新编地图学教程2

第9章地图符号第一节地图符号的实质一、地图符号的概念和作用地图内容各要素的空间位置、大小及其数量和质量是通过不同颜色的点、线和图形来表达的，这些点、线和图形总称为地图符号。◆地图符号是地图的语言，是一种图形语言。◆具有相互联系和共同表达地理环境诸要素总体特征的特殊功能（同类符号）。◆对客观事物的第一次概括◆在某种程度上具有“法定”的意义。地图符号的特点◆提供了可量测性；◆能表示出地面上较小但又很重要的事物，还能表示地面上没有具体外形的现象；◆不但能表示事物的分布，而且还能表示出事物的质量和数量特征。◆运用地图符号，经过概括，可以突出主要事物，使地图内容主次分明，清晰易读。地图符号的作用地图符号的设计原则◆图案化。◆精确性。◆系统性。◆讲究符号的感受效果。点状符号：表达空间上一个点位的符号。具定位特征，为不依比例符号。线状符号：表达空间上沿某个方向延伸的线状或带状现象的符号。具定位特征，为半依比例符号。面状符号：表达空间上具连续两维分布的现象的符号。具定位特征，为依比例符号。体积符号：表达空间上具三维特征的现象的符号。具定位特征，与比例尺相关。1、按形状分类二、地图符号的分类形象符号抽象符号(境界线)（1）字母符号：优点是“能望文生义，不须经常查找图例也能识别和阅读”；缺点是“由于很要素名称的第一个汉字或字母常会是相同的，因此容易混淆，不易识别，且不易进行数量概念上的比较，定位也不是很准确。”（2）艺术符号：2、按视觉含义分类（1）依比例符号：又称面积符号或轮廓符号。它是用轮廓线表现地物的范围，其形状与地物的平面图形相同，缩小程度与成图比例尺一致。如：大比例尺地形图上的居民地、湖泊、林区等。（2）不依比例符号：又称独立符号。某些重要或目标显著的独立事物如果面积很小，不能按成图比例尺表示时，通常用一定图形与一定尺寸的符号夸大表示。这类符号只能表示地物的位置和意义，不能量测其实际大小。如：水井、铁矿、电站等。3、按比例分类（3）半依比例符号：随着比例尺缩小，道路、部分河流或狭长地物的长度仍能依比例表示，但其宽度不能依比例表示，而只能夸大表示。例如单线铁路，铁轨宽只有1.435米，按路基也不过5－6米宽，在1：5万地形图上，只有0.12毫米，难以依比例描绘成黑白双线，只好放宽到0.8毫米表示。4、按定位情况分类（1）定位符号：在图上有确定的位置，一般不能任意移动，地图上大部分符号都属于定位符号，如河流、居民地、道路、地界等，它们可以根据符号的位置确定出相应物体的实地位置。（2）说明符号为补充说明地理要素的质量和数量特征而附加的一类符号，它通常是依附于定位符号而存在的，例如，说明森林树种的注记、果园符号等。三、构成符号的视觉变量（地图符号的构成）1、形状主要是表示事物的外形和特征。有些符号的形状类似地物本身的实际形状，如铁路、树木、房屋等，但符号的形状并不完全是地物实际形态的缩小，而是按照地物形状的基本特征加以概括。有些事物并无明显的形状，如境界、经纬线等，则多采用象征性的形状，以便于使读者根据符号联想到实际事物。2.尺寸变量是组成不同形状的符号在量度上的变量。符号尺寸的大小和地图内容、用途、比例尺、目视分辨能力、绘图与印刷能力等都有关系。并不是地图符号的尺寸可随着地图比例尺的缩小而无止境的缩小下去，到了线划对视力的分辨能力和对刻绘印刷能力的限度时，就不能再缩小了。选自《中国自然灾害系统地图集》3.方向变量适用于长形或线状的符号，如河流上游细，下游粗等。4.颜色变量颜色在地图中的应用，主要有以下一些优点：■增强地图各要素分类分级概念，提高地图的科学性和表达力。如水系用蓝色，森林用绿色，既近似统一的自然地理环境色，又可明显区别各要素分布特征；■简化了符号图形；■提高了地图的视觉效果。RGB色彩模式：是最基础的色彩模式，只要在电脑屏幕上显示的图像，就一定是以RGB模式。因为显示器的物理结构就是遵循RGB的。24、32位常见的两种颜色格式：CMYK色彩模式：K也称作印刷色彩模式，顾名思义就是用来印刷的。