专题地图复习.docx
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专题地图复习
第一章
地图分类是根据地图某些特点与指标对其进行归并与区分。
可按多种标准与方法分类，如地图比例尺、制图范围、地图内容、地图用途、地图形式等
地图的分类：
地图按其内容分，可分为普通地图和专题地图
普通地图是以相对均衡的手法表示制图区域内自然要素和人文要素（地貌、水系、居民地、交通网、境界、土质植被）的一般特征。
专题地图的基本特征：
1）专题地图只将一种或几种与主题相关联的要素特别完备而详细地显示，而其他要素的显示则较为概略，甚至不予显示。
2）内容更加广泛多样
3）不仅可以表示现象的现状及其分布，而且能表示现象的动态变化和发展规律
专题地图的定义：
按照地图主题的要求，突出而完善地表示与主题相关的一种或几种要素，使地图内容专题化、形式各异、用途专门化的地图。
专题地图的构成要素：
数学要素、专题要素、地理底图要素（描述区域地理状况的水系、居民地、交通网、地貌、土质、植被及境界等要素（即地理基础要素），是作为专题地图的地图而存在的，而表示这些地理要素的地图就成为专题地图的底图。
底图具有确定方位的骨架作用，是确定专题要素的控制系统，底图中的这些要素就是地理底图要素）
专题地图的分类（按内容、数据特征、内容概括程度和用途分类）：
按内容分：
自然地图、人文地图、其他专题地图
按数据特征分类：
定性数据、定量数据（含分级数据）
定性数据是指表达专题内容的质量特征，即类别的差异
定量数据是指表达专题内容的数量特征，即反映其量的概念
分级数据实质上是定量数据的一种衍生物，也是表达专题内容数量特征的
按内容的概括程度分：
解析型图、合成型图、综合型图
按用途分：
通用地图、专用地图
专题地图的发展:
1913年又在巴黎召开了第二次讨论百万分一地图编制方法和基本规格的专门会议，这对国际百万分一地图的编制起到了积极的作用。
与此同时，出现了大量的专题地图，比较有代表性的有德国的《自然地图集》、《气候地图集》等。
特别值得提出的是前苏联的《世界大地图集》和《海图集》，这些图集都是旷世之作。
在现代专题地图中，地质图发展最早，已有一百多年历史。
20世纪以来，气候、水文、地貌、土壤、植被、动物地理、土地利用等专题地图相继发展，这些地图的分类系统、图例设计、制图方法和地图整饰已日趋完善。
第二章
专题内容的分布特征:
与普通地图相比，专题地图着重描述的是专题内容的实质，包括空间分布特征、时间特征和数量、质量特征。
各种现象空间分布：
1）实地上分布面积较小（按地图比例尺仅能定位于点）或呈点状分布的
2）呈线状或带状分布的
3）呈离散的或连续的面状分布
各种现象的时间特征：
1）反映现象的特定时刻
2）反映现象的变迁过程
3）反映某一段时间的变化情况
4）反映现象的周期变化
各种现象的数量特征和质量特征
实在的测量空间和抽象的概念空间
专题地图的表示方法：
定点符号法、线状符号法、质底法、等值线法、定位图表法、范围法、点数法、统计图法、运动线法
表示方法的选择取决于现象和物体的空间分布特征，以及地图用途的要求（表示信息的精度及其使用的性质）。
点状分布要素的表示方法→定点符号法
基本概念：
定点符号法是采用不同形状、颜色和大小的符号，表示各自独立的各个物体的数量与质量特征的方法
符号法以符号的形状、颜色和大小反映物体的特定属性：
符号的形状与颜色表示质量特征，即定性特征；符号的大小表示数量指标，即定量特征。
