地圖信息源及其處理.ppt

第三篇 地圖內(nèi)容要素表示方法 第六章 地圖信息源及其處理,第一節(jié) 地圖信息源 主要包括：地圖資料、GPS數(shù)據(jù)、控制測(cè)量成果、天文點(diǎn)成果表、航空像片和衛(wèi)星遙感影像、測(cè)繪技術(shù)檔案、地理調(diào)查資料、地理文獻(xiàn)、地圖數(shù)據(jù)庫或影像數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計(jì)資料、野外測(cè)量數(shù)據(jù)等。,一.地圖資料（數(shù)據(jù)）,主要指用于編制新地圖的地圖。包括地形圖和各種專題地圖。 1.地形圖 綜合表示地面上各個(gè)要素的特征和空間分布特點(diǎn)。內(nèi)容完備精度高，是新編地圖質(zhì)量的保證。 一般用作編圖的基本（底圖）資料。 2.各種專題地圖 指突出表示一種或幾種專題要素內(nèi)容的地圖，對(duì)于它強(qiáng)調(diào)的“個(gè)性”特征表達(dá)的詳細(xì)二真實(shí)，能滿足各種專門用途的要求。 作為編制同類專題地圖的參考底圖和編制普通地圖時(shí)表達(dá)專題要素的依據(jù)。,二.影像資料（數(shù)據(jù)）,用于直接測(cè)制打比例尺地圖(1/10萬)和各種比例尺地圖的更新。 1.航空像片 比例尺較大，分辨率：幾十米到幾米。 一般用于制作各種城市規(guī)劃圖、城區(qū)圖、土地利用圖、重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)和軍事目標(biāo)數(shù)據(jù)的獲取、更新。 具體使用時(shí)需對(duì)航片作糾正處理。 2.衛(wèi)星影像 比例尺較小，分辨率：100M1M厘米級(jí)。通過遙感方式獲取，具有速度快、覆蓋面積大、全天候特點(diǎn)。 多用于快速獲取、更新各種地圖以及制作大區(qū)域影像地圖。 3.地面實(shí)體紋理 是制作各種三維地圖、專題地圖等的重要資料。 它可以是實(shí)物或照片，直接在地圖上使用；也可以將地圖紋理、影像紋理等貼在相應(yīng)的物體上。,三.統(tǒng)計(jì)資料（數(shù)據(jù)）,是制作各種地圖的重要數(shù)據(jù)源。一般存放于各單位的統(tǒng)計(jì)部門。數(shù)據(jù)涉及許多方面。主要作為專題地圖編制的依據(jù)。 四.文字資料 與編圖有關(guān)的各種專著、論文、調(diào)查報(bào)告、訪問記錄地圖生產(chǎn)技術(shù)檔案、地理調(diào)查資料以及地理文獻(xiàn)等。 是進(jìn)行區(qū)域分析、資料選擇和各要素內(nèi)容分類分級(jí)的重要參考資料；可用來研究各種制圖資料的可靠程度和內(nèi)容的完整性。,第二節(jié) 地圖資料（數(shù)據(jù)）處理,一.地圖數(shù)據(jù)的構(gòu)成 1.空間數(shù)據(jù) 是用來描述地面物體或現(xiàn)象的空間位置、形狀、大小的數(shù)據(jù)。 一般以點(diǎn)、線、面的方式存儲(chǔ)于地圖（圖形）數(shù)據(jù)庫中。分為：矢量與柵格兩種。 重要特點(diǎn)：包含拓?fù)潢P(guān)系。即描述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（交通網(wǎng)、河網(wǎng)、境界線網(wǎng)），以及多邊形結(jié)構(gòu)（行政區(qū)劃、地類區(qū)劃）中結(jié)點(diǎn)、弧段和面域之間的關(guān)聯(lián)、鄰接與包含等關(guān)系。從質(zhì)的方面反映地理實(shí)體之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。 2.屬性數(shù)據(jù)（非空間數(shù)據(jù)） 主要用來描述制圖物體或現(xiàn)象的各種類別、等級(jí)等屬性特征。 以屬性編碼方式存儲(chǔ)于地圖數(shù)據(jù)庫中。,表達(dá)真實(shí)的世界,Real World,Raster Representation,Vector Representation,二.地圖資料（數(shù)據(jù)）的整合,1.地圖資料選擇的要求 資料圖的比例尺和投影，資料的內(nèi)容、現(xiàn)勢(shì)性、地理適應(yīng)性、精度可靠性、使用方便性需要符合新編地圖的要求。 