地图学课件_地图概括.

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1、第六章地图清晰性第六章地图清晰性:地图概括地图概括1 地图概括概述地图概括概述 2 地图概括原理地图概括原理 3 地图概括自动化地图概括自动化 小结小结地图详细性地图详细性第六章地图清晰性：地图概括第六章地图清晰性：地图概括地图概括性地图概括性几何精度几何精度地理适应性地理适应性 1 1掌握地图概括的实质；地图概括的原则；地图概括掌握地图概括的实质；地图概括的原则；地图概括的方法和影响地图概括的主要因素；计算机制图概括的的方法和影响地图概括的主要因素；计算机制图概括的原理。原理。 2 2认识地图概括的基本过程。认识地图概括的基本过程。 3 3了解地图概括的数学模式、地图概括自动化趋势。了解地图

2、概括的数学模式、地图概括自动化趋势。 核心概念：地图概括。核心概念：地图概括。 第六章地图清晰性第六章地图清晰性:地图概括地图概括6.1 地图概括概述地图概括概述地图概括的实质地图概括的实质影响地图概括的因素影响地图概括的因素地图概括的原则地图概括的原则地图概括的方法步骤地图概括的方法步骤6.1.1 地图概括的实质地图概括的实质“根据地图的用途，比例尺和区域特点对地图内容进根据地图的用途，比例尺和区域特点对地图内容进行行选择和化简，概括和综合选择和化简，概括和综合的过程。的过程。”概念概念 地图概括是一个创造性的过程地图概括是一个创造性的过程1、地图上图形并非都能按比例尺机械缩小；、地图上图形

3、并非都能按比例尺机械缩小；2、地图概括是一个科学抽象过程；、地图概括是一个科学抽象过程；3、解决图面上缩小表象事物所产生的各种矛盾。、解决图面上缩小表象事物所产生的各种矛盾。地图概括的目的地图概括的目的 突出突出 抽象抽象 清晰清晰 类型特征类型特征基本规律基本规律传递信息传递信息 地图概括是地图的地图概括是地图的三大基本特征三大基本特征之一，它在地图编制中之一，它在地图编制中占有重要的地位。正确地概括能使地图恰当地反映出制图占有重要的地位。正确地概括能使地图恰当地反映出制图要素的地理特征并提高地图的质量。要素的地理特征并提高地图的质量。取舍取舍就是从大量的客观事物就是从大量的客观事物中中有重

4、点地选择一部分地理有重点地选择一部分地理要素要素，在地图上着重表现它，在地图上着重表现它们的主要特征，而对一些非们的主要特征，而对一些非重要的要素则要舍去，不在重要的要素则要舍去，不在地图上表现地图上表现 化简化简则是对选取的地则是对选取的地图要素在图要素在保证其地理保证其地理特征特征的前提下，对其的前提下，对其形状、数量、质量特形状、数量、质量特征进行简化征进行简化 地图概括实质地图概括实质：用科学的用科学的取舍取舍(选取选取)和和化简（概括）化简（概括）手段，在地图上明显、深手段，在地图上明显、深刻地反映制图区域地理事物的类型特征刻地反映制图区域地理事物的类型特征和典型特点。和典型特点。

5、从对制图物体的大小、重要程度、表达方式和读图效果从对制图物体的大小、重要程度、表达方式和读图效果出发，地图概括分为：出发，地图概括分为： 比例概括：比例概括：地图比例尺缩小而引起图形缩小产生的选取和地图比例尺缩小而引起图形缩小产生的选取和概括概括 目的概括：目的概括：由编图者对制图物体重要性的认识来确定是否由编图者对制图物体重要性的认识来确定是否选取。选取。 规格化和标准化规格化和标准化制图学发展的趋势。制图学发展的趋势。 感受概括：感受概括：从读者的实际感受出发，由于视觉和记忆的因从读者的实际感受出发，由于视觉和记忆的因素产生的无意识的综合。记忆综合和消除综合。素产生的无意识的综合。记忆综合

6、和消除综合。对地图概括产生影响的因素：对地图概括产生影响的因素：客观客观地图的用途和主题地图的用途和主题比例尺比例尺制图区域特征制图区域特征制图资料制图资料符号样式和大小符号样式和大小主观主观制图者制图者6.1.2 影响地图概括的因素影响地图概括的因素 编图目的与任务不同，图上反映空间数据编图目的与任务不同，图上反映空间数据的广度和深度亦不同，的广度和深度亦不同，地图的用途是地图概括地图的用途是地图概括的主导因素。的主导因素。 地图主题决定要素的重要程度和选取，必地图主题决定要素的重要程度和选取，必然影响地图概括。然影响地图概括。 同一种地理要素的选取也受地图主题的影响。同一种地理要素的选取也

7、受地图主题的影响。6.1.2 影响地图概括的因素：影响地图概括的因素：地图用途和主题地图用途和主题6.1.2 影响地图概括的因素：影响地图概括的因素：地图用途和主题地图用途和主题地图用途对制图概括的影响，一般由制图人员对客观世地图用途对制图概括的影响，一般由制图人员对客观世界的认识和制图经验表现出来，它是有目的的概括。界的认识和制图经验表现出来，它是有目的的概括。6.1.2 影响地图概括的因素：影响地图概括的因素：地图用途和主题地图用途和主题 地图比例尺是决定地图概括数量特征的主要因地图比例尺是决定地图概括数量特征的主要因素，限定了制图区域幅面和要素总量素，限定了制图区域幅面和要素总量 地图比