定性数据的符号表达：
主要通过形状和颜色来实现
符号的形状：
几何符号、文字（或字母）符号和艺术符号（艺术符号又可分为象形符号和透视符号）
符号的颜色：
地图上符号的面积较小，符号的颜色差别比形状的差别更明显，因此设计时最好用不同的颜色来表示专题地图要素最主要、最本质的差别，而用符号形状来表示次要差别。
定量数据的符号表达：
主要通过符号的大小来实现的
符号的比率与非比率：
比率关系又可分为绝对比率和条件比率两种，且都可以是连续的和
分级的。
即比率关系可以区分为绝对连续、绝对分级、条件连续和条件分级
绝对比率（表示专题要素时，要精确计算表明每个数量指标的符号面积，所以必须规定符号的准线和比率基数）符号的大小与所代表的专题要素的数量指标成绝对正比关系；
条件比率符号的面积大小与专题要素的数量指标比率关系不是绝对正比，是在绝对比率上加以某种函数关系的条件
连续比率只要有一个数量指标，就必然有一个一定大小的符号代表，符号大小与它代表的数量指标都是连续的；
分级比率对专题要素的数量指标进行分级，使符号的大小在一定间隔范围内保持不变。
线状分布要素的表示方法→线状符号法
表示呈线状或带状延伸分布的物体符号称为线状符号
线状符号可以用颜色和图形（形状）表示专题要素的质量特征
线状符号一般不表示数量特征，符号的粗细只代表质量等级的差异。
布满整个制图区域面状现象的表示方法→质底法、等值线法
定性数据的表示方法——质底法
把全制图区域按照专题现象的某种指标划分区域或各种类型的分布范围，在各界线范围内涂以颜色或填绘晕线、花纹（乃至注以注记）,以显示连续而布满全制图区域的现象的属性差别（或区域间的差别）。
方法特点：
1.采用质底法时，首先按专题内容性质决定要素的分类、分级（分区）；其次勾绘出分区的界限（地类界）。
2.在质底法图上，图例说明要尽可能详细地反映出分类的指标、类型的等级及其标志，并注意分类标志的次序和完整性。
3.选用颜色时，力求使在质量方面类型相近的制图现象采用相近的颜色。
质底法具有鲜明、美观、清晰的优点。
但在不同现象之间，显示其渐进性和渗透性较为困难。
在图上某界线范围内的现象必须是同属某一类型的或某一区划的，用一种颜色（或一种晕线）表示。
4.当用质底法显示两种性质的现象时，通常用颜色表示现象的主要系统，而用晕线或花纹表示现象的补充系统。
定量数据的表示方法——等值线法
等值线是专题要素数值相等的连线，例如等高线、等深线、等温线、等压线、等降水量线等
等值线可以显示地面和空间连续分布、且均匀渐变的现象，并能说明这种现象在地图上任一点的数值和强度。
有的地图用等值线表示人文现象（如人口分布密度），人文现象的分布不一定是连续的、均匀的和渐变的，往往是错综复杂的，因此根据观测点代表的面积指标绘出的等值线被称为伪等值线。
等值线的特点：
（1）等值线法用来表示连续分布于整个制图区域的各种变化渐移的现象.
（2）在采用这种方法时，每个点所具有的数据指标都必须完全是同一性质。
（3）单独一条等值线只表示数值相等各点之间的连线，不能表示某种现象的变化情况，只有组成一个系统后，才能表示现象的分布特征。
（4）等值线的间隔最好保持一定的常数，这样有利于根据等值线的疏密程度判断现象的变化程度。
（5）等值线和分层设色相配合时，各层的颜色随现象数值的变化改变其饱和度、冷暖和亮度等，以表示现象的质和量的变化特征及其明显性。
（6）等值线直接加数量注记可以显示数量指标，无需另作图例。
这是优于其它表示法之处.