具體編制新圖時(shí)要求制圖人員能靈活運(yùn)用各種原則，抓住主要問題，做出正確的選擇并合理安排各種資料的利用程度和使用順序。,2.地圖資料（數(shù)據(jù)）整合的內(nèi)容,整合內(nèi)容： 資料數(shù)據(jù)的裁切和拼接； 地圖投影、比例尺的轉(zhuǎn)換； 不同符號(hào)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換處理； 量度單位之間的轉(zhuǎn)換處理； 數(shù)據(jù)編碼和格式的轉(zhuǎn)換； 數(shù)據(jù)的分類分級(jí)處理； 資料圖比例尺與新編圖比例尺相差較大時(shí)標(biāo)描處理； 地圖內(nèi)容的更新和專題內(nèi)容的轉(zhuǎn)繪處理；等等。,3.地圖資料（數(shù)據(jù)）整合的方法,1）標(biāo)描方法 當(dāng)資料圖內(nèi)容復(fù)雜或與新編圖比例尺差異較大時(shí)，可在資料圖上采用制圖綜合的方法，對(duì)內(nèi)容要素先進(jìn)行一次選取和化簡處理，形成一個(gè)中間過渡底圖。然后基于此底圖再制作新編地圖。 2）轉(zhuǎn)繪方法 當(dāng)新編圖需要增加或更新內(nèi)容時(shí)，利用經(jīng)緯線網(wǎng)將資料圖上的內(nèi)容轉(zhuǎn)換到地理底圖上（基本資料）形成編繪底圖或數(shù)字化底圖；或?qū)⒍喾N資料的內(nèi)容轉(zhuǎn)繪在同一地理底圖形成統(tǒng)一的資料參考圖。,3）掃描矢量化方法,進(jìn)行數(shù)字地圖制圖時(shí) 利用掃描儀逐一對(duì)地理底圖（地形圖、大比例尺地圖、編稿圖）進(jìn)行掃描，獲得位圖圖像文件； 再利用圖像處理軟件對(duì)圖像進(jìn)行處理和圖像拼接，生成數(shù)字柵格圖像底圖； 再利用掃描矢量化軟件 進(jìn)行矢量化和數(shù)據(jù)采集與編輯，獲得需要的地理底圖的矢量數(shù)據(jù)。,4）投影、坐標(biāo)系、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方法,地圖投影轉(zhuǎn)換，可利用制圖軟件中的投影轉(zhuǎn)換功能。 不同大地坐標(biāo)系資料，可利用制圖軟件進(jìn)行投影坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)平移、圖幅拼接等方法。 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，可利用多種圖形圖像處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，也可通過編程直接轉(zhuǎn)換。,5）其他處理方法,無實(shí)測(cè)地圖資料時(shí)，允許因資料不平衡造成圖形差別；甚至出現(xiàn)空白過渡帶。 分幅資料圖，可利用制圖軟件生成理論圖廓和經(jīng)緯線網(wǎng)；然后在圖像處理軟件中，將掃描圖幅中分幅的部分，利用經(jīng)緯線網(wǎng)將其糾正到新生成的圖幅中。 合幅資料圖，可掃描要合幅的兩幅圖的底圖，然后利用圖像處理軟件進(jìn)行圖像處理，將要拼接圖幅的部分，拷貝到另一圖幅的空白處。,三.地圖資料（數(shù)據(jù)）的分類分級(jí),1.為什么要進(jìn)行分類分級(jí) 分級(jí)分類是幫助人們揭示空間關(guān)系的一種方法。是人們認(rèn)識(shí)事物并作出實(shí)質(zhì)性解釋的有效手段。 目的：為了便于描述和表示制圖物體和現(xiàn)象。 結(jié)果：將大量的個(gè)體壓縮成少量群類。 2.地圖資料（數(shù)據(jù)）的分類 基本資料：作為編圖基本依據(jù)； 補(bǔ)充資料：補(bǔ)充和修正某些內(nèi)容。,3.地圖資料（數(shù)據(jù)）的分級(jí),1）分級(jí)數(shù)確定的原則 考慮到用途和主題對(duì)數(shù)值估計(jì)精度的要求，區(qū)域分布特征被強(qiáng)調(diào)的程度，比例尺的影響，數(shù)據(jù)的可視化方法； 應(yīng)保持?jǐn)?shù)據(jù)的客觀規(guī)律； 在滿足精度要求的前提下，盡量減少分級(jí)數(shù)。