8、例尺的变更，制约图上地物的质量特征地图比例尺的变更，制约图上地物的质量特征要素质量特征的表示受幅面限制要素质量特征的表示受幅面限制6.1.2 影响地图概括的因素：影响地图概括的因素：比例尺比例尺6.1.2 影响地图概括的因素：影响地图概括的因素：制图区域的地理特征制图区域的地理特征不同区域具有景物各异的地理特征不同区域具有景物各异的地理特征。 地图概括是以制图资料（空间数据）为基础，地图概括是以制图资料（空间数据）为基础，数据的种类、特点及质量直接影响地图概括的质量数据的种类、特点及质量直接影响地图概括的质量空间数据：包括图表、影像、统计数据和文字资料空间数据：包括图表、影像、统计数据和文字资

9、料四种表现形式：四种表现形式： 天文、大地、天文、大地、GPSGPS数据数据 数字数字 遥感图像和地图资料遥感图像和地图资料 现势资料现势资料 各种专题编图资料各种专题编图资料6.1.2 影响地图概括的因素：影响地图概括的因素：制图资料制图资料影响符号最小尺寸设计的因素：影响符号最小尺寸设计的因素： 视觉分辨能力；视觉分辨能力； 印刷与绘制技术；印刷与绘制技术； 地物和地理环境地物和地理环境6.1.2 影响地图概括的因素：影响地图概括的因素：符号样式及大小符号样式及大小 地图概括是由地图的编绘者来完成的，编绘者对客观事地图概括是由地图的编绘者来完成的，编绘者对客观事物的认识程度对制图概括起着决

10、定性的作用，制图者决定着物的认识程度对制图概括起着决定性的作用，制图者决定着地图概括的质量。地图概括的质量。 地图概括是人们制作地图的一种主观过程，制图者地图概括是人们制作地图的一种主观过程，制图者对某一事物的认识程度，就决定了这一事物被取舍的可对某一事物的认识程度，就决定了这一事物被取舍的可能性，故能性，故地图概括随制图者的经验和素质而转移地图概括随制图者的经验和素质而转移。 6.1.2 影响地图概括的因素：影响地图概括的因素：制图者制图者地图概括一般应遵循以下原则：地图概括一般应遵循以下原则：1 符合地图用途的需要符合地图用途的需要 每幅地图一般都有自己特定的用途，地图用途不同，对选取的地

11、每幅地图一般都有自己特定的用途，地图用途不同，对选取的地理内容和图面的展现形式要求也不一样。理内容和图面的展现形式要求也不一样。6.1.3 地图概括的原则地图概括的原则 (4个原则个原则)2 地图内容完备，清晰易读地图内容完备，清晰易读缩小缩小详细性详细性清晰易读性清晰易读性 制图者的任务就是利用概括制图者的任务就是利用概括手段使二者达到有机协调。手段使二者达到有机协调。地图内容的完备程度是相对的、有限的。地图内容的完备程度是相对的、有限的。 3 保证一定的地图精度保证一定的地图精度 在地图上，各种要素都是以图形符号表示的。在地图上，各种要素都是以图形符号表示的。因此，地图图形符号的几何精度要

12、有一定的保障。因此，地图图形符号的几何精度要有一定的保障。 对地图几何精度的影响因素，主要是在地图概括中由对地图几何精度的影响因素，主要是在地图概括中由描绘误差、移位误差和概括误差描绘误差、移位误差和概括误差产生的，其影响大小与产生的，其影响大小与地图地图比例尺缩小的倍数、地图的概括程度比例尺缩小的倍数、地图的概括程度是一致的。是一致的。4 反映制图区域地理特征反映制图区域地理特征对地理环境结构进行的一种旨在获得其主要框架对地理环境结构进行的一种旨在获得其主要框架的、客观的、科学的概括和抽象的、客观的、科学的概括和抽象 。6.1.4 实施地图概括的四个步骤实施地图概括的四个步骤1.分类分类空间

13、数据的排序、分级或分群空间数据的排序、分级或分群. 2.简化简化显示空间信息的重要特征，删弃次要的细部显示空间信息的重要特征，删弃次要的细部.3.符号化符号化将空间信息通过分类、简化、夸张等方法所获得的记号，将空间信息通过分类、简化、夸张等方法所获得的记号，根据其基本特征，相对重要性和相关位置制定成的各种图形根据其基本特征，相对重要性和相关位置制定成的各种图形4归纳归纳归纳法或归纳综合法，是运用逻辑的、地理的推理法，归纳法或归纳综合法，是运用逻辑的、地理的推理法，超越所选取的数据范围，扩展概括出地图信息内容的过程。超越所选取的数据范围，扩展概括出地图信息内容的过程。定性特征的概括：定性特征的概

14、括： 依据地物属性、制依据地物属性、制图需要及图解限度所进图需要及图解限度所进行的重新分类行的重新分类1._分类分类分级（定量）：分级（定量）： 空间信息进行数量空间信息进行数量统计时，数据划分为统计时，数据划分为数学定义的级别数学定义的级别中国土地资源图的分类系统中国土地资源图的分类系统比例尺概括：依据比例尺变化而设定取舍标准。比例尺概括：依据比例尺变化而设定取舍标准。目的概括：依据制图目的、区域特征的空间信息选取。目的概括：依据制图目的、区域特征的空间信息选取。侧重内容取舍和图形化简侧重内容取舍和图形化简 2.简化简化制作符号：制作符号：使空间信息使空间信息成为视觉可成为视觉可见的图形见的