（7）各种地图上等值线法反映了现象的强度，即数量指标
间断呈片状分布面状现象的表示方法——范围法
范围法是使用轮廓线、底色、晕线、注记、符号等整饰方法，在地图上表示某专题要素在制图区域内间断而成片的分布范围。
（范围法在地图上标明的不是个别地点，而是一定的面积，因此又称它为面积法。
）
种类
精确范围法、概略范围法
范围：
真实轮廓线、隐含轮廓线
特点：
可重叠、有空白、有交叉
范围法表示现象的质量特征，不表示数量特征；将现象的不同时期分布的范围相重叠，可以显示现象的发展。
特点：
1.当用散列的符号图形表示要素分布的概略范围时，该类符号完全没有定位意义，仅是概略地指明要素的分布范围。
2.范围法能表示要素的质量特征和渐进性，一般不强调表示数量的指标。
不同时期现象范围的重叠和变化，可显示现象的发展变化。
3.范围法具有简单、明确的优点，在编制专题地图时，可作为独立的表示方法，如表示煤田分布、森林分布等等，但常常与其它方法配合使用。
范围法的进一步发展，比较：
单独的范围法只反映专题现象的分布区域范围及其质量特征，难以反映数量差异。
在范围内均匀分布一些点表示区域的范围，其数目表示现象的数量特征。
分散分布的面状现象的表示方法——点数法
根据各区划单位（通常是行政区划单位）的统计资料，将事物的分布范围、数量特征和分布密度，用许多大小相等、形状相同的点状符号表示。
（点值法或点法）
每个点状符号代表一定的数值，点状符号分布的疏密反映事物大致分布情况及数量特征。
布点方法：
均匀布点法（统计方法）、定位布点法（地理方法）
适用于多种分布现象的表示方法
定量数据的表示方法：
定位图表法、分区统计图表法。
分级数据的表示方法：
分级统计图法
定位图表法：
用定位于现象分布范围内某些地点或均匀配置于区域内的一些相同类型的统计图表，表示整个制图区域或沿某些线状分布范围内的呈周期性变化现象的方法。
分区统计图表法：
在制图区域的各个区划单位内，按其相应的统计数据，描绘不同形式的统计图表，以表示并比较各个区划单位内现象的总和、构成及动态。
分区统计图表与定位图表法的区别：
符号定位
区域界线
分区统计图表法只表示每个区划内现象的总和，不能反映现象的实际地理分布。
分区统计图表法大多用来显示现象的绝对数量指标，并可显示现象的内部结构和发展动态。
分区统计图表法的图形是按照区划单位配置的，因此区划界线必须在图形上清晰的描绘出来。
分级统计图法
在整个制图区域的若干个小的区划单位内，根据各分区资料的数量指标进行分级，并用相应色级或不同疏密的晕线，反映各区现象的集中程度或发展水平的分布差别。
（常用色级表示，也称色级统计图法）
可以反映点、线、面状地理现象，常用于反映面状分散分布的现象。
动态现象的表示方法——运动线法
用运动符号（箭头）和不同宽窄的“带”在地图上表示现象的移动方向、路线及其数量、质量特征。
是制图对象空间移动轨迹的符号表达。
特点：
反映点状物体的运动路线（船舶航行）、线状物体或现象的移动（军事线路移动）、分散成群分布现象的移动（居民迁移）、整片分布现象的移动（气候变化）等。
运动线法还可以表示现象的数量和质量特征。
地图内容的表示方法就是内容要素表示的地理分布图型，通常反映了现象的三个方面：
空。
表示方法的变种：
1、剖面法：
任何地图都能很好地反映现象水平分布的特征，但对垂直分布现象的反映却难以完善。
剖面法则是反映现象垂直分布较理想的方法，因此常能对地图的某些特征地区起到很好的补充作用。
2、解析图表法：
为了说明某专题现象与主要相关因素之间的关系（有些是周期性的），常用两种相关元素的解析图表（x、y两坐标）来表示。
3、金字塔图表法（形似金字塔）：
由代表不同指标（或不同级）的水平柱叠加而成的。
4、三角形图表法：
三角形图表法是根据各个区划单元某现象内部构成的不同比值，通过图例区分出不同的类别，然后用类似质底法的形式表示出来，其内部构成的指标只允许三类，因此能用三角形图表表示它们
表示方法的分类：
1.按制图现象数量和质量指标显示的可能性，可分为：
以显示质量指标为主的——质底法、范围法、线状符号法；
