地名,它直接关系到政治、军事、外交、测绘、邮电、交通和统计等领域,地名标准
17、化:地名的标准称谓、位置、地名来历、含义、历史沿革,以及与社会、经济、文化和地理环境的关系等。系统地利用地图注记的字体、尺寸、颜色,是地图设计中常用的信息归类手段。普通地图上常用黑色注记表示居民地,蓝色表示水系,棕色表示地貌,绿色表示植被。注记的尺寸反映地物的重要程度,而字体则反映地物的等级。通过变形字体可以表示一些特殊的地形要素,如习惯上水体名称采用斜宋体,山脉名称则采用耸肩黑体。1本国官方名称以外另有国际通用名,可括注国际通用名的译名。2跨国度的山脉、河流等,分别按所在国的名称译写,但拼音接近的,可用一个统一的汉字标注,如欧洲的奥德河。3当争议地域双方名称不同时,按我国外交政策处理,只译一
18、个名称或均译。4我国与邻国共有的地域,以我国的称谓为准,必要时才括注邻国称谓译名。5朝鲜、日本和东南亚国家,凡过去或现在用汉字书写的,一律沿用,没有汉字书写的才用该国拼音的汉译名。(二)说明注记 专有名称、主要街道、特殊地图名称、其他说明注记(三)图幅注记 指的是对整幅图的各种说明文字,如图名、图例说明和制图说明等。第第 2 2 章章 地形图图式地形图图式 地形图图式地形图上表示各种地物和地貌要素的符号、注记和颜色的规则和标准,是测绘和出版地形图必须遵守的基本依据之一,是由国家统一颁布执行的标准。统一标准的图式能够科学的反应实际场地的形态和特征,是人们识别和使用地形图的重要工具,是测图者和使用
19、者沟通的语言。目前颁布实施的国家地形图图式标准有:1:500 1:1000 1:2000 地形图图式等。2.12.1 国家基本比例尺地图图式国家基本比例尺地图图式 1:5000 1:10000 地 形 图 图 式 注:在此仅列举部注:在此仅列举部分点、线、面的国标图式分点、线、面的国标图式 2.1.12.1.1 范围范围 GB/T的本部分规定了 1:5000 1:10000 地形图上表示的各种地物、地貌要素的符号和注记的等级、规格和颜色标准,以及使用这些符号的原则、要求和基本方法。本部分适用于国民经济建设各部门进行 1:5000 1:10000 地形数据库建库与地形图的绘制,也是各部门使用地形
20、图进行规划、设计、科学研究的基本依据。在使用本图式时也可以根据不同地区特征及用图需要增补符号。2.1.2.1.2 2 规范性引用文件规范性引用文件 下列文件中的条款通过 GB/T 的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使 用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T 13989 国家基本比例尺地形图分幅和编号。2.1.2.1.3 3 技术规定技术规定 3.1 符号的尺寸 3.1.1 符号旁以数字标注的尺寸,均以毫米为单位。3.1.2 符
21、号旁只注一个尺寸的,表示圆或外接圆的直径、等边三角形或正方形的边长;两个尺寸并列的,第一个数字表示符号主要部分的高度,第二个数字表示符号主要部分的宽度;线状符号一端的数字,单线是指其粗度,两平 行线是指含线划粗的宽度(街道是指其空白部分的宽度)。符号上需要特别标注的尺寸,则用点线引示。3.1.3 符号线划的粗细、线段的长短和交叉线段的夹角等,没有标明的均以本图式的符号为准。一般情况下,线划粗为 0.12mm,点的直径为 0.2mm。符号非主要部分的线划长为 0.4mm,非垂直交叉线段的夹角为 45 或 60 。3.2 符号的定位点和定位线 3.2.1 符号图形中有一点的,该点为地物的实地中心位
22、置。3.2.2 圆形、正方形、长方形等符号,在其几何图形中心。3.2.3 宽底符号(蒙古包、烟囱、水塔等)在底线中心。3.2.4 底部为直角的符号(风车、路标、独立树等)在直角的顶点。3.2.5 几种图形组成的符号(敖包、教堂、气象站等)在其下方图形的中心点或交叉点。3.2.6 下方没有底线的符号(窑、亭、山洞等)在其下方两端点间的中心点。3.2.7 不依比例尺表示的其它符号(桥梁、水闸、拦水坝、溶斗等)在符号的中心点。3.2.8 线状符号(道路、河流、境界等)在符号的中心线。依比例尺表示时,在两侧线的中心。3.3 符号的方向和配置 3.3.1 独立地物符号除简要说明中规定按真方向表示者外,均
23、垂直于南图廓描绘。3.3.2 土质和植被符号,根据其排列的形式可分成三种情况:a.整列式:按一定行列配置,如苗圃、草地、经济林等;b.散列式:不按一定行列配置,如小草丘地、林地、灌木林、石块地等;c.相应式:按实地的疏密或位置配 置符号,如疏林、散树等,配置符号时应注意显示其分布特征。整列式排列的一般按图式表示的间隔配置符号,面积较大时,符号间隔可放大 1 3 倍。在能表示清楚的原则下,可采用注记的方法表示。3.4 符号在图上的正确显示 3.4.1 图式中所列的符号分以下情况表示:a.不依比例尺表示的符号,符号旁注明尺寸,如水塔、烟囱;b.依比例尺表示的符号,符号旁不注尺寸,如液化贮存设备;c
24、.地物轮廓依比例尺表示时,在其轮廓内适中位置配置不依比例尺符号作为说明,如水井、窑洞、塔形建筑物;d.地物分布范围依比例尺表示时,在其范围内适中位置或主要建筑物位置上配置不依比例尺符号,如学校、医院等,也可在其范围内配置说明注记或简注,如饲养场、盐田等。e.同地物毗连成群分布,其范围依比例尺表示,在其范围内适中位置配置不依比例尺符号,如露天设备、粮仓群。3.4.2 图式中的点线符号,除特殊标注外,一般实线表示建筑物、构筑物的外轮廓与地面的交线(除桥梁、坝、水闸、架空管线外),虚线表示地下部分或架空部分在地面上的投影,点线表示地类、地物分界线、范围线或坎(坡)脚线。3.4.3 各种符号尺寸是按地
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