15、图形视觉视觉化化3.符号化符号化 如根据许多气象台站观测的每日平均如根据许多气象台站观测的每日平均气温而插绘出一组等温线；或根据测量的气温而插绘出一组等温线；或根据测量的水深注记插绘的等深线图等都是水深注记插绘的等深线图等都是利用逻辑利用逻辑的推理法扩展地图信息内容的过程的推理法扩展地图信息内容的过程。4.归纳归纳 地图概括是解决繁多地理事物和有限地图地图概括是解决繁多地理事物和有限地图图面矛盾的一种手段，其目的是在保证地图清图面矛盾的一种手段，其目的是在保证地图清晰性的前提下，使图面保持恰当的负载量。晰性的前提下，使图面保持恰当的负载量。6.2 地图概括原理与方法地图概括原理与方法地图概括的

16、基本原理是，地图概括的基本原理是，根据地图的根据地图的用途、比例尺和区域地理特征，由制用途、比例尺和区域地理特征，由制图者来压缩地图图面的负载量。图者来压缩地图图面的负载量。压缩图面负载量的方法有：压缩图面负载量的方法有：基本数学模式的图面负载标准确定法基本数学模式的图面负载标准确定法；内容的取舍法内容的取舍法；形状的化简（保证事物特征前提下）法形状的化简（保证事物特征前提下）法；数量特征和质量特征的概括法数量特征和质量特征的概括法等。等。6.2.1 地图概括的数学模式地图概括的数学模式 反映制图空间数据的类型及其区域差异反映制图空间数据的类型及其区域差异 反映制图空间数据在不同比例下的信息容

17、量反映制图空间数据在不同比例下的信息容量 反映空间数据的精度反映空间数据的精度 随着科学技术的进步，地图概括的数量分析应用随着科学技术的进步，地图概括的数量分析应用了现代数学的方法，从而进一步的揭示了地图概括的了现代数学的方法，从而进一步的揭示了地图概括的规律，提供了分类的数量指标，指导了制图作业。数规律，提供了分类的数量指标，指导了制图作业。数量分析的结果，要求所确定的模式能达到：量分析的结果，要求所确定的模式能达到：6.2.1 地图概括的数学模式地图概括的数学模式常用数学模式：常用数学模式：用于居民点选取用于居民点选取用于河流等线状地物要素的选取用于河流等线状地物要素的选取用于从大比例尺编

18、制小比例尺图用于从大比例尺编制小比例尺图 适用于各类要素的选取适用于各类要素的选取适用于某一类要素的选取适用于某一类要素的选取地图概括的数学模式地图概括的数学模式:1.图解计算法图解计算法以地图符号的单位面积负载量以地图符号的单位面积负载量 (S) 确定符号选取数量确定符号选取数量指标的方法指标的方法S = n (a + p) n/cm2为为居民点个数居民点个数S = n (p pr 2 + 3.5 d 2 )S SSi/100mm2 = (S Sp pri2 + S S3.5 di2 ) / 100mm2 此方法一般用于确定居民点选取数额此方法一般用于确定居民点选取数额南京市南京市字宽字宽d

19、r注记面积注记面积 pr居民点面积负载量：每居民点面积负载量：每100mm2 居民点面积的总和居民点面积的总和2.等比数列法等比数列法 用等比数列确定地图要素选取的方法用等比数列确定地图要素选取的方法苏联学者鲍罗苏联学者鲍罗金根据心理物理学试验，察觉到同一要素的等级差别常遵循金根据心理物理学试验，察觉到同一要素的等级差别常遵循等比数列的规则。等比数列的规则。以河流在支流选取上的应用为例： 设河流长度分级 A1, A2,An 河流间距分级 B1, B2, Bn符合等比关系Ai = A1 ri -1Bi = B1 pi -1r, p 为辨认系数(公比) 可令 r = 1.3， p = 1.5 C1

20、1, C22, Cnn 为河流应保持的最小间隔，则Cii = ( Bi+ Bi+1 ) / 2等等比比数数列列模模式式选取间隔选取间隔 距离分级距离分级长短分级长短分级B1 B2B2 B3Bn-2 Bn-1Bn-1 Bn AnC11An-2 An-1C21C22A1 A2Cn-1,1Cn-1,2Cn-1,n-1A1 A2Cn1Cn2Cn,n-1Cnn 11122111111iiCCrCCpp23322222111iiCCrCCpp等等比比数数列列法法实实例例选取间隔选取间隔 距离分级距离分级长短分级长短分级1.5 2.32.3 3.4 3.4 5.1 5.1 7.6 14.81.911.4 1

21、4.82.32.96.8 8.83.84.35.16.34 5.27.27.58.1以河流选取为例以河流选取为例3.开方根规律开方根规律 德国地图学家特普费尔德国地图学家特普费尔 (F.Topfer(F.Topfer) ) 提出的方案提出的方案 新编地图所应选取的地物数量与原始地图地物新编地图所应选取的地物数量与原始地图地物数量之比符合原始地图与新编地图的比例尺分母数量之比符合原始地图与新编地图的比例尺分母之比的平方根。之比的平方根。NB = NA MA / MBN 为图上地物数为图上地物数 A 原始图原始图 M 为为比例尺分母比例尺分母 B 新编图新编图开方根规律的扩展开方根规律的扩展 以比

22、例尺为主，地物选取还受其他多种因以比例尺为主，地物选取还受其他多种因素的影响素的影响, 公式扩展为：公式扩展为：符号尺寸改正系数符号尺寸改正系数 C C地物重要性改正系数地物重要性改正系数 D DNB = NA C DMA / MB地物重要性改正系地物重要性改正系数数D的三种情况的三种情况 符合方根规律，尺寸缩小：符合方根规律，尺寸缩小： C1 = 1 不符方根规律，尺寸相同不符方根规律，尺寸相同 ： 不符方根规律，尺寸不同不符方根规律，尺寸不同 ： 线状线状 C2 =MA / MB面状面状 C3 =(MA / MB )2线状线状 C2 = ( SA / SB ) MA / MB面状面状 C3

