地圖學(xué)第三章 地圖概括ppt課件

1、新編地圖學(xué)教程電子教案第 3 章 地 圖 概 括第 3 章 地圖概括1 地圖概括概述 2 地圖概括的數(shù)量分析方法 3 地圖概括的根本方法 4 地圖概括的現(xiàn)代開展 1 地圖概括概述1.1地圖概括的性質(zhì) 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(zhì)的數(shù)據(jù)提取后聯(lián)絡(luò)在一同，構(gòu)成新的概念。分類和選取是地圖概括的主要手段，以數(shù)學(xué)方法及計算機為根底的自動綜合概括已逐漸開展起來。 地圖在變換比例尺的過程中，應(yīng)堅持豐富的地理事物與圖幅限制的對立一致,地物的空間分布與地圖平面表達的對立一致,地圖內(nèi)容詳細性與明晰性的對立一致，幾何準確性與地理順應(yīng)性的對立一致

2、。1.分類 空間數(shù)據(jù)的排序、分級或分群.定性特征的概括： 根據(jù)地物屬性、制圖需求及圖解限制所進展的重新分類。分級： 空間信息進展數(shù)量統(tǒng)計時，數(shù)據(jù)劃分為數(shù)學(xué)定義的級別。中國土地資源圖的分類系統(tǒng)1.2 實施地圖概括的四個步驟 2.簡化 顯示空間信息的重要特征，刪棄次要的細部.比例尺概括：根據(jù)比例尺變化而設(shè)定取舍規(guī)范。目的概括：根據(jù)制圖目的、區(qū)域特征的空間信息選取。3.夸張 提高或強調(diào)符號的重要特征.編圖目的影響內(nèi)容詳簡圖例設(shè)計中的夸張強調(diào)重要的地物，符合審美和寓意的需求。4.符號化 將空間信息經(jīng)過分類、簡化、夸張等方法所獲得的記號，根據(jù)其根本特征，相對重要性和相關(guān)位置制定成的各種圖形。制造符號：使

3、空間信息成為視覺可見的圖形視覺化1.地圖的用途和主題 編圖目的與義務(wù)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(dǎo)要素。 地圖主題決議要素的重要程度和選取，必然影響地圖概括。 同一種地理要素的選取也受地圖主題的影響。1.3 制約地圖概括的要素2.地圖比例尺 地圖比例尺是決議地圖概括數(shù)量特征的主要要素，限定了制圖區(qū)域幅面和要素總量 地圖比例尺的變卦，制約圖上地物的質(zhì)量特征要素質(zhì)量特征的表示受幅面限制3.制圖區(qū)域的地理特征不同區(qū)域具有景物各異的地理特征。例如我國江南水網(wǎng)地域，由于河網(wǎng)過密，勢必影響其它要素的顯示。因此在制圖規(guī)范中對這些地域需求限定河網(wǎng)密度，普通不表示水井、涵洞

4、。在我國的西北干旱區(qū)，河流、井、泉附近成為人們生活和消費的主要基地。制圖規(guī)范對這些地域規(guī)定必需表示全部河流、季節(jié)河和泉水出露的地點。 4.數(shù)據(jù)質(zhì)量 地圖概括是以空間數(shù)據(jù)為根底，數(shù)據(jù)的種類、特點及質(zhì)量直接影響地圖概括的質(zhì)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)方式： 天文、大地、GPS數(shù)據(jù) 數(shù)字 遙感圖像和地圖資料 現(xiàn)勢資料 各種專題編圖資料5.圖解限制 地圖的內(nèi)容受符號的外形、尺寸、顏色和構(gòu)造的直接影響，并制約著概括程度和方法。影響符號最小尺寸設(shè)計的要素： 視覺分辨才干； 印刷與繪制技術(shù)； 地物和地理環(huán)境2 地圖概括的數(shù)量分析方法2.1 地圖概括的數(shù)量分析方法 反映制圖空間

