第十二章-制图综合的基本理论

11第十二章制图综合的基本理论12制图综合的基本概念制图综合应顾及的因素制图综合的基本方法内容提要13制图综合的基本概念一、为什么要进行制图综合1、制图综合的目的抽取地面要素和现象的内在的、本质的特征与联系并符号化，帮助我们深入研究所反映的客观实际的各个方面。2、制图综合的步骤运用思维能力对客观存在进行简化和概括采用专门的地图符号和图形，按一定形式组合起来描述客观存在。14制图综合的基本概念1516制图综合的基本概念17制图综合的基本概念18制图综合的基本概念19制图综合的基本概念110制图综合的基本概念111制图综合的基本概念112制图综合的基本概念113制图综合的基本概念114制图综合的基本概念3、制图综合的两种表现实地复杂的客观存在抽象概括为缩小、简化了的地图模型较大比例尺地图转换为较小比例尺地图4、制图综合过程中的两个对立和统一地图内容详细性与清晰性的对立统一地图内容几何精确性与地理适应性的对立统一115制图综合的基本概念二、什么是制图综合制图综合是在地图用途、比例尺和制图区域地理特点等条件下，通过对地图内容的选取、化简、概括和关系协调，建立能反映区域地理规律和特点的新的地图模型的一种制图方法。116制图综合的基本概念制图综合应顾及的因素制图综合的基本方法内容提要117制图综合应顾及的因素地图用途地图比例尺制图区域特点制图资料的质量符号最小尺寸地图表示方法118地理图地势图1、地图的用途的影响1192、地图比例尺1203、制图区域的特点区域的地理特征制约着制图对象的重要程度，这反映在同样的制图对象在不同的区域具有不同的价值制图综合应顾及的因素1214、地图资料的质量（１）高质量的资料数据本身具有较大的详细程度和较多的细部，给制图综合提供了可靠的基础和综合余地（２）直接影响地图内容的分类分级的详细和准确程度制图综合应顾及的因素1225、符号最小尺寸地图的内容受符号的形状、尺寸、颜色和结构的直接影响，并制约着概括程度和方法。影响符号最小尺寸设计的因素：视觉分辨能力；印刷与绘制技术；地物和地理环境制图综合应顾及的因素6、地图表示方法123124制图综合的基本概念制图综合应顾及的因素制图综合的基本方法内容提要125一、地图内容的选取（一）选取解决的问题选取多少、选取哪些、怎样选取（二）选取的基本方法1．按分界尺度(最小尺寸)选取分界尺度的种类包括线性地图分界尺度、面积地图分界尺度、实地分界尺度、线性地图分界尺度与实地分界尺度相配合四种。制图综合的基本方法126制图综合的基本方法1271)按线性地图分界尺度选取地物名称分界尺度L:长;d:宽;t:深说明河流L=10d=2选择图上长10mm以上的河流，同时考虑相邻平行河流之间的间隔，当其小于2mm时舍去冲沟L=3d=2选择图上长3mm以上的冲沟，并保持最小间隔不小于2mm干沟L=15d=2选择图上长15mm以上的干沟，并保持最小间隔不小于2mm弯曲d=0.5—0.6T=0.4选取宽0.5-0.6mm和深0.4mm以上的小弯曲利用地物在图上的长度或相邻地物间的距离作为选取地物的尺度标准制图综合的基本方法1282)按面积地图分界尺度选取利用地物在图上的面积作为选取地物的尺度标准制图综合的基本方法1293)按实地分界尺度选取以地物的实际高度、长度或宽度作为选取地物的尺度标准。一般对于不能确定地图分界尺度或利用地图分界尺度不足以表示其实际意义的地物，采用实地分界尺度。制图综合的基本方法1304)按线性地图分界尺度与实地分界尺度相配合选取5)按分界尺度选取的方法按分界尺度“无条件”选取：是指大于或等于分界尺度的地物全部选取，小于分界尺度的地物全部舍去。按分界尺度“有条件”选取：是指大于或等于分界尺度的地物全部选取后，对小于分界尺度的地物，则根据地图的用途要求和反映制图区域特征的需要，有目的选取部分小于分界尺度的地物，并按最小尺寸描绘。制图综合的基本方法131制图综合的基本方法1322.