23、 = ( fA / fB ) (MA / MB )2 很重要：很重要：D1 =MB / MA 一一 般般 ： D2 = 1 次次 要要 ： D3 =MA / MB符号尺寸改正系符号尺寸改正系数数C C的三种情况的三种情况直观地显示了地图概括时从直观地显示了地图概括时从重要到一般的选取标准，是重要到一般的选取标准，是一个有序的选取等级系统。一个有序的选取等级系统。是线性方程，在地图比例尺是线性方程，在地图比例尺固定的条件下，地物选取的固定的条件下，地物选取的比例一致。比例一致。 未考虑到地理差异，特别是未考虑到地理差异，特别是制图地物分布的密度变化。制图地物分布的密度变化。选取级选取级x的调整可

24、适当弥补的调整可适当弥补地理差异的影响。地理差异的影响。开方根规律的一般公式：开方根规律的一般公式： x 的选取级，可设为的选取级，可设为 0, 1, 2, 3 NB = NA (MA / MB )X NB = NA ( SA / SB ) (MA / MB )X NB = NA ( fA / fB ) (MA / MB )X河河流流选选取取指指标标11(9)25 (24) NB2559 NA 1:25万万 1:50万万X = 3 1:10万万 1:25万万 X = 2 河流条数河流条数 比例尺比例尺 指标指标6.2.2 内容选取法内容选取法 地图内容的选取是制图概括的重要手段，地图内容的选取

25、是制图概括的重要手段，内容选取指标的确定内容选取指标的确定，是以地图的用途、，是以地图的用途、比例尺、区域地理特点等为依据，保留主比例尺、区域地理特点等为依据，保留主要的地图内容，去掉次要的地图内容，以要的地图内容，去掉次要的地图内容，以反映主要的、重要的，能反映区域特征的反映主要的、重要的，能反映区域特征的地理事物和现象。地理事物和现象。 6.2.2 内容选取法内容选取法 确定选取地图内容的标准有两种方法，确定选取地图内容的标准有两种方法，一种是确定选取条件的一种是确定选取条件的资格法资格法；另一；另一种是确定选取指标的种是确定选取指标的定额法定额法。选取原则选取原则方法方法要求要求基本规律

26、基本规律 资格法是根据地物的数量、质量特征来确资格法是根据地物的数量、质量特征来确定定地图内容的选取条件地图内容的选取条件，目的是解决，目的是解决“选哪选哪些些”的问题。的问题。概念概念 按照一定的按照一定的数量标志和质量标志数量标志和质量标志作为选作为选取的标准（资格）而进行选取的方法。取的标准（资格）而进行选取的方法。 例：河流、道路等例：河流、道路等1.资格法资格法 作为选取条件的数量指标既可以是平均值，作为选取条件的数量指标既可以是平均值，也可以是浮动值。这种选取尺度的确定，也可以是浮动值。这种选取尺度的确定，主要受主要受地图用途、比例尺和制图区域地理特点的制约。地图用途、比例尺和制图

27、区域地理特点的制约。 制图对象的质量特征制图对象的质量特征，如居民点的行政意，如居民点的行政意义，道路的技术等级，河流的通航情况等，也义，道路的技术等级，河流的通航情况等，也可以作为制图对象选取的条件。可以作为制图对象选取的条件。 数量标志：数量标志：长度、面积、产值等长度、面积、产值等资格（标准）资格（标准） 质量标志：质量标志：等级、品种、性质等等级、品种、性质等优缺点优缺点优点：标准明确，简单易行；优点：标准明确，简单易行；缺点：缺点： 一个标志不能全面衡量出物体的重要程度；一个标志不能全面衡量出物体的重要程度； 如：小湖泊，在不同的地区，其重要程度不同。如：小湖泊，在不同的地区，其重要

28、程度不同。 同一资格无法预计选取后的地图容量。同一资格无法预计选取后的地图容量。定额法定额法临界标准临界标准第一种缺陷第一种缺陷第二种缺陷第二种缺陷 定额法是以地图适宜的负载量为基础，确定单位定额法是以地图适宜的负载量为基础，确定单位面积内地图内容的选取指标（总量或密度），目的是面积内地图内容的选取指标（总量或密度），目的是解决解决选多少要素选多少要素的问题。的问题。通常按照从通常按照从重要到一般，从重要到一般，从大到小大到小的顺序进行选取，不能超过规定数量指标。的顺序进行选取，不能超过规定数量指标。 如居民地选取时，以其分布密度或人口密度划分区域如居民地选取时，以其分布密度或人口密度划分区域

29、（如（如300500人人km2为居民地稠密区等），然后分析确为居民地稠密区等），然后分析确定不同区域居民地选取指标（如定不同区域居民地选取指标（如150200个个dm2），人），人口密度大的区域，单位面积内居民地选取指标大，密度小的区口密度大的区域，单位面积内居民地选取指标大，密度小的区域，居民地选取指标小。域，居民地选取指标小。2.定额法定额法方法方法规定定额规定定额确定确定载负量载负量面积指标面积指标优缺点分析优缺点分析a.地图负载量地图负载量 衡量地图上地图内容的多少衡量地图上地图内容的多少，目前使用最普遍的标，目前使用最普遍的标志是地图负载量。志是地图负载量。 基本概念基本概念 地图负

30、载量也称为地图的容量，一般理解为地图负载量也称为地图的容量，一般理解为地图图地图图廓内符号和注记的数量廓内符号和注记的数量。 地图负载量约制着地图内容的多少。当地图符号确地图负载量约制着地图内容的多少。当地图符号确定以后，地图负载量愈大，内容也就愈多。定以后，地图负载量愈大，内容也就愈多。 极限负载量极限负载量：指地图可能达到的最高容量。：指地图可能达到的最高容量。适宜负载量适宜负载量：根据地图的用途、比例尺和景观条件确定：根据地图的用途、比例尺和景观条件确定该图适当的负载量。该图适当的负载量。 地图负载量分为两种形式：地图负载量分为两种形式：面积负载量面积负载量和和数值负载量数值负载量。分分