5、數(shù)據(jù)的類型及其區(qū)域差別 反映制圖空間數(shù)據(jù)在不同比例下的信息容量 反映空間數(shù)據(jù)的精度 隨著科學(xué)技術(shù)的提高，地圖概括的數(shù)量分析運用了現(xiàn)代數(shù)學(xué)的方法，從而進一步的提示了地圖概括的規(guī)律，提供了分類的數(shù)量目的，指點了制圖作業(yè)。數(shù)量分析的結(jié)果，要求所確定的方式能到達：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)域目的法 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. 圖解計算法以地圖符號的面積負載量 (S) 確定符號選取數(shù)量目的的方法。S = n (a + p) n/cm2為居民點個數(shù)S = n (pr

6、 2 + 3.5 d 2 )SSi/100mm2 = (Spri2 + S3.5 di2 ) / 100mm2 此方法普通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2. 等比數(shù)列法 用等比數(shù)列確定地圖要素選取的方法蘇聯(lián)學(xué)者鮑羅金根據(jù)心思物理學(xué)實驗，覺察到同一要素的等級差別常遵照等比數(shù)列的規(guī)那么。以河流在支流選取上的運用為例： 設(shè)河流長度分級 A1, A2,An 河流間距分級 B1, B2, Bn符合等比關(guān)系A(chǔ)i = A1 ri -1Bi = B1 pi -1r, p 為識別系數(shù)(公比) 可令 r = 1.3， p = 1.5 C11,

7、C22, Cnn 為河流應(yīng)堅持的最小間隔，那么Cii = ( Bi+ Bi+1 ) / 2等比數(shù)列模式選取間隔 距離分級長短分級B1 B2B2 B3Bn-2 Bn-1Bn-1 Bn AnC11An-2 An-1C21C22A1 A2Cn-1,1Cn-1,2Cn-1,n-1A1 A2Cn1Cn2Cn,n-1Cnn 等比數(shù)列法實例選取間隔 距離分級長短分級1.5 2.32.3 3.43.4 5.15.1 7.6 14.81.911.4 14.82.32.96.8 8.83.84.35.16.34 5.27.27.58.1以河流選取為例3. 區(qū)域目的法小比例尺地圖概括過程：a.搜集與編輯空間數(shù)據(jù)：

8、原始地圖的鑲嵌和比例減少b.研討區(qū)域地理特征： 編制確定要素選取的區(qū)域目的圖在計算機制圖過程中，此方法的運用需有專家系統(tǒng)的支持。14. 回歸分析法 地圖上居民點的選取程度，同實地密度之間存在著相關(guān)關(guān)系。y = axba,b 為待定系數(shù)建立回歸方程：xi 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)經(jīng)全國抽樣計算地形圖上居民地選取的回歸曲線2.2 開方根規(guī)律的運用 德國地圖學(xué)家特普費爾 (F.Topfer) 提出的方案： 新編地圖所應(yīng)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

9、原始圖 M 為比例尺分母 B 新編圖開方根規(guī)律的擴展 以比例尺為主，地物選取還受其他多種要素的影響, 公式擴展為：符號尺寸矯正系數(shù) C地物重要性矯正系數(shù) DNB = NA C DMA / MB地物重要性矯正系數(shù)D的三種情況 符合方根規(guī)律，尺寸減少： C1 = 1 不符方根規(guī)律，尺寸一樣 ： 不符方根規(guī)律，尺寸不同 ： 線狀 C2 =MA / MB面狀 C3 =(MA / MB )2線狀 C2 = ( SA / SB ) MA / MB面狀 C3 = ( fA / fB ) (MA / MB )2 很重要：D1 =MB / MA 一 般 ： D2 = 1 次 要 ： D3 =MA / MB符號尺

10、寸矯正系數(shù)C的三種情況開方根規(guī)律的根本特點：直觀地顯示了地圖概括時從重要到普通的選取規(guī)范，是一個有序的選取等級系統(tǒng)。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。 未思索到地理差別，特別是制圖地物分布的密度變化。選取級x的調(diào)整可適當彌補地理差別的影響。 NB = NA (MA / MB )X NB = NA ( SA / SB ) (MA / MB )X NB = NA ( fA / fB ) (MA / MB )X開方根規(guī)律的普通公式： x 的選取級，可設(shè)為 0, 1, 2, 3河流選取目的11(9)25 (24) NB2559 NA 1:25萬 1:50萬X = 3 1:10萬