32位。CMY是3种印刷油墨名称的首字母：青色Cyan、洋红色Magenta、黄色Yellow。而K取的是black最后一个字母，之所以不取首字母，是为了避免与蓝色(Blue)混淆。从理论上来说，只需要CMY三种油墨就足够了，它们三个加在一起就应该得到黑色。但是由于目前制造工艺还不能造出高纯度的油墨，CMY相加的结果实际是一种暗红色。因此还需要加入一种专门的黑墨来中和。传统的印刷机有4个印刷滚筒(实际情况有所区别)，分别负责印制青色、洋红色、黄色和黑色。一张白纸进入印刷机后要被印4次，先被印上图像中青色的部分，再被印上洋红色、黄色和黑色部分，顺序如右图。RGB模式是一种发光的色彩模式，你在一间黑暗的房间内仍然可以看见屏幕上的内容；CMYK是一种依靠反光的色彩模式，我们是怎样阅读报纸的内容呢？是由阳光或灯光照射到报纸上，再反射到我们的眼中，才看到内容。它需要由外界光源，如果你在黑暗房间内是无法阅读报纸的。因此，只要在屏幕上显示的图像，就是RGB模式表现的。只要是在印刷品上看到的图像，就是CMYK模式表现的。三原色：红、绿、蓝。叠加后为白色。互补色：混合后能产生白色的两种色，互称互补色。如黄和蓝。加色法：用三原色混合获得其他色。常用于监视器等的彩色显示减色法：从三原色中用单色光过滤的方法，获得三间色,黄、品红、青。用于颜料和印刷。■色相hue紫色蓝色绿色黄色橙色红色420nm470510580620700nm是彩色视觉相互区别的心理学特征，取决于反射光谱的主波长。锥体细胞包含三种感色细胞：感红细胞，感绿细胞和感蓝细胞。其中任何两种受到相应波长光刺激时，经神经纤维传至大脑，起光学组合作用，产生色彩感觉。（1）颜色的量度颜色是最活跃的视觉变量，又包含三个子分量：色相，亮度，彩度。■亮度brightness(value)色光的强度，色彩和非色彩的明暗特征。■彩度saturation(chroma)相对于光谱色的纯洁度，也称纯度、饱和度。■颜色的远近感暖色相由红、橙和黄等色构成。给人以温暖、舒适、有活力的感觉。视觉上效果使其更贴近观众，并在页面上更显突出。如常用暖色总是用来表示日照、暖流、七月份平均气温等冷色来自于蓝、青和绿等色。感觉显得稳定和清爽。它们看起来还有远离观众的效果。如在气候图中，总是用蓝、绿等冷色表示降水、寒流、一月份平均气温（2）颜色的感受效应■色彩的交互作用亮度对比颜色对比亮度对比■■■感情色彩中性微冷中性微暖最冷最暖暖冷暖色往往能给人以兴奋、冷色往往能给人以沉静的感觉，在地图上常根据用图对象而选择颜色。例如，供老年人阅读的地图，多用沉静色；供青少年阅读的地图，一般多用兴奋色。■习惯色彩色彩表示意义运用效果红自由、血、火、胜利刺激、兴奋、强烈煽动效果橙阳光、火、美食活泼、愉快、有朝气黄阳光、黄金、收获华丽、富丽堂皇绿和平、春天、青年友善、舒适蓝天空、海洋、信念冷静、智慧、开阔紫忏悔、女性神秘感、女性化白贞洁、光明纯洁、清爽灰质朴、阴天普通、平易黑夜、高雅、死亡气魄、高贵、男性化5.网纹变量多用于面状事物，指在一个符号或面积内部对线条或图形记号的重复交替使用。一般而言，网纹线的宽度和间距是一定的，其方向多数为水平线、对角线或垂直线，任意角度的方向线会使面状符号之间产生混淆。线划网纹点状网纹混合网纹四、视觉变量的组合（地图符号的系统化）由形状、尺寸、颜色等视觉变量组成的各种地图符号并不是孤立的，它们具有内在的联系。只有通过符号各组成要素的组合变化，才可以把地图内容的分类、分级、重要、次要等不同情况表达出来。1.定名量表2.顺序量表3.间距量表4.比率量表第二节量表在符号设计中的应用所谓量表，就是在地图上直接或间接对数据进行合理分级，以便准确描述空间数据的数量特征，所采用的数学处理方法。地图符号的量表1.定名量表依据制图对象固有特征进行区分。众数是最佳的数字统计量，以一个群体中出现频率最大的类别定名。