31、级级b.面积负载量面积负载量面积负载量：面积负载量： 指地图上所有符号和注记的面积与图幅总面积之比，指地图上所有符号和注记的面积与图幅总面积之比，规定用单位面积内符号和注记所占的面积来表达。规定用单位面积内符号和注记所占的面积来表达。 例如例如23 是指在是指在1cm2面积内符号和注记所占的面积平均为面积内符号和注记所占的面积平均为 23mm2。面积载负量的量算面积载负量的量算 地图上不同要素的面积载负量的计算方式不同。地图上不同要素的面积载负量的计算方式不同。 居民地：符号和注记的面积；居民地：符号和注记的面积； 道道 路：长度和粗度；路：长度和粗度； 水水 系：单线河、渠道、附属建筑物、水

32、域的水涯系：单线河、渠道、附属建筑物、水域的水涯 线及注记的面积；线及注记的面积； 境界线：长度和粗度；境界线：长度和粗度； 植植 被：符号和注记被：符号和注记 等高线：作为背景，不计算面积。等高线：作为背景，不计算面积。 数值载负量数值载负量： 即单位面积内符号的个数。即单位面积内符号的个数。c.数值负载量数值负载量 对对居民地居民地，数值载负量通常指的是，数值载负量通常指的是100cm2 面积内的面积内的居民地个数。居民地个数。 例如例如163 指在指在100cm2范围内有范围内有163个居民地。个居民地。 对于对于线状物体线状物体，通常指，通常指1cm2范围内平均拥有的线状符范围内平均拥

33、有的线状符号的长度，称为号的长度，称为密度系数密度系数，表示为，表示为K=1.8cm/cm2。 对于林化程度、沼化程度，则使用面积百分比来表示，对于林化程度、沼化程度，则使用面积百分比来表示，例如例如0.63或或63%。 极限负载量：极限负载量：这可以看成是一个阈值，超过这个限量，地这可以看成是一个阈值，超过这个限量，地图阅读就会产生困难。这个阈值同制图水平、印刷水平和表示图阅读就会产生困难。这个阈值同制图水平、印刷水平和表示方法都有密切联系，随着各种水平的提高，这个值可在一定限方法都有密切联系，随着各种水平的提高，这个值可在一定限度内向上浮动。度内向上浮动。d.极限负载量极限负载量极限负载量

34、及其影响因素极限负载量及其影响因素 迅速准确地确定新编地图上的极限载负量是地图学中迅速准确地确定新编地图上的极限载负量是地图学中目前没有解决的重大理论问题之一。目前没有解决的重大理论问题之一。 地图极限载负量的数值主要取决于地图比例尺。当然地图极限载负量的数值主要取决于地图比例尺。当然地图用途、景观条件、制图和印刷技艺对它也会有一定的地图用途、景观条件、制图和印刷技艺对它也会有一定的影响。影响。 迅速而准确地确定新编地图上的极限负载量是目前地迅速而准确地确定新编地图上的极限负载量是目前地图学中需解决的重大理论问题之一。图学中需解决的重大理论问题之一。极限载负量极限载负量地图比例尺地图比例尺决定

35、决定制图技术制图技术地图用途地图用途景观条件景观条件制印技术制印技术1:20 万 1:50万 1:100万1:200万1:400万10203040293638391: M图12-06 极限载负量同地图比例尺的关系(%)从图上可以看出以下一些规律：从图上可以看出以下一些规律： 随着地图比例尺的缩小，极限负载量的数值会增加；随着地图比例尺的缩小，极限负载量的数值会增加； 极限负载量的数值会有一个限度，当地图比例尺小于极限负载量的数值会有一个限度，当地图比例尺小于11001100万时，其增加已经很缓慢，到万时，其增加已经很缓慢，到14001400万逐渐趋万逐渐趋于一个常数于一个常数( (阈值）阈值）

36、 面积负载量达到一个常数的条件下，通过改进符号设面积负载量达到一个常数的条件下，通过改进符号设计、提高制图和印刷的技艺还可以计、提高制图和印刷的技艺还可以增加所表达的地图增加所表达的地图内容内容 。极限值负载量极限值负载量 人的视觉辨认图上内容多少的能力是有人的视觉辨认图上内容多少的能力是有限的，它们之间的差异必须达到一定的程度限的，它们之间的差异必须达到一定的程度才能被识别出来。因此就要研究载负量的分才能被识别出来。因此就要研究载负量的分级问题，它的目的是级问题，它的目的是确定载负量能够辨认出确定载负量能够辨认出的最小差别的最小差别。 地图载负量的分级地图载负量的分级 Q Q n n=Q =

37、Q n-1n-1/i i式中：式中： Q Q n n 第第n n级密度区的面积负载量，级密度区的面积负载量， n=1,2,3,n=1,2,3,; ; Q Q n-1 n-1 第第n-1n-1级密度区的面积负载量；级密度区的面积负载量； i i 辨认系数，它是一个变数，在辨认系数，它是一个变数，在1.21.2 1.51.5 之间变化，之间变化，Q Qn-1n-1 的值越大，的值越大， i i的值就越小。的值就越小。 当当n=1n=1时，可认为是最密区的载负量，即极限负载量。时，可认为是最密区的载负量，即极限负载量。适宜负载量适宜负载量适宜负载量适宜负载量 根据地图的用途、比例尺和景观条件确定该图