按定额指标选取定额指标是指地图上单位面积内选取地物的数量。定额指标可以用回归模型、方根模型等方法来计算。制图综合的基本方法133（1）回归模型法回归模型，就是从一组地图制图要素的数据出发，确定这些要素之间的定量表达形式。在回归模型中，被回归的变量用y表示，称为因变量；影响y的其他变量用x1,x2…..等表示，称为自变量。回归模型分为一元回归模型和多元回归模型（自变量的多少而定，一个就是一元回归模型），线性回归和非线性回归（自变量和因变量之间的关系而定）制图综合的基本方法134先将数据点绘到坐标纸上，看下相关关系具有什么样的特征,然后选取相应的表达式进行表示之根据最小二乘法，求出表达式中的参数的值对回归方程进行检验，看所选取的表达式是否合理做法制图综合的基本方法135回归分析建立在样本统计数据基础上在地图制图中，通过对已出版地图的大量统计分析，统计量测得某要素实地（或大比例尺地图上）的一种或某两种变量数据，同时统计量测得该要素在某种比例尺地图上（目标比例尺）的一个对应的选取数制图综合的基本方法136下表是四幅1:20万地图范围内量取的20块样品的量测数据。其中x为实地密度，n为1:20万地图上的居民地选取个数，y为选取程度制图综合的基本方法137数据点绘到坐标纸上，发现y与x的相关关系可用幂函数来表示制图综合的基本方法138byaxlnlnlnyabxln,ln,lnyyaaxx令yabx7.48,0.65,0.9518abR制图综合的基本方法139查相关强度系数表得：0.010.5614RRR0.657.48yx1:20万地形图确定居民地选取程度模型为：制图综合的基本方法140(2)方根模型法德国地图学家特普费尔(F.Topfer)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。N为图上地物数A——原始图M为比例尺分母B——新编图BAABN=NM/M制图综合的基本方法141开方根规律的扩展以比例尺为主，地物选取还受其他多种因素的影响,公式扩展为：符号尺寸改正系数C地物重要性改正系数DNB=NA·C·D√MA/MB制图综合的基本方法142线状C2=√MA/MB面状C3=√(MA/MB)2线状C2=(SA/SB)·√MA/MB面状C3=(fA/fB)·√(MA/MB)2符号尺寸改正系数C的三种情况:⑴符合开方根规律，即尺寸随比例尺缩小：C1=1⑵不符合开方根规律，新老地图中尺寸相同：⑶不符合开方根规律，尺寸也不同：制图综合的基本方法S、f分别为线状符号的线粗和面状符号的面积143地物重要性改正系数D的三种情况⑴很重要：D1=√MB/MA⑵一般：D2=1⑶次要：D3=√MA/MB制图综合的基本方法144NB=NA·√(MA/MB)XNB=NA·(SA/SB)·√(MA/MB)XNB=NA·(fA/fB)·√(MA/MB)X开方根规律的一般公式：x的选取级，可设为0,1,2,3制图综合的基本方法1453．按地物综合区选取地物综合区是指将制图区域或图幅范围按物体的分布密度划分成的小区域，作为选取的基本单元，选取时在每一个综合区内按统一的定额指标进行选取。制图综合的基本方法1461474．按地物等级选取将制图物体按照某些标志分成等级，然后按等级的高低进行选取。划分地物等级时必须考虑到影响物体重要性的多种标志，即全面评价制图物体。制图综合的基本方法148(三)选取方法的组合形式1．定额指标和分界尺度组合的选取(1)先计算选取定额指标，后按地物分界尺度选取(2)先按地物分界尺度选取，剩余部分按定额指标选取制图综合的基本方法149第一步:构成地物综合区，统计制图物体的实地或资料图上湖泊的密度值。本例中基本资料为1:10万地形图，其湖泊数=319个。aNaN第二步:利用有关公式计算新编图上地物定额选取指标。本例按照开方根选取规律公式计算(按x=2，即第二选取级选取)，得到新编图上应选湖泊数=127个。