,2）分級(jí)界線確定的原則,級(jí)內(nèi)的數(shù)據(jù)差異盡可能小，級(jí)間的差異盡可能大； 級(jí)內(nèi)必須有數(shù)據(jù)，一個(gè)數(shù)據(jù)只能出現(xiàn)在一個(gè)級(jí)別中； 界線可以連續(xù)，也可以不連續(xù)，這取決于數(shù)據(jù)特征； 盡可能采用規(guī)則變換的分級(jí)界線，以利于閱讀和記憶； 分級(jí)界線應(yīng)適當(dāng)湊整。 3）空間數(shù)據(jù)分級(jí)的方法 主要包括：等間隔分級(jí)、有系統(tǒng)的不等步度的分級(jí)、按某種變量系統(tǒng)確定分級(jí)間隔、聚類分析方法等。,第三節(jié) 地圖上地理內(nèi)容要素的空間分布特征,一.呈點(diǎn)狀分布的地圖要素 在地圖上，點(diǎn)狀要素是指那些實(shí)地面積較小，不能依地圖比例尺表示，又要按點(diǎn)定位的小面積地物和實(shí)際的點(diǎn)狀地物（控制點(diǎn)）。 分：集群式分布（集中分布于某一區(qū)域范圍）、沿特定方向分布（沿某一線狀地物分布、散列式分布（沒有明顯規(guī)律分布）。 表達(dá)空間上一個(gè)點(diǎn)位的符號(hào)。 具定位特征，為不依比例符號(hào)。,二.呈線狀分布的地圖要素,在地圖上，線狀要素是指一種表達(dá)為線狀延伸分布的地物。這些符號(hào)可以保持地物線狀延伸的相似性，對(duì)其寬度則夸大表示。 線狀符號(hào)的中心線（軸線）表示制圖物體的實(shí)際位置；輪廓、形狀（圖式）、顏色類型或質(zhì)量特征；寬度等級(jí)或數(shù)量特征。 表達(dá)空間上沿某個(gè)方向延伸的線狀或帶狀現(xiàn)象的符號(hào)。 具定位特征，為半依比例符號(hào)。,三.呈面狀分布的地圖要素,地圖上，面狀要素是指一種能按地圖比例尺表示地物輪廓形狀的地物。 通常這種地物的輪廓能按真形表達(dá)處理，并在其中填繪符號(hào)和注記，以說明其質(zhì)量和數(shù)量特征。 封閉實(shí)線表示范圍固定，虛線表示范圍不固定。 面狀符號(hào)能表示出地物的位置、輪廓形狀、面積大小及質(zhì)量和數(shù)量特征。 表達(dá)空間上具連續(xù)兩維分布的現(xiàn)象的符號(hào)。 具定位特征，為依比例符號(hào)。,四.呈體狀分布的地圖要素,在地圖上，體狀要素是指在實(shí)地呈立體分布并連續(xù)布滿整個(gè)區(qū)域的地物（地形、海洋、大氣）及與之相似的現(xiàn)象（溫度、降雨量、人口密度）。 通常用等值線（等高線、等深線、等雨量線、等溫線）線狀符號(hào)或特殊專題符號(hào)表達(dá)。 表達(dá)空間上具三維特征的現(xiàn)象的符號(hào)。 具定位特征，與比例尺相關(guān)。,上饒市地圖地理信息表,上 饒 市 縣 城 分 布 圖,第四節(jié) 地圖上地理要素變量的量表方法,一.量表方法的概念 是一種借助心理物理學(xué)中常用的測(cè)量尺度對(duì)地理實(shí)體和現(xiàn)象進(jìn)行定量或定性描述的方法。 通過地圖符號(hào)（物理量）的視覺傳輸，定量地描述出人們對(duì)地理實(shí)體和現(xiàn)象的感覺經(jīng)驗(yàn)（心理感受信息）。,二.量表方法的類型,1.定名量表（眾數(shù)） 是用數(shù)字、字母、名稱或任何記號(hào)對(duì)不同現(xiàn)象加以定性特征的區(qū)分。 如點(diǎn)狀城鎮(zhèn)、采石場(chǎng)、北極；線狀河名、路名；面狀土地利用類別。 眾數(shù)是最佳的數(shù)字統(tǒng)計(jì)量，它以一個(gè)群體中出現(xiàn)頻率最大的類別定名。,依據(jù)制圖對(duì)象固有特征進(jìn)行區(qū)分,實(shí)例1.定名量表,在兩個(gè)區(qū)域內(nèi)A區(qū)棉花種植面積最多（頻數(shù)為125畝，B區(qū)玉米種植面積最多（頻數(shù)為324畝），它們是A、B區(qū)域中的眾數(shù)。 衡量用眾數(shù)描述定名量表是否準(zhǔn)確的檢驗(yàn)公式是變率。 變率V=1-眾數(shù)的頻數(shù)F/總數(shù)N VA=0.49，VB=0.28。V值越小，定名的代表性越大，效果越好。,A 棉花,B 玉米,2.順序量表（分位）,是把對(duì)象按某種標(biāo)志的差別排出相對(duì)順序（按數(shù)量大小排出次序）。無單位和起始點(diǎn)。 只能區(qū)分對(duì)象的相對(duì)等級(jí)，不能表明差別的具體量而形成數(shù)量概念。 