38、适当的根据地图的用途、比例尺和景观条件确定该图适当的负载量。负载量。 适宜负载量是指适合于地图用途并能反映制图区域特适宜负载量是指适合于地图用途并能反映制图区域特点的地图负载量，适宜负载量的大小，因图因地而异。点的地图负载量，适宜负载量的大小，因图因地而异。 实践证明，一幅地图的总裁负量中，居民地载负量占的实践证明，一幅地图的总裁负量中，居民地载负量占的份额最大，有时可达总量的份额最大，有时可达总量的70-80，其次是道路和水系，其次是道路和水系，境界的载负量通常很小。所以，当我们研究地图载负量时，境界的载负量通常很小。所以，当我们研究地图载负量时，应重点研究居民地。应重点研究居民地。 优点：

39、优点：预计地图容量；预计地图容量； 保证地图具有相当丰富的内容而又不失去易读性保证地图具有相当丰富的内容而又不失去易读性。 缺点：缺点：无法保证在不同地区保留相同质量指标。无法保证在不同地区保留相同质量指标。 以居民地为例。以居民地为例。 高指标高指标 弥补措施：临界指标弥补措施：临界指标 低指标低指标 调整不同区域内选取物体的质量标准，以及与相邻调整不同区域内选取物体的质量标准，以及与相邻区域分布密度的逐渐过渡。区域分布密度的逐渐过渡。6.2.2 内容选取法：定额法内容选取法：定额法地图内容选取的顺序原则地图内容选取的顺序原则6.2.2 内容选取法：选取原则内容选取法：选取原则（1）从主要到

40、次要）从主要到次要。如先选主要河流再选支流；先选主。如先选主要河流再选支流；先选主要交通干线再选次要公路等。要交通干线再选次要公路等。 （2）从高级到低级）从高级到低级。如居民点先选行政级别高的，再。如居民点先选行政级别高的，再选行政级别低的。选行政级别低的。 （3）从大到小）从大到小，如湖泊、岛屿、水库等，先选面积大，如湖泊、岛屿、水库等，先选面积大的，后选面积小的。的，后选面积小的。 （4）从全局到局部）从全局到局部。在选取之前，首先从全局着眼，。在选取之前，首先从全局着眼，分析和掌握制图对象结构及其分布特征，然后从局部开始分析和掌握制图对象结构及其分布特征，然后从局部开始按次序选取；最后

41、再回到全局的高度，从总体的角度审查按次序选取；最后再回到全局的高度，从总体的角度审查内容选取是否得当。内容选取是否得当。（1）选取的地图内容能够）选取的地图内容能够反映出制图对象实际分布的反映出制图对象实际分布的密度对比关系密度对比关系 制图对象制图对象实际分布密度的差别实际分布密度的差别是客观事实，在地是客观事实，在地图上一般采用图上一般采用单位面积内地图负载量的差别单位面积内地图负载量的差别来反映这来反映这种对比关系。具体操作是先取极限负载量作为最高密种对比关系。具体操作是先取极限负载量作为最高密度区的选取指标，然后再根据实际情况以某个适宜负度区的选取指标，然后再根据实际情况以某个适宜负载

42、量作为最低密度区的选取指标，而中间各级密度区载量作为最低密度区的选取指标，而中间各级密度区的适宜负载量选取要介于高、低密度区之间。的适宜负载量选取要介于高、低密度区之间。6.2.2 内容选取法内容选取法:要求要求 （2）选取的地图内容能）选取的地图内容能反映制图对象的分布特点反映制图对象的分布特点 制图对象的分布特点是用图者最关心的地理信息。制图对象的分布特点是用图者最关心的地理信息。如根据人口密度分布特点可将居民地密度划分为：极如根据人口密度分布特点可将居民地密度划分为：极疏区、稀疏区、中密区、稠密区和极密区等。为了反疏区、稀疏区、中密区、稠密区和极密区等。为了反映制图对象的分布特点，在选取

43、中有时不必固守单一映制图对象的分布特点，在选取中有时不必固守单一的选取指标，的选取指标，必要时可以适当降低或提高既定选取指必要时可以适当降低或提高既定选取指标标，如为了能反映出居民点的分布特征，有时低于选，如为了能反映出居民点的分布特征，有时低于选取标准的居民点也可以选上。取标准的居民点也可以选上。6.2.2 内容选取法内容选取法:要求要求（3）保留具有重要意义的制图对象保留具有重要意义的制图对象 有些重要的制图对象，可以不受选取指标的限有些重要的制图对象，可以不受选取指标的限制制。如沙漠干旱区的井、泉；海洋中的孤岛；重要。如沙漠干旱区的井、泉；海洋中的孤岛；重要的文物古迹等。的文物古迹等。制

44、图对象的重要性是相对的，它主制图对象的重要性是相对的，它主要由地图的用途、比例尺和区域特点来决定。要由地图的用途、比例尺和区域特点来决定。6.2.2 内容选取法内容选取法:要求要求1.制图物体的密度越大，其选取标准定得越低，但被舍制图物体的密度越大，其选取标准定得越低，但被舍弃目标的绝对数量越大；弃目标的绝对数量越大；2.选取遵守从主要到次要、从大到小的顺序，在任何选取遵守从主要到次要、从大到小的顺序，在任何情况下舍去的都应是较小的、次要的情况下舍去的都应是较小的、次要的 目标，而把较目标，而把较大的、重要的目标保留在地图上，使地图能保持地区大的、重要的目标保留在地图上，使地图能保持地区的基本

