測量與地圖學7

第四章地圖概括(MapGeneralization)Concepts地圖概括（generalization）：也稱制圖綜合，就是采取簡單扼要的手法，把空間信息中主要的、本質的數(shù)據(jù)提取后聯(lián)系在一起，形成新的概念。

MapgeneralizationisthesimplificationofobservablespatialvariationtoallowitsrepresentationonamapComplexityreductionAttributeaccuracyMappurposeFourStepstoMapGeneralizationclassificationSimplificationexaggerationSymbolization一、Classification分類與簡化的目的相同，一般是根據(jù)地理要素屬性信息的異同劃分的。分類和簡化都是概括的手段，所不同的是分類只對數(shù)據(jù)信息進行處理，使之更突出，更典型，而不是舍去某些數(shù)據(jù)分類的一般定義是“數(shù)據(jù)排序、分級或分群”。常用的分類方法是將一些類似的定性現(xiàn)象劃分成類型；另一種分類的方法是將定量數(shù)據(jù)劃分成以數(shù)字定義的級別，這種方法有助于統(tǒng)計要素的定性和定量分析研究?！臻g數(shù)據(jù)的排序、分級或分群二、Simplification比例尺概括(比例概括)隨著比例尺不斷縮小,所能表示的細節(jié)越來越少要進行選取.概括與刪減。目的概括：依據(jù)制圖目的、區(qū)域特征的空間信息選取。------顯示空間信息的重要特征，刪棄次要的細部因比例尺變化產(chǎn)生的簡化概括三、exaggeration

——提高或強調(diào)符號的重要特征編圖目的影響內(nèi)容詳簡參考用圖與一般的地理底圖(簡)圖例設計中的夸張

強調(diào)重要的地物，符合審美和寓意的需要。普通公路30m,1:100萬地圖0.03mm,而地圖規(guī)范中公路符號寬度為0.5mm,夸張了16倍.四、Symbolization

——將空間信息通過分類、簡化、夸張等方法所獲得的記號，根據(jù)其基本特征，相對重要性和相關位置制定成的各種圖形。制作符號：使空間信息成為視覺可見的圖形——視覺化地圖概括需處理好的幾個關系地圖概括應加強客觀性，避免主觀性。為此既要強調(diào)地理規(guī)律性，即加強對制圖對象區(qū)域特點和分布規(guī)律的研究和反映，又要通過數(shù)量統(tǒng)計分忻建立選取和概括的數(shù)量指標和依據(jù)。地圖概括需要處理好幾對矛盾和關系:

(1)地理真實性(相似性)與幾何精確性的關系。

在反映制圖對象地理分布規(guī)律和區(qū)域特點與體現(xiàn)相似性的前提下，進行必要的圖形的取舍、合并、簡化、夸大與位移，但為了保持地圖幾何的精確性，具有重要定位意義的點與線不能移動與夸大，如河流三角洲與沖積扇頂點、山麓線、高原坎坡界線等。(2)制圖對象分布的普遍規(guī)律、典型特征與特殊規(guī)律、區(qū)域特點的關系。不能為了強調(diào)普遍規(guī)律而使圖形千篇一律，如不能把高山、中低山與丘陵地區(qū)，以及黃土高原的等高線畫法都畫成像一種模式;但也不能為了保持區(qū)域特點而使圖形千變?nèi)f化，體現(xiàn)不出地理規(guī)律性。如，對于土壤圖和植被圖等有著相互關系的專題圖，其概括后應保持其地理的相似性.(3)地圖負載量與地圖易讀性的關系。

既不要為了過多表達地圖內(nèi)容而影響地圖易讀性，也不能為了地圖的易讀性而致使地圖內(nèi)容貧乏?？刹捎枚鄬悠矫嬖O計，在不影響易讀性的前提下，盡可能多表示一些地圖內(nèi)容，尤其是多要素的綜合性地圖。分布圖與類型圖，盡量避免圖例很多而輪廓界線很少，力求做到圖例少，而圖斑細。