以显示数量指标为主的——等值线法、点数法、分级统计图法、定位图表法；
显示全能指标的——运动线法、定点符号法、分区统计图表法。
2.按对现象显示的精确程度，可分为：
精确的——定点符号法、精确线状符号法、精确质底法、等值线法、精确范围法、定位布点法（点数法）、精确运动线法、定位图表法（典型定位点）；
概略的——概略线状符号法、概略质底法和网格法、概略范围法、定位图表法（均匀定位点）、均匀布点法（点数法）、分区统计图表法、分级统计图法、概略运动线法。
3.按对现象时间变化的显示，可分为：
某一特定时刻——除运动线法外都可使用；
现象的移动——运动线法及其与定点符号法、线状符号法等的配合；
周期变化——定位图表法；
某一段时间内的变化——定点符号法、线状符号法的组合、等值线法、点数法、范围法的组合、分区统计图表法、分级统计图法。
表示方法的相互比较：
1.符号法和定位图表法
联系：
表示手段相近，都是用有定位意义的符号或图表表达现象的特征。
区别：
（1）符号法反映呈点状分布的现象。
尽可能反映全部点的分布状况；定位图表法利用典型点上的现象来说明整个面上或线上现象的特征。
（2）符号法说明特定时刻或某一段时期内的现象；定位图表法主要用于说明周期性发生的现象。
（3）符号法每个点有较强的独立性，定位图表法的一个点不能全面反映制图区域的现象。
2、符号法和分区统计图表法
联系：
两种表示方法表示的手段可以完全一样。
都可以表示现象的数、质量指标。
区别：
符号法中的每个符号在地图上的位置代表具体物体的实地位置，它的大小表示该现象在该点的数量指标。
符号之间可以压盖。
其表示的是在空间呈点状分布现象的特征。
分区统计图表中的每个图形并不代表某一具体物体，而是代表某个区划单位内某全部现象的总和，它可配置在区域内的任一适当位置。
通常情况下图表之间不可以相互压盖。
其表示的是在空间呈点、线、面状分布现象的特征。
3、线状符号法和运动线法
联系：
线状符号法与运动线法均可用线状的符号表示定位于线（或两点间）的专题现象。
区别：
（1）线状符号法是表示实地呈线状分布现象的分布，是反映静态的现象；运动线法则反映各种分布特征现象的运动（或发展）状况，是反映动态的现象。
（2）线状符号法一般是反映现象的质量特征，如海岸类型、道路种类等等，运动线法则常用复杂的“带”表示现象的数量和质量特征。
（3）线状符号结构一般比较简单，定位比较精确；运动线法结构较复杂，定位亦不够精确。
4、范围法与质底法
联系：
都是反映面状分布现象的方法，并且都是以底色、晕线或花纹等形式反映质量特征为主的
区别：
（1）范围法表示的是某一种或几种专题现象分布的具体范围，几种现象的分布范围可能会重叠，在范围外无此类现象的地区成为空白。
质底法表示的是全制图区域内按现象的质量指标进行的分区，分区不可能重叠，全区也无空白；
（2）范围法能表示现象的渐进性和渗透性，而质底法一般不能表示现象的渐进性。
（3）范围法往往是根据各具体现象的各自分布状况描绘它们的范围轮廓，质底法中的各区域是在统一的原则和要求下，经过科学的概括而划分的。
（4）用范围法表示的图上，同一种颜色或晕线（花纹）只代表一种具体的现象范围。
质底法中同一颜色有时固定代表一类现象，有的则不一定固定代表某种现象，而仅仅用以表示区域单元的差别。
5、点数法与分级统计图法
联系：
这两种方法都可以用来表示分散分布的现象的集中程度和发展水平。
区别：
（1）表示的手段不同
（2）分级统计图法能简单而鲜明地反映地区间的差别，尤其是反映各区域经济现象的不同发展水平，能得到各地区简单的相对数量指标的概念。
点数法能较好地现象分布的地理特征，它能反映现象的绝对指标。
（3）点数法比分级统计图法统计得详细，但分级统计图法更实用，易于设计与制作。
6、分区统计图表法与分级统计图表法
联系：
均是以统计资料为基础的表示方法。
都能反映各区划单元之间的数量差别，不能反映单元内部的具体差异。
区别：
（1）分区统计图表法的分区比较固定，如以某一级行政区域为划分依据，分级统计图法则不然，它是以相对数量指标的分级为划分依据的。