45、面貌。的基本面貌。6.2.2 内容选取法内容选取法:基本规律基本规律3.物体密度系数损失的绝对值和相对量都应从高密度区向低物体密度系数损失的绝对值和相对量都应从高密度区向低密度区逐渐减少密度区逐渐减少(如图如图)。4.在保持各密度区之间具有最小的辨认系数的前提下保持各在保持各密度区之间具有最小的辨认系数的前提下保持各地区间的密度对比关系。地区间的密度对比关系。 KIIIIIIIVV原始密度曲线选取后密度曲线密度区图12-07 选取基本规律6.2.2 内容选取法内容选取法:基本规律基本规律6.2.3 形状化简法形状化简法 形状化简是对形状化简是对线状和面状地物线状和面状地物最有效最有效的综合方法

46、。形状化简的目的的综合方法。形状化简的目的删除删除制图对制图对象图形的象图形的不重要的碎部不重要的碎部，保留和适当扩大保留和适当扩大其其重要的特征重要的特征，使制图对象构成更具有本，使制图对象构成更具有本质特性的明晰的轮廓。质特性的明晰的轮廓。 主要包括主要包括取舍取舍（删除）、（删除）、形状概括形状概括、内部结构内部结构的简化的简化。基本要求基本要求1 1）取舍的）取舍的最小尺寸最小尺寸 编图时决定空间数据取与舍的数量标准，是地物在图上编图时决定空间数据取与舍的数量标准，是地物在图上的的最小尺寸最小尺寸。删除的最小尺寸是按照成图比例尺的缩小原。删除的最小尺寸是按照成图比例尺的缩小原图进行量度

47、的。有时空间数据是否删除是有条件的，在删图进行量度的。有时空间数据是否删除是有条件的，在删除过程中最小尺寸界限要灵活处理。除过程中最小尺寸界限要灵活处理。 4.2.3.1 形状化简法：取舍形状化简法：取舍 制图物体图形中的某些碎部，在比例尺缩小后无法制图物体图形中的某些碎部，在比例尺缩小后无法清晰表示时应予以删除清晰表示时应予以删除。如：如：原资料图缩小后图形概括后图形河 流等 高 线居 民 地森 林图12-01 图形碎部的删除6.2.3.1 形状化简法：取舍形状化简法：取舍2 2）取舍的取舍的指标定额指标定额 定额指标是按成图上单位面积的选取个数确定的。定额指标是按成图上单位面积的选取个数确

48、定的。 3 3）取舍的取舍的资格排队资格排队 所谓资格排队就是按空间所谓资格排队就是按空间数据的等级高低进行选取。数据的等级高低进行选取。 6.2.3.1 形状化简法：取舍形状化简法：取舍当符号定位发生矛盾时，当符号定位发生矛盾时，特别是当同类符号碰到特别是当同类符号碰到一起时，一般舍弃其中一起时，一般舍弃其中较低一个。较低一个。夸张夸张位移位移合并合并分割分割6.2.3.2 形状化简法：形状概括形状化简法：形状概括6.2.3.2 形状概括：夸张形状概括：夸张夸张：为了显示和强调制图物体的形状特征，夸张：为了显示和强调制图物体的形状特征，需要夸大一些本来按比例应当删除的碎部。需要夸大一些本来按

49、比例应当删除的碎部。要 素资 料 图 形概 括 图 形居 民 地公 路海 岸地 貌海 域陆 地 图 1 2 - 0 3 形 状 概 括 时 的 夸 大 为保持地图上各要素相互关系的正确对比为保持地图上各要素相互关系的正确对比，当主要的要素，当主要的要素占据了准确的位置以后，相邻位置的要素不得不局部位移。占据了准确的位置以后，相邻位置的要素不得不局部位移。 6.2.3.2 形状概括：位移形状概括：位移双方移位：两者同等重要时，采用相对移双方移位：两者同等重要时，采用相对移位方法。位方法。单方移位：两者重要程度不同时，符号之单方移位：两者重要程度不同时，符号之间保持正确的拓扑关系的情况下，移动级间

50、保持正确的拓扑关系的情况下，移动级别低的一方。别低的一方。6.2.3.2 形状概括：位移形状概括：位移6.2.3.2 形状概括：合并形状概括：合并随着地图比例尺的缩小，制图物体的图形极其间隔小随着地图比例尺的缩小，制图物体的图形极其间隔小到不能详细区分时，可以采用合并同类细部的方法，到不能详细区分时，可以采用合并同类细部的方法，来反映制图物体的主要特征。来反映制图物体的主要特征。资料图缩小图综合图 图12-02 形状概括中的合并 这种方法主要存在于这种方法主要存在于不太重要的面状图形的拆分不太重要的面状图形的拆分。例如林。例如林间的防火道和鱼塘的堤埂，采取将面积图形适当示意性分割间的防火道和鱼

51、塘的堤埂，采取将面积图形适当示意性分割的方式有利于地物特征的表达。的方式有利于地物特征的表达。 6.2.3.2 形状概括：分割形状概括：分割空间数据构成了平面图形，在简化过程中应保持一定的格局。空间数据构成了平面图形，在简化过程中应保持一定的格局。例如在城市平面图形中，要考虑城市的功能分区、城市街区例如在城市平面图形中，要考虑城市的功能分区、城市街区的方向、街道的密度对比、对外的交通联系等进行平面图形的方向、街道的密度对比、对外的交通联系等进行平面图形的概括。的概括。 6.2.3.3 形状概括：内部结构的简化形状概括：内部结构的简化 图形形状简化的基本要求是：（图形形状简化的基本要求是：（1

