地理信息可視化

地理信息可視化

奚硯濤博士中國礦業(yè)大學資源學院1.空間信息輸出方式與類型

主要圖形輸出設備一覽表設備圖形輸出方式精度特點矢量繪圖機矢量線劃高適合繪制一般的線劃地圖，還可以進行刻圖等特殊方式的繪圖。噴墨打印機柵格點陣高可制作彩色地圖與影象地圖等各類精致地圖制品。高分辨彩顯屏幕象元點陣一般實時顯示GIS的各類圖形、圖像產(chǎn)品。行式打印機字符點陣差以不同復雜度的打印字符輸出各類地圖，精度差，變形大。膠片拷貝機光柵較高可將屏幕圖形復制至膠片上，用于制作幻燈片或正膠片。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis1.空間信息輸出方式與類型

屏幕顯示

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矢量繪圖

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打印輸出點陣打印機

噴墨打印機（亦稱噴墨繪圖儀）

激光打印機

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地圖

普通地圖暈渲地形圖Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis1.空間信息輸出方式與類型

圖像

正射影像地圖三維模擬建筑圖Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis1.空間信息輸出方式與類型

統(tǒng)計圖表

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符號運用

地圖符號系統(tǒng)中的視覺變量包括形狀、大小、紋理、圖案、色相、色值和彩度。形狀表征了圖上要素類別。大小和紋理(符號斑紋的間距)表征了圖上數(shù)據(jù)之間的數(shù)量差別，例如，一幅地圖可用大小不同的圓圈來代表不同規(guī)模等級的城市。色相、色值和彩度，以及圖案則更適合于表征標稱（nominal）或定性（qualitative）數(shù)據(jù)，例如，在同一幅地圖上可用不同的面狀圖案代表不同的土地利用類型。

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符號運用地圖符號的視覺變量大小形狀紋理圖案色別亮度飽和度Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則

符號運用地圖視覺變量運用規(guī)則大小和紋理表征對象數(shù)量差別用不同大小圓點表示不同規(guī)模城市圖案常來表征定性地圖數(shù)據(jù)用不同圖案表示不同的土地利用類型幾何形狀常表示不同的空間對象類別圓圈表示電桿，方塊表示變電站Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則

顏色運用

色別表示不同類型的空間對象同類對象的色彩亮度和飽和度用來區(qū)分其重要程度色別適合表示定性數(shù)據(jù)，飽和度和亮度表示定量數(shù)據(jù)單色方案：同種顏色的不同亮度和飽和度表示定量數(shù)據(jù)雙端色方案：兩種主色的漸變色。適合表現(xiàn)具有正負值或增加與減少的數(shù)據(jù)。部分光譜方案：可見光譜中部分相鄰的顏色來表示數(shù)量上的差異。全光譜方案：可見光譜中所有顏色，一般不適合表示定量數(shù)據(jù)（高程和溫度除外）Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則注記運用

功能地圖圖形符號與地理要素聯(lián)系的紐帶模擬功能定位地理對象質量特征地理對象數(shù)量特征釋義與定位的雙重功能Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則注記運用

字體變化字形字樣字大字色宋體：西安仿宋：西安隸書：西安楷體：西安魏碑：西安

直體：西安粗體：西安斜體：西安大寫：A小寫：a西安西安西安西安西安西安西安西安西安西安西安Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則注記運用

字體擺放：地圖上文字或標注的擺放與字體變化的選擇同樣重要。規(guī)則：文字擺放的位置應能顯示其所標識空間要素的位置和范圍。點狀要素的名稱應放在其點狀符號的右上方線狀要素的名稱應以條塊狀與該要素走向平行面狀要素的名稱應放在能指明其面積范圍的地方

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哪一個更協(xié)調(diào)？Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則圖面配置

主題突出

坡度分級圖 坡度分級圖 Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則圖面配置

圖面平衡

一般不要出現(xiàn)過亮或過暗，偏大或偏小，太長或太短、與圖廓太緊等現(xiàn)象Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則圖面配置

圖形-背景

圖形-背景可用他們之間的比值進行衡量，稱之為圖形-背景比率。提高圖形-背景比率的方法是使用人們熟悉的圖形Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則圖面配置

視覺層次

一般可通過插入、再分結構和對比等方式產(chǎn)生。插入是用制圖對象的不完整輪廓線使它看起來像位于另一對象之后。

再分結構是根據(jù)視覺層次的原理，將制圖符號分為初級和二級符號，每個初級符號賦予不同的顏色，而二級符號之間的區(qū)分則基于圖案。

對比是制圖的基本要求，對布局和視覺層都非常重要。尺寸寬度上的變化可以使高等級公路看起來比低等級公路、省界比縣界、大城市比小城市等更重要，而色彩、紋理的對比則可以將圖形從背景中分離出來

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排主圖

在區(qū)域空間上，要突出主區(qū)與鄰區(qū)是圖形與背景的關系，增強主圖區(qū)域的視覺對比度。主圖的方向一般按慣例定為上北下南。如果沒有經(jīng)緯網(wǎng)格標示，左、右圖廓線即指示南北方向。但在一些特殊情況下，如果區(qū)域的外形延伸過長，難以配置在正常的制圖區(qū)域內(nèi)，就可考慮與正常的南北方向作適當偏離，并配以明確的指向線。移圖制圖區(qū)域的形狀、地圖比例尺與制圖區(qū)域的大小難以協(xié)調(diào)時，可將主圖的一部分移到圖廓內(nèi)較為適宜的區(qū)域，這就成為移圖。移圖也是主圖的一部分。移圖的比例尺可以與主圖比例尺相同，但經(jīng)常也會比主圖的比例尺縮小。移圖與主圖區(qū)域關系的表示應當明白無誤。假如比例尺及方向有所變化，均應在移圖中注明。在一些表示我國完整疆域的地圖中，經(jīng)常在圖的右下方放置比例尺小于大陸部分的南海諸島，就是一種常見的移圖形式。重要地區(qū)擴大圖對于主圖中專題要素密度過高，難以正常顯示專題信息的重要區(qū)域，可適當采取擴大圖的形式處理。擴大圖的表示方法應與主圖一致，可根據(jù)實際情況適當增加圖形數(shù)量。擴大圖一般不必標注方向及比例尺。