当分级改变后，各色级的范围也随之改变。
（2）当各个区划单元的数量指数值很接近时，从分区统计图表上很难看出它们的差别，而在分级统计地图上，只要适当地选择分级，就可清楚地表现出其微小的差别。
其次，在同一幅分区统计图表上，可以明显地反映出现象的几种指标的结构，分级统计图上则很困难。
但表示单个指标时，色级要比统计图表明显得多。
（3）分级统计图法可以与其他精确制图方法配合使用，但分区统计图表法较难配合，特别与符号法不宜一起出现。
表示方法综合运用的原则和可能性
1、应采用恰当的表示方法和整饰方法，明显突出地反映地图主题内容。
2、表示方法的选择应与地图内容相适应。
3、应充分利用点状、面状和线状表示方法相配合。
一般说，在一幅地图上不宜多于3～4种表示方法。
4.当两种近似的表示方法配合时（如质底法和范围法），应注意突出主要者。
如质底法用底色，范围法用区域符号或晕线。
5.当两种以上的表示方法或整饰方法配合时，应特别注意色彩的选择，以保证地图清晰易读。
点：
定点符号法
线：
线状符号法
面：
质底法、等值线法、范围法、点数法
多种分布现象：
定位图表法、分区统计图法、分级统计图法
动态现象：
运动线法
第三章
地图上的数据除了说明性数据（如图名、图例、文字说明）外，主要由地理数据构成。
地理变量按精确程度分为定名量表、顺序量表、间隔量表、比率量表
地理数据可分为定位数据、属性数据和时间数据。
在制图时需对这些地理变量进行分类、处理才能得到地理数据。
属性数据也可称为非定位数据、描述数据或语义数据，它是对地图要素质量特征和数量特征的描述。
属性的定性和定量，为数据的分类、分级，专题符号的设计奠定基础。
定性数据：
定性数据是只描述现象的固有特征或相对等级、次序，即描述现象的定性特征而不涉及定量特征的数据。
如在地图上表达物体的分布、状态、性质、大小、主次等的数据。
这类数据没有量的概念。
定性数据对应于量表系统的定名量表和顺序量表。
定量数据：
定量数据包括两种，完全定量化数据和分级数据。
定量数据对应于量表系统的间隔量表和比率量表。
遥感数据用于专题制图主要有：
经过目视解译和计算机自动识别，从遥感图像中提取所需的专题信息作为专题地图专题内容的基本资料。
编制专题影像地图。
专题影像地图是在遥感影像中突出而完备地表示一种或几种自然要素或社会经济要素，如土地利用影像地图、植被类型影像地图等。
统计数据和其他数字资料：
统计数据和其他数字资料对许多专题地图而言有着特别的意义，包括社会经济数据，人口普查数据，野外调查、监测和观测数据。
专题地图的数据处理主要有：
数据的分类处理、数据的分级处理（有时需要进行分级
间隔或分级级数改变处理）、数量指标的改变
数据的分类处理：
基本原则：
1）自然要素的分类标志主要是按要素的发生、发育状况或某些条件下的变化进行分类，这种分类方法具有科学的和实用的价值。
2）人文要素也有分类问题，如居民点的类型，不同工业企业类型，科技、文教的不同门类，农业各专业化区域等。
数据的分类方法主要有判别分析方法、系统聚类方法、动态聚类方法（迭代自组织数据分析方法在动态聚类法中具有代表性）和模糊聚类方法、基于遗传算法的分类方法。
数据的分级处理：
原始数据并不能直观地反映现象在空间分布上的规律性、由于数量差异而产生的质量差异感、特殊的水平或集群性
分级数据的最重要的任务是找出关键的临界值，以增强同一级别区域间的同质性和各级之间的差异性。
基本原则
专题要素的分级处理主要包括分级数的确定和分级界限的确定。
它们受地图用途、地图比例尺、数据分布特征、表示方法、数据内容实质、使用方式等多种因素的制约。
分级数量的确定：
分级数越多，越能保持数据精度，但要增强图幅的易读性，又必须限制分级数，分级数常满足以下原则:
1.分级数控制着地图的精确性，应受地图的数值估计精度的影响。
2.分级数受对制图对象的区域分布特征强调程度的影响。
3.分级数的大小应顾忌到地图比例尺的大小和视觉变量的变化范围。
4.分级数的确定应注意保持数据的客观分布特征。
5.在满足对地图统计精度要求的条件下尽可能选择较少的分级数。