ElementstoMapgeneralizationMapapplicationsand

TopicsMapscaleGeographicalcharacteristicDataqualityGraphicrestrictionMapapplicationsand

Topics

編圖目的與任務不同，圖上反映空間數(shù)據(jù)的廣度和深度亦不同，地圖的用途是地圖概括的主導因素。(參考性地圖和教學掛圖的內(nèi)容繁簡)

地圖主題決定要素的重要程度和選取，必然影響地圖概括。(同比例尺的水資源圖和交通圖中的水系和居民點的表示)

同一種地理要素的選取也受地圖主題的影響。地圖的用途和主題的影響地勢圖地理圖Mapscale地圖比例尺是決定地圖概括數(shù)量特征的主要因素，限定了制圖區(qū)域幅面和要素總量如居民點的表示地圖比例尺的變更，制約圖上地物的質量特征(河流的表示.大-河寬.水深.流向.流速.河床質地.等否通航等;小-只有河網(wǎng)結構)比例尺影響地圖概的數(shù)量和質量特征Geographicalcharacteristic

江南水網(wǎng)地區(qū),居民點沿河岸和渠道排列,不表示水井和涵洞;西北干旱地區(qū),表示全部河流.井泉等水體.區(qū)域的自然和經(jīng)濟條件，同樣的地理事物在不同地區(qū)具有不同意義，因而影響對區(qū)域的表達。Dataquality

地圖概括是以空間數(shù)據(jù)為基礎，數(shù)據(jù)的種類、特點及質量直接影響地圖概括的質量。

空間數(shù)據(jù)：包括圖表、影像、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和文字資料。四種表現(xiàn)形式：天文、大地、GPS數(shù)據(jù)—數(shù)字形式(平面控制點和高程控制點)遙感圖像和地圖資料:各類衛(wèi)星圖像.航片.實測原圖以及各種地形圖和部門地圖

現(xiàn)勢資料:指對上述資料新近增加的行政隸屬變更,地名更改,水系道路改道等變更數(shù)據(jù).各種專題編圖資料:各種專題的數(shù)字.圖表.文字資料Graphicrestriction地圖的內(nèi)容受符號的形狀、尺寸、顏色和結構的直接影響，并制約著概括程度和方法。影響符號最小尺寸設計的因素：視覺分辨能力；圖上單線0.08-0.1mm印刷與繪制技術；0.06-0.09mm地物和地理環(huán)境PrincipleofMapgeneralization地圖概括的基本原理:根據(jù)地圖的用途、比例尺和區(qū)域地理特證，由制圖者來壓縮地圖圖面的負載量。壓縮圖面負載量的方法有：基本數(shù)學模式的圖面載負標準確定法；內(nèi)容的取舍法；形狀的化簡（保證事物特征前提下）法；數(shù)量特征和質量特征的概括法等。常用數(shù)量分析方法：圖解計算法用于居民點選取等比數(shù)列法用于河流等線狀地物要素的選取區(qū)域指標法適用于各類要素的選取回歸分析法適用于某一類要素的選取開方根規(guī)律用于從大比例尺編制小比例尺圖1、圖解計算法(用于居民點選取)以地圖符號的面積負載量(S)確定符號選取數(shù)量指標的方法。S=n(q+p)n:每cm2為居民點個數(shù)

q:符號面積,

p:注記面積S=n(pr

2+3.5d

2)SSi/100mm2=(Spri2+S3.5di2)/100mm2

此方法一般用于確定居民點選取數(shù)額南京市字寬dr注記面積

pr居民點面積負載量：每100mm2居民點面積的總和11121518小型及散列式居民點地區(qū)（我國大部）13142040中型集團式居民點地區(qū)（華北）14163050大型集團式居民點地區(qū)（東北）1：100萬1：50萬1：20萬1：10萬平均面積

S/100mm2地區(qū)分類比例尺中國居民點所占面積在不同比例尺地圖上載負量

2、等比數(shù)列法(用于河流等線狀地物要素的選取)用等比數(shù)列確定地圖要素選取的方法——蘇聯(lián)學者鮑羅金根據(jù)心理物理學試驗，察覺到同一要素的等級差別常遵循等比數(shù)列的規(guī)則。以河流在支流選取上的應用為例：設河流長度分級