如大中小城市、大、小港口。 選擇中位數(shù)，并以四分位法研究觀測(cè)結(jié)果的排序位置或編號(hào)的離差。,實(shí)例2.順序量表,高四分位Q1=（1967+1213）/2=1590中位數(shù)Q2=（543+329）/2=436 低四分位Q3=（98+72）/2=85 以1590、436、85界線，可將其分為優(yōu)、良、中、差四級(jí)順序。 當(dāng)劃分大、中、小三級(jí)時(shí)，須研究四分位值域（Q1-Q3）與中位數(shù)的關(guān)系。 以1590、85為界線劃分為高、中、低產(chǎn)三級(jí)順序。 亦可人為地任意劃分。,高產(chǎn),中產(chǎn),低產(chǎn),某縣蠶絲生產(chǎn)表,數(shù)據(jù)分級(jí)與圖例設(shè)計(jì),按某種標(biāo)志將制圖對(duì)象排序，表現(xiàn)為相對(duì)等級(jí)。,標(biāo)志是以定量為基礎(chǔ)，通過計(jì)算或人為確定。 四分位法是其中一種常用的定量分類方法。 將數(shù)據(jù)從小到大排列，然后按各級(jí)內(nèi)部數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)相等的規(guī)則確定分級(jí)。,3.間距量表（等間隔）,是把對(duì)象按某一標(biāo)志的差別（等間隔）排出具有差別大小順序。有單位。 能獲得關(guān)于差別大小的概念，比前兩種對(duì)制圖對(duì)象更精確的描述，但不能獲得某物體具體的量。 常用統(tǒng)計(jì)量是算術(shù)平均值x=X/n； 描述數(shù)據(jù)的平均值離散度的標(biāo)準(zhǔn)差=（X-x）2/n的平方根。 當(dāng)數(shù)據(jù)具有頻率曲線的鐘形分布狀態(tài)時(shí)即正態(tài)分布，間距可定為標(biāo)準(zhǔn)差（或0.5、1.5），獲得間距排列：x-2，x-，x，x+，x+2，從而獲得數(shù)據(jù)分級(jí)的界線。,通過一定量值形成的制圖對(duì)象排序,X x = n,x- 2 d ， x- d ， x， x + d ， x+ 2d,分級(jí)間隔值,常用的統(tǒng)計(jì)量是 算術(shù)平均值 X 和標(biāo)準(zhǔn)差 等差數(shù)列是常用的方法之一,實(shí)例3.間距量表,算術(shù)平均x=1690，標(biāo)準(zhǔn)差=507 間距的排列為： 676，1183，1690，2197，2704 出現(xiàn)在間距之間的頻數(shù)有： 3 5 5 3,x- 2 d ， x- d ， x， x + d ， x+ 2d,676,1183,1690,2197,2704,某縣小麥產(chǎn)量,數(shù)據(jù)分級(jí)與圖例設(shè)計(jì),4.比率量表（等比率）,是把對(duì)象按某一標(biāo)志的差別（等比率）排出具有差別大小順序。有起始點(diǎn)（絕對(duì)零值開始）和計(jì)量單位。 可以描述對(duì)象的絕對(duì)量的一種完整的定量化方法。 大多數(shù)涉及長度、面積、體積的計(jì)量單位都是根據(jù)比率量表確定的。 如數(shù)據(jù)中最低值L、最高值H、比率r（可根據(jù)情況靈活設(shè)定）、k為常數(shù)項(xiàng)，按5級(jí)排序則有： L，kLr，kLr2，kLr3，kLr4，H。 設(shè)r=2，因H= kLr5，得k=H/ Lr5。 從而得到各項(xiàng)數(shù)據(jù)的的具體排列。 確定分級(jí)界線kLr，kLr2，kLr3，kLr4。 從絕對(duì)零值開始，將所有數(shù)據(jù)分為 kLr4五級(jí)。,以明確的比率數(shù)值描述制圖對(duì)象的數(shù)值差異,等比數(shù)列是常用的方法之一,L, kLr, kLr2, kLr3, kLr4, kLr5, , H,實(shí)例4.比率量表,某縣蠶絲生產(chǎn)表,數(shù)據(jù)中最低值L、最高值H、比率r（可根據(jù)情況靈活設(shè)定）、k為常數(shù)項(xiàng)，按5級(jí)排序則有： L，kLr，kLr2，kLr3，kLr4，H。 令L=23，H=3726，設(shè)r=2， 因H= kLr5，得k=H/ Lr5。 K=3726/（23*32）=5.06