52、1）保持轮廓图形和弯）保持轮廓图形和弯曲形状的基本特征；曲形状的基本特征；（2）保持弯曲转折点的相对精确度；）保持弯曲转折点的相对精确度；（3 3）保持不同地段弯曲程度的对比。）保持不同地段弯曲程度的对比。6.2.3 形状化简法：要求形状化简法：要求6.2.4 数量特征和质量特征的概括法数量特征和质量特征的概括法数量特征概括法数量特征概括法质量特征概括法质量特征概括法数量特征是指物体的长度、高度、宽度、密度、数量特征是指物体的长度、高度、宽度、密度、深度、面积、体积等深度、面积、体积等制图现象的数量指标制图现象的数量指标，是，是描述事物的量化信息。描述事物的量化信息。事物的量化信息在地图上显示

53、时，事物的量化信息在地图上显示时，受到地图用受到地图用途和比例尺的限制途和比例尺的限制。随着比例尺的缩小，制图。随着比例尺的缩小，制图对象的数量信息趋于简化和概略。对象的数量信息趋于简化和概略。这种这种简化描述制图对象数量特征的方法，简化描述制图对象数量特征的方法，称为称为数量特征的概括。数量特征的概括。6.2.4.1 数量特征概括法数量特征概括法6.2.4.1 数量特征概括法数量特征概括法选取选取形状概括形状概括数量特征变化数量特征变化舍去的河流或小弯曲舍去的河流或小弯曲河流总长减少河流总长减少河网密度变化河网密度变化例： 质量特征质量特征是指描述制图对象的类别和性质。是指描述制图对象的类别

54、和性质。质质量差别是对制图对象进行分类的基础量差别是对制图对象进行分类的基础。 质量接近质量接近 同类同类 同样符号同样符号 分类特征分类特征 如：居民地、河流如：居民地、河流 质量特征质量特征 分级特征分级特征 如：行政意义分级如：行政意义分级 6.2.4.2 质量特征的概括法质量特征的概括法6.2.4.2 质量特征的概括法质量特征的概括法 减少减少 比例尺缩小比例尺缩小 方法：方法： 删除：整个删除某类标志；删除：整个删除某类标志； 如：不表示河流的通航性质如：不表示河流的通航性质 合并：详细分级合并成概略分级；合并：详细分级合并成概略分级； 如：居民地如：居民地12万和万和25万人口数合

55、万人口数合 并为并为15万万 质量特征概括会引起分类分级缩减。质量特征概括会引起分类分级缩减。类别、级别类别、级别计算机地图概括的发展轨迹计算机地图概括的发展轨迹6.3 地图概括自动化地图概括自动化1966 Perkal;Tobler（简单线状符号概括的程序（简单线状符号概括的程序和算法设计）和算法设计）20世纪世纪80年代中后期年代中后期 人工智能技术人工智能技术20世纪世纪90年代年代 软硬件性能（高级图形界面、并行软硬件性能（高级图形界面、并行处理等技术，面向对象操作系统）处理等技术，面向对象操作系统）6.3 地图概括自动化地图概括自动化1. 1. 曲线光滑处理曲线光滑处理2. 2. 曲

56、面拟合曲面拟合3. 3. 模糊综合评判模糊综合评判4. 4. 图论图论5. 5. 分形几何分形几何 计算机技术的发展，数学方法的广泛应用，计算机技术的发展，数学方法的广泛应用，促进了地图概括自动化的不断进步，但仍不具促进了地图概括自动化的不断进步，但仍不具备系统的理论和全面的自动化综合。备系统的理论和全面的自动化综合。6.3 地图概括自动化地图概括自动化 计算机制图使现在地图的编制摆脱了手工劳动，它对地计算机制图使现在地图的编制摆脱了手工劳动，它对地图概括提出的要求是：总结概括的规律，研究地图概括过程图概括提出的要求是：总结概括的规律，研究地图概括过程的计量化和模型化，充分利用地图数据库和地理

57、信息系统，的计量化和模型化，充分利用地图数据库和地理信息系统，以解决概括的各种问题。以解决概括的各种问题。 较早的机助制图作业，是对空间数据的点和面的处理，较早的机助制图作业，是对空间数据的点和面的处理，利用点的删除构成新的图形。利用点的删除构成新的图形。 6.3 地图概括自动化地图概括自动化 19731973年年Douglas-PeuckerDouglas-Peucker简化线状数据点的连接，被认为简化线状数据点的连接，被认为是一种很好的概括方法。这种方法是从整体出发考察一条线段。是一种很好的概括方法。这种方法是从整体出发考察一条线段。首先选取线的两端点首先选取线的两端点ABAB，然后计算线

58、段内其余各点到两端点连，然后计算线段内其余各点到两端点连线的垂直距离，如果这些点到直线距离大于阈值就被保留，如线的垂直距离，如果这些点到直线距离大于阈值就被保留，如小于则删去。在从小于则删去。在从C C点到点到B B点考察有无新的大于阈值的点，设点考察有无新的大于阈值的点，设D D点点大于阈值，可保留，新的线段由大于阈值，可保留，新的线段由ACDBACDB连接组成。连接组成。 国外市场上已出售自动、国外市场上已出售自动、半自动地图概括系统，一些地半自动地图概括系统，一些地理信息系统可提供有限概括功理信息系统可提供有限概括功能，能实施对现状符号的简化能，能实施对现状符号的简化及面状符号的分割或合并。可及面状符号的分割或合并。可以预言，新的一个世纪，以预言，新的一个世纪，应用应用计算机处理的地图概括的算法计算机处理的地图概括的算法和软件将成为地图编制中的主和软件将成为地图编制中的主要工具。要工具。 重要内容提示重要内容提示 1.1.地图概括的概念和意义地图概括的概念和意义 2.2.影响地图概括的因素影响地图概括的因素 3.3.实施地图概括的步骤实施地图概括的步骤 4.4.地图概括的基本方法地图概括的基本方法 小结小结