A1,A2,…An

河流間距分級B1,B2,…Bn符合等比關系Ai=A1·ri-1Bi=B1·pi-1r,p

為辨認系數(shù)(公比)可令

r=1.3，p=1.5

C11,C22,…,Cnn

為河流應保持的最小間隔，則Cii=(Bi+Bi+1)/23、區(qū)域指標法(適用于各類要素的選取)小比例尺地圖概括過程：(1).搜集與編輯空間數(shù)據(jù)：

原始地圖的鑲嵌和比例縮小(2).研究區(qū)域地理特征：

編制確定要素選取的區(qū)域指標圖3.區(qū)域指標法在計算機制圖過程中，此方法的使用需有專家系統(tǒng)的支持。4.回歸分析法(適用于某一類要素的選取)地圖上居民點的選取程度，同實地密度之間存在著相關關系。y=axbxi為居民點實地密度x

為居民點平均密度yi

為圖上選取數(shù)y

為選取的平均數(shù)a,b

為待定系數(shù)建立回歸方程：經(jīng)全國抽樣計算地形圖上居民地選取的回歸曲線x為居民點實地密度y為圖上選取數(shù)

開方根規(guī)律的應用(從大比例尺編制小比例尺圖)德國地圖學家特普費爾(F.Topfer)提出的方案：新編地圖所應選取的地物數(shù)量與原始地圖地物數(shù)量之比符合原始地圖與新編地圖的比例尺分母之比的平方根。NB=NA

√MA

/MBN為圖上地物數(shù)A——原始圖M為比例尺分母B——新編圖NB

/NA=√MA

/MB由1:5萬地形圖編繪成一張1:10萬地形圖,在相應的范圍內(nèi),前者有居民點78個,則新編地圖上居民點為NB=78√50000

/100000開方根規(guī)律的擴展以比例尺為主，地物選取還受其他多種因素的影響,公式擴展為：符號尺寸改正系數(shù)C地物重要性改正系數(shù)DNB=NA

·

C

·

D√MA

/MB地物重要性改正系數(shù)D的三種情況⑴符合開方根規(guī)律，尺寸縮?。篊1=1⑵不符方根規(guī)律，尺寸相同：⑶不符方根規(guī)律，尺寸不同：線狀C2=(SA

/SB)·√MA

/MB面狀C3=(fA

/fB)·√(MA

/MB

)2⑴很重要：D1=√MB/MA⑵一般：D2=1⑶次要：D3=√MA/MB符號尺寸改正系數(shù)C的三種情況線狀C2=√MA

/MB面狀C3=√(MA

/MB

)2開方根規(guī)律的基本特點：⑴直觀地顯示了地圖概括時從重要到一般的選取標準，是一個有序的選取等級系統(tǒng)。⑵是線性方程，在地圖比例尺固定的條件下，地物選取的比例一致。⑶未考慮到地理差異，特別是制圖地物分布的密度變化。⑷選取級x的調(diào)整可適當彌補地理差異的影響。

NB=NA

·√(MA

/MB

)X

NB=NA

·(SA

/SB)·√(MA

/MB

)X

NB=NA

·(fA

/fB)·√(MA

/MB

)X開方根規(guī)律的一般公式：

x

的選取級，可設為0,1,2,3河流選取指標11(9)25(24)NB2559NA1:25萬→1:50萬X=31:10萬→1:25萬X=2河流條數(shù)比例尺指標Contentsselectingofcartography1、地圖內(nèi)容選取的標準（1）資格法

資格法是根據(jù)地物的數(shù)量、質量特征來確定地圖內(nèi)容的選取條件，目的是解決“選哪些”的問題。作為選取條件的數(shù)量指標既可以是平均值，也可以是浮動值。這種選取尺度的確定，主要受地圖用途、比例尺和制圖區(qū)域地理特點的制約。制圖對象的質量特征，如居民點的行政意義，道路的技術等級，河流的通航情況等，