11、 1:25萬 X = 2 河流條數(shù) 比例尺 目的3 地圖概括的根本方法 3.1 分類 聚類或分群的過程 1.層次歸類 地圖上的歸類可分為兩種情況，對于普通地圖，制圖部門獨立的制定圖例、圖式，使普通地圖要素按不同的比例尺納入規(guī)范要求；對于專題地圖，服從該專題的學(xué)科分類。 2.數(shù)量分級 分級越多，地圖概括的程度越小。3.等級合并 經(jīng)過層次歸類的空間數(shù)據(jù)，有明確的先后層次順序，隨著比例尺的減少，按數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量特征來合并等級，減小級數(shù)擴展級差。 4.降維轉(zhuǎn)換 點狀符號是一種0維的數(shù)據(jù)，線狀符號1維和面狀符號是二維的數(shù)據(jù)，比例尺減少或同級比例尺的制圖目的不同時，運用符號表示數(shù)據(jù)的圖形產(chǎn)生維量的變化，

12、稱圖形等級轉(zhuǎn)換，它對地圖的載負量影響很大。 5分區(qū)選取 是一種不等精度的選取方法，由于地理位置的差別，在同一圖幅范圍內(nèi)進展定額選取是要采用不同的分類規(guī)范。 3.2簡化 簡化分為：刪除和圖形化簡。1.刪除的最小尺寸 編圖時決議空間數(shù)據(jù)取與舍的數(shù)量規(guī)范，是地物在圖上的最小尺寸。刪除的最小尺寸是按照成圖比例尺的減少原圖進展量度的。有時空間數(shù)據(jù)能否刪除是有條件的，在刪除過程中最小尺寸界限要靈敏處置。 2.刪除的目的定額 定額目的是按成圖上單位面積的選取個數(shù)確定的。 3.刪除的資歷排隊 所謂資歷排隊就是按空間數(shù)據(jù)的等級高低進展選取。 4.外形的簡化 圖形外形簡化的根本要求是：1堅持輪廓圖形和彎曲外形的根

13、本特征；2堅持彎曲轉(zhuǎn)機點的相對準確度；3堅持不同地段彎曲程度的對比。 5.內(nèi)部構(gòu)造的簡化 空間數(shù)據(jù)構(gòu)成了平面圖形，在簡化過程中應(yīng)堅持一定的格局。例如在城市平面圖形中，要思索城市的功能分區(qū)、城市街區(qū)的方向、街道的密度對比、對外的交通聯(lián)絡(luò)等進展平面圖形的概括。 3.3夸張 夸張并不是沒有章法的夸張，沒有夸張就不成為地圖符號。地圖概括時夸張的方法包括：1.部分夸張 一些有許多微小彎曲的河流，假設(shè)按比例尺機械的化簡，這些彎曲將被全部刪除，多彎曲河流將變成筆直的河段，反而歪曲了河流的特征，因此，必需對一些彎曲進展部分夸張，其他地理要素概括時也會出現(xiàn)類似的情況。 2.位移 為堅持地圖上各要素相互關(guān)系的正確

14、對比，當主要的要素占據(jù)了準確的位置以后，相鄰位置的要素不得不部分位移。 3.合并 合并同類地物的碎部，以反映地物的主要構(gòu)造特征。 4.分割 這種方法主要存在于不太重要的面狀圖形的拆分。例如林間的防火道和魚塘的堤埂，采取將面積圖形適當表示性分割的方式有利于地物特征的表達。 4 地圖概括的現(xiàn)代開展1. 曲線光滑處置2. 曲面擬合3. 模糊綜合評判4. 圖論5. 分形幾何 計算機技術(shù)的開展，數(shù)學(xué)方法的廣泛運用，促進了地圖概括自動化的不斷提高，但仍不具備系統(tǒng)的實際和全面的自動化綜合。 計算機制圖使如今地圖的編制擺脫了手工勞動，它對地圖概括提出的要求是：總結(jié)概括的規(guī)律，研討地圖概括過程的計量化和模型化，充分利用地圖數(shù)據(jù)庫和地理信息系統(tǒng)，以處理概括的各種問題。 較早的機助制圖作業(yè)，是對空間數(shù)據(jù)的點和面的處置，利用點的刪除構(gòu)成新的圖形。 1973年Douglas-Peucker簡化線狀數(shù)據(jù)點的銜接，被以為是一種很好的概括方法。這種方法是從整體出發(fā)調(diào)查一