常用的分级数的适宜范围是4-7级。
分级数一经确定，分级的主要工作就是考虑如何适当地确定分级界线。
分级界限的确定：
分级界线确定的主要原则是保持数据分布特征和分级数据有一定的统计精度。
为了得到最佳效果，分级界线的确定应注意以下几点:
1）.保持数据的分布特征。
在分级数一定的条件下，使各级内部差异尽可能小，而级间差异尽可能大。
这是确定分级界线的主要原则。
2）.任何一个等级内部都必须有数据，任何一个数据都必须属于相应的等级。
这是确定分级界线的最基本的要求。
3）.从保持数据分布特征上考虑，分级界线应与数据的实际分布范围一致，即分级界线不必相互联接。
但从心理学上说，相互联接的分级界线更有秩序感。
所以，专题地图制图中分级界线通常都是相互联接的。
4）.在保持数据分布特征的前提下，尽可能采用有规则变化的分级界线。
分级界线应适当凑整。
考虑数据类型及其分布特征的分级方法
这种方法是专题数据分级最常用、最基本的方法。
这种方法既适用于绝对数量的分级也适用于相对数量的分级；还同时适用于点状分布要素、线状和面状分布要素。
这种方法一般分为两类：
一类是按照简单的数学法则分级，主要有数列分级方法、级数分级方法等。
另一类是统计学分级方法，即按某种变量系统确定间隔的分级，主要有统计量分级（平均值、标准差、逐次平均、分位数）法、自然裂点法、自然聚类法、迭代法、逐步聚类法、模糊聚类法、模糊识别分级法等。
按照简单数学法则分级的方法是专题地图设计时较常用的方法。
根据分级系统的数字特征，我们又可把它分为四个系统：
等间隔分级、间隔有规律地向量表的高端变大或变小的分级、按某种变量系统确定间隔的分级、按需要自由的分级。
第四章
地图投影的选择与设计基本宗旨：
要保持制图区域内的变形为最小，或者投影引起的变形误差分布符合用途要求，以最大可能保证地图具有必要的地图精度和图上量测的精度。
专题地图数学基础设计主要包括三个方面，即
地图投影的选择与设计
制图网格密度的设计
地图比例尺的设计
投影性质：
包括：
变形性质，变形分布和大小，经纬线的形状，极点表象。
⑴变形性质：
地图投影分为等角、等面积和任意投影三大类，在任意投影中常用的则是等距离投影，它们各自适用于不同的情况。
⑵变形分布和大小：
变形分布的方向应当与制图区域形状相匹配。
正轴圆柱/圆锥投影，变形随纬差增大而增大，适合于东西延伸地区。
方位投影，距离投影中心越远变形越大，适用于面积不大的圆形区域。
⑶经纬线的形状：
不同的投影会构成不同的经纬线形状。
经纬线网格具有正交、等分或近似等分的图形
曲线形状的经纬线有利于表示地面的球体状态
直线形状的经纬线有利于表示地理事物分布的地带性规律
⑷极点的表象
点：
较好的视觉效果，整个制图区域变形分布不易均匀；
直线/曲线：
极地附近变形较大，但能使整个制图区域变形的分布比较均匀。
⑸特殊线段的形状：
根据地图的用途而定，如航海图/宇航图，采用：
墨卡托投影（正轴等角圆柱投影）为主，将等角航线投影为直线，易于辨别方向；
辅以球心投影，将大圆航线投影成直线，即地面距离最短的线，可以寻找最短航线。
大比例尺的自然地图：
高斯—克吕格投影，保持形状和面积正确。
中比例尺：
则同样采用国际UTM投影
小比例尺：
则根据制图区域本身的位置、大小和形状来选择投影。
一般以选择等面积性质较好。
政区地图：
等面积性质
中小比例尺经济图：
选择区域惯用的地图投影
工程图：
注重方位的正确，采用等角性质的投影
旅游图：
类同于工程图，选择等角性质的投影
航空图：
等角性质的投影。
大比例尺用通用的高斯—克吕格投影，中比例尺用国际UTM投影，小比例尺用等角圆锥投影或等角斜方位投影
航海图：
从航向定位方便出发，用墨卡托投影
视觉变量的基本概念
视觉变量：
能引起视觉差别的最基本的图形和色彩变化因素叫做视觉“变量”或“基本图形变量”。
六个最基本的视觉变量：
形状、尺寸、方向、明度、密度、颜色
我国地图界的学者认为，从制图实用的角度看，视觉变量还应包括“结构”、
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