bNbN以湖泊的选取为例(1:10万～1:25万)予以说明150第三步:选取大于分界尺度的全部地物，记为，在中减去此数，得综合区内尚需选取的小于分界尺度的地物数。本例中，在1:25万地形图上，湖泊选取的面积分界尺度P=1mm2。在资料图上统计后，得到大于分界尺度的湖泊数=95个，同时按上述公式算得=35个。bNbNbbbNNNbNbN制图综合的基本方法151第四步:采用按分界尺度“有条件”选取的方法，从小于分解尺度的地物中选取个，使之满足。本例中=35个，因此需要按条件选取35个小于分解尺度的湖泊，这样才能反映湖泊群的分布特征。bNbbbNNNbN制图综合的基本方法152制图综合的基本方法1532．定额指标和地物等级组合的选取1)构成综合区，统计制图物体的实地或资料图上的密度值。2)利用有关公式计算新编图上应选取地物数。3)按地物等级或总分级值大小逐级选取，直至达到定额指标。制图综合的基本方法154二、地图内容要素图形的化简制图物体的形状包括外部轮廓和内部结构，所以形状化简包括外部轮廓的化简和内部结构的化简两个方面。形状化简方法用于线状地物(如单线河、沟渠、岸线、道路、等高线等)，主要是减少弯曲；对于面状地物(如用平面图形表示的居民地)，则既要化简其外部轮廓，又要化简其内部结构。制图综合的基本方法155(一)形状化简的基本方法化简制图物体形状的基本方法包括删除、夸大、合并和分割。1．删除就是减少弯曲的数目，使线状物体趋于平滑，面状物体轮廓清晰。制图综合的基本方法1562．夸大为了显示和强调制图物体形状的某些特征，需要夸大表示一些按分界尺度应该删除的碎部。如居民地、河流、岸线、公路、等高线等。制图综合的基本方法1573．合并比例尺缩小后，某些物体的图形面积或间隔小于分界尺度时，可采用合并同类物体的碎部，以反映制图物体的主要特征。例如化简城市居民地时，采用舍去次要街道、合并街区，以反映居民地的主要特征。制图综合的基本方法1584．分割当采用合并方法不能反映图形特征或者会歪曲其图形特征时，应采用分割的方法。制图综合的基本方法159(二)外部轮廓形状的化简1．外部轮廓形状的化简要求(1)保持弯曲形状或轮廓图形的基本特征制图综合的基本方法160(2)保持弯曲特征转折点的精确性制图综合的基本方法161(3)保持不同地段弯曲程度的对比制图综合的基本方法1622．外部轮廓形状的化简方法(1)按分界尺度化简形状用这种方法化简形状，需要规定取舍弯曲的分界尺度，以分界尺度作标准，判断弯曲的取舍。化简形状(即取舍弯曲)，必须有两个分界尺度，即弯曲的宽度d和弯曲的深度t。制图综合的基本方法163(2)按选取规律公式化简形状线状地物或面状地物的外部轮廓都是由许多弯曲组成的，我们可以把轮廓线的弯曲数视为地物数，按选取指标进行选取。线状地物的“弯曲数”是以曲线主轴(或中线)一侧的弯曲顶点数计算的。制图综合的基本方法164(三)内部结构的化简内部结构是指制图物体内部或某一具有显著特征的景观单元内部各组成部分的分布和相互联系的格局。化简内部结构的基本方法是合并相邻的各组成部分，必要时辅之以其他化简方法。制图综合的基本方法165制图综合的基本方法三、地图内容要素数量和质量特征的概括1、地图内容要素数量和质量制图物体的数量特征指的是物体的长度、面积、深度、坡度、密度等可以用数量表达的标志的特征。制图物体的质量特征指的是决定物体性质的特征。2、质量和数量特征概括的基本方法等级合并、概念转换、图形转换166制图综合的基本方法1、等级合并方法等级合并是通过合并制图对象的质量、数量等级，实现质量和数量特征的概括。2、概念转换方法指由一种目标的本来的质量概念转换为另一种目标的质量概念。3、制图物体的图形等级转换方法图形等级转换是通过轮廓图形和符号图形的转换来实现地物质量、数量特征概括。167四、位移(一)位移解决的问题采用位移方法，必须解决以下问题:1)哪个位移，哪个不位移?2)往哪个方向位移?3