品种A区（亩）B区（亩）小麦4721棉花12532玉米63324薯类973表中A区棉花种植面积最多（频数为125亩），B区玉米种植面积最多（频数为324亩），它们分别是A、B区的众数，因此命名时，A区就可称为棉花区，B区可称为玉米区。2.顺序量表按某种标志将数据按顺序排列，表现为相对等级。其结果是没有绝对零值。关键思路是以中位数（最中间的数字），并以四分位法进行排序，适宜于将数据按优、良、中、差或大、中、小作为量纲分级。上表是12个乡的蚕丝产量，首先将数据按大小顺序进行排列，可以找到中位数在顺序6和7之间（若13个乡，则中位数肯定在第7个），这个中位数Q2＝（543+329）/2＝436。较高的四分位（数据被等分为两部分，分别找到上下两部分的各自的中位数，就是四分位）Q1＝（1967+1213）/2＝1590，较低的四分位Q3＝（98+72）/2＝85。因此，Q１为优产量，Q2~Q1为良产量，Q1~Q3为中产量，Q3为小产量。3.间距量表常用的统计量是算术平均值X和标准差dx-2d，x-d，x，x+d，x+2d分级间隔值：标准差：又称为均方差，首先要求出各个标志值对算术平均数的离差（标志值减算术平均数，会有负数），再把各项离差加以平方（用以消除负数），然后计算这些离差平方的算术平均数，最后再把这个平均数开方。∑Xx=———n∑(X-x)2d=—————n±√仍以上面的12个乡的产量作为数据，x为每乡产量，n为12，可得＝934.75，＝1105.77x4.比率量表以明确的比率数值描述制图对象的数值差异分级的通式是：L+kx1+kx2+…+kxn=L+k(x1+x2+…+xn)=L+k∑xi=Hk=(H-L)/∑xi算法一：当采用算术级数计算比值时，级数项xn的求法：xn＝L+（n－1）d算法二：当采用几何级数计算比值时，级数项xn的求法：xn＝Lrn-1其中：L－数据组中的最低值，并且大于0；H－数据组中的最高值；d－公差；r－公比；n－分级项；k－常数项；［例］仍使用前面的数据，算法一：求它的算术级数分级最低值L＝23，最高值H＝3726，设分为4级（即n＝4），公差d＝2，由通式先求出一个等差数列：x1＝23+（1－1）×2=23；x2＝23+（2－1）×2=25；x3＝23+（3－1）×2=27x4＝23+（4－1）×2=29则∑xi=104k=(H-L)/∑xi=(3726-23)/104=35.6所以分为4级的数据，依照通式可排列为：23+23×35.6+25×35.6+27×35.6+29×35.6=23+818.8+890+961.2+1032.4=3726算法二：求它的几何级数分级最低值L＝23，最高值H＝3726，设分为4级（即n＝4），公比r＝1.5，由通式先求出一个等比数列：x1＝23×1.51-1=23；x2＝23×1.52-1=34.5；x3＝23×1.53-1=51.75x4＝23×1.54-1=77.63则∑xi=186.88k=(H-L)/∑xi=(3726-23)/186.88=19.8所以分为4级的数据，依照通式可排列为：23+23×19.8+34.5×19.8+51.75×19.8+77.63×19.8=23+455.4+683.1+1024.65+1537.07=3726因此分级范围是：23~（23+455.4）23-478.4（23+455.4）~（23+455.4+683.1）478.4-1161.5（23+455.4+683.1）~（23+455.4+683.1+1024.65）1161.5-2186.2（23+455.4+683.1+1024.65）~（23+455.4+683.1+1024.65+1537.07）2186.2-3723.2总之，量表法就是将数据进行分级，究竟采用哪种分级方法，要根据事物数量变化的特征决定。如果数量变化比较均匀，可采用等差分级；如果数量变化从小到大急剧增加，则以采用等比分级为宜。但无论采用哪种分级方法，级数均不可过多，过多了，图形