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排副圖副圖是補充說明主圖內(nèi)容不足的地圖，如主圖位置示意圖、內(nèi)容補充圖等。一些區(qū)域范圍較小的單幅地圖，用圖者難以明白該區(qū)域所處的地理位置，需要在主圖的適當位置配上主圖位置示意圖，它所占幅面不大，但卻能簡明、突出地表現(xiàn)主圖在更大區(qū)域范圍內(nèi)的區(qū)位狀況。內(nèi)容補充圖是把主圖上沒有表示、但卻又是相關或需要的內(nèi)容，以附圖形式表達，如地貌類型圖上配一幅比例尺較小的地勢圖，地震震中及震級分布圖上配一幅區(qū)域活動性地質構造圖等。

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排圖名

圖名的主要功能是為讀圖者提供地圖的區(qū)域和主題的信息。表示統(tǒng)計內(nèi)容的地圖，還必須提供清晰的時間概念。圖名要盡可能簡練、確切。組成圖名的三個要素（區(qū)域、主題、時間）如已經(jīng)以其他形式作了明確表示，則可以酌情省略其中的某一部分。例如在區(qū)域性地圖集中，具體圖幅的區(qū)域名可以不用。圖名是展示地圖主題最直觀的形式，應當突出、醒目。它作為圖面整體設計的組成部分，還可看成是一種圖形，可以幫助取得更好的整體平衡。一般可放在圖廓外的北上方，或圖廓內(nèi)以橫排或豎排的形式放在左上、右上的位置。圖廓內(nèi)的圖名，可以是嵌入式的，也可以直接壓蓋在圖面上，這時應處理好與下層注記或圖形符號的關系

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排圖例

圖例應盡可能集中在一起

被圖例壓蓋的主圖應當縷空

若圖例分成幾部分，應按讀圖習慣，從左到右有序排列

對圖例的位置、大小、圖例符號的排列方式、密度、注記字體等的調(diào)節(jié)

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排比例尺

地圖的比例尺一般被安置在圖名或圖例的下方。地圖上的比例尺，以直線比例尺的形式最為有效、實用。但在一些區(qū)域范圍大、實際的比例尺已經(jīng)很小的情況下，如一些表示世界或全國的專題地圖，甚至可以將比例尺省略。因為，這時地圖所要表達的主要是專題要素的宏觀分布規(guī)律，各地域的實際距離等已經(jīng)沒有多少價值，更不需要進行什么距離方面的量算。放置了比例尺，反而有可能會得出不切實際的結論。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排統(tǒng)計圖表與文字說明統(tǒng)計圖表與文字說明是對主題的概括與補充比較有效的形式。由于其形式（包括外形、大小、色彩）多樣，能充實地圖主題、活躍版面，因此有利于增強視覺平衡效果。統(tǒng)計圖表與文字說明在圖面組成中只占次要地位，數(shù)量不可過多，所占幅面不宜太大。對單幅地圖更應如此。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排圖廓單幅地圖一般都以圖框作為制圖的區(qū)域范圍。掛圖的外圖廓形狀比較復雜。桌面用圖的圖廓都比較簡練，有的就以兩根內(nèi)細外粗的平行黑線顯示內(nèi)外圖廓。有的在圖廓上表示有經(jīng)緯度分劃注記，有的為檢索而設置了縱橫方格的刻度分劃。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式等值線顯示

明暗等高線圖粗細等高線圖交通為五分鐘的交通等距線Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式分層設色顯示

陸地部分由平原到山地深綠—綠—淺綠—淺黃—黃—深黃—淺褐—褐—深褐；高山（5000米以上）為白色或紫色；海洋部分采用淺藍到深藍，海水愈深，色調(diào)愈濃。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式地形暈渲顯示

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式剖面顯示

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式專題地圖顯示點位符號法

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式專題地圖顯示定位圖表法在要素分布的點位上繪制成的統(tǒng)計圖表，表示其數(shù)量特征及結構。常用的圖表有兩種，一種是方向數(shù)量圖表，一種是時間數(shù)量圖表。

線狀符號法用線狀符號表示呈線狀、帶狀分布要素的位置、類別或等級。如河流、海岸線、交通線、地質構造線、山脊線等，左圖表示某地區(qū)湖泊水的流向情況，右圖表示某地區(qū)不同級別河流的分布狀況

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式專題地圖顯示動態(tài)符號法在線狀符號上加繪箭頭符號，表示運動方向。還可以用線條的寬窄表示數(shù)量的差異，也可以用連續(xù)的動線符號表示面狀分布現(xiàn)象的動態(tài)。

面狀分布要素表示法面狀符號表示成片分布的地理事物。如下圖所示，表現(xiàn)了北美各地區(qū)商業(yè)發(fā)展狀況：

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式專題地圖顯示在專題地圖上還常使用柱狀圖表、剖面圖表、玫瑰圖表、塔形圖表、三角形圖表等多種統(tǒng)計圖表，作為地圖的補充。

專題