地理信息系统实习指导书8.docx
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地理信息系统实习指导书8
实习八地理数据可视化与图形分析
一、实习目的
掌握地理数据可视化的一般步骤，了解图形分析的基本方法。
二、实习内容
1．统计图的绘制与图形分析
（1）绘制柱状图并进行直观对比分析。
（2）绘制百分圆图进行结构分析。
（3）绘制曲线图进行发展趋势分析。
2．专题地图的绘制与图形分析
（1）用分级统计图法绘制河北人口密度图，分析人口分布的区域差异。
（2）用点值法绘制河北人口分布图，分析人口分布规律。
（3）用定域统计图法绘制河北人口数量等级图，分析人口数量的布局。
（4）用定域统计图法绘制河北不同地形区人口构成图，分析人口的性别构成。
（5）用定域统计图法绘制河北各市人口密度对比图，分析土地承载压力。
三、实习相关知识
1.统计图的绘制
（1）新建统计图窗口
使用“新建统计图窗口”命令，可以将表显示为统计图。
条件是：
至少有一个表被打开，且该表至少有一个数值列（整数、小整数、小数、浮点数）。
访问途径：
①选用“文件＞打开表”命令打开要显示为统计图的表。
②选择“窗口＞新建统计图窗口”命令，“新建统计图窗口”对话框出现（图8-1所示）。
③从“统计图表”栏内选择要绘制统计图的表。
从“使用列”栏内选择要绘制统计图的数据列，最多可以选择4个用于显示在统计图中的表列。
从“用列标注”栏内选择标注列，一般为名称列。
④单击“确定”按钮，显示出统计图窗口，数据以旋转后的直方图显示（缺省设置）（如图8-2所示），并且在菜单栏中出现“统计图”菜单，取代原来的“地图”菜单。
图8-1“新建统计图窗口”
图8-2表HB绘出的统计图
（2）统计图类型
使用“统计图类型”可以选取统计图的类型及其相关的统计图选项（如图8-3所示）。
条件是：
统计图窗口被激活。
以下列出了几种可用的统计图类型的示例：
○面积图：
如图8-4所示，用统计图上面积的大小来表示数量。
此类统计图类似于折线图，但线和标注轴之间的区域被填满。
若选择了“堆放”选项，MapInfo会将数据序列叠加，这使得被渲染的面积与数据值成比例。
图8-3“统计图类型”对话框
图8-4面积图
○直方图：
如图8-2所示，使用直方图来比较数量相对较少的离散项。
数量用条的长度表示。
MapInfo允许用单个直方图图示四个变量。
MapInfo将代表多个变量的列并排放置，除非选择了“堆放”选项。
若选择了“堆放”选项，MapInfo将代表多个变量的条上下堆放。
○折线图：
如图8-5所示，沿着标注轴按数值大小绘出数据点，并将这些点用线相连。
MapInfo允许一次图示四个不同变量。
MapInfo自动为各个变量选择不同颜色的点。
若希望设置这些颜色，请使用“统计图”菜单中的“序列”选项。
图8-5折线图
○饼图：
如图8-6所示，使用饼扇面积代表的数量，显示各项的相对比例。
一般来说，若数据值相加代表某种总量就应该只使用饼图。
例如，若要图示不同区域的销售情况，仅当图示出所有区域销售情况时才应该使用饼图。
那样，某一区域的饼扇大小才能精确地代表它对总体销售结果的贡献。
若你
图8-6饼图
只图示总共十三个区域中五个的销售情况，就应该使用直方图。
直方图允许你比较那五个区域的销售情况。
但并不象饼图那样隐含表示它们代表了总体销售结果。
用饼图显示两个百分比之间的细小差别是困难的。
你应该试图限制饼扇的数目，因为在一个过分拥挤的饼图中要看出各个值之间的差别通常是困难的。
○X-Y统计图：
X-Y图也称为散点图。
这类统计图按照点的X和Y坐标来绘出点，而不用线将点相连。
若希望检查变量之间的相关程度，可使用X-Y统计图（如图8-7所示）。
当（通过“窗口＞新建统计图窗口”）指定要图示的两个列时，第一列将沿X（标注）轴图示，而另一列将沿Y（值）轴图示。
图8-7X-Y统计图
统计图选项包括（如图8-3所示）：
○堆放：
将统计图的面、线或直方条上下堆放而不是放在彼此的旁边。
○重叠：
使直方图上表示不同量的直方条重叠。
○引线：
在面积图、折线图或X-Y图上的最高序列的顶部向水平轴绘出引伸线（如图8-7所示）。
○旋转：
使统计图旋转90°。
○显示三维：
使面积图或直方图的图形对象以三维显示（如图8-2所示）。
选择统计图类型的步骤如下：
①选择“统计图＞统计图类型”命令，“统计图类型”对话框出现。
②选中一种统计图类型（“面积图”、“直方图”、“线图”、“饼图”及“X－Y图”）。
③如必要，选中某一选项（“堆放”、“重叠”、“引线”、“旋转”及“显示3维”）。
④指定“覆压%”，“直方条间距%”或“饼起始角”（并非对所有的统计图类型以上选项都可用）。
⑤单击“确定”按钮。
统计图以指定类型及选项显示。
（3）标注轴
使用“标注轴”命令，可自定义统计图的标注轴（如图8-8所示）。
标注轴是含有要图示的数据值的标注的轴。
例如，在一个典型的财政统计图中，
图8-8“标注轴设置”对话框
标注轴可能有“1stQtr（一季度）”、“2ndQtr（二季度）”、“3rdQtr（三季度）”，而数值轴可能给出美元数。
对正常（未旋转的）方向的统计图而言，标注轴是X方向，即水平方向的轴。
（4）数值轴
使用“统计图”菜单中的“数值轴”命令，可显示出“数值轴设置”对话框（类似图8-8），可以改变统计图中数值轴（通常是Y轴）的标注、刻度和网格线。
只有统计图是X-Y统计图时，数值轴与标注轴的许多设置才是相互关联的。
例如直方图、线图、面积图与饼图几乎没有任何标注轴设置。
可是，直方图、线图与面积图使用所有数值轴设置。
设定数值轴与标注轴选项：
①选择“统计图＞数值轴”或“标注轴”。
选择“数值轴”时，“数值轴”对话框出现。
选择“标注轴”时，“标注轴”对话框出现。
②选中一个“坐标轴值”（例“自动最小值”）来自动计算数值或清除一个“坐标轴值”并键入所需数值。
③从下拉列表中选择刻度标记和标注。
单击文本按钮（Aa）显示“文本样式”对话框。
使用该对话框为标注轴与标题选择字体、字体大小、字体颜色和背景颜色。
也可选择粗体、斜体或加下划线。
④为统计图选择格线与坐标轴线。
单击任一线按钮（＼）显示“线样式”对话框。
使用该对话框为格线与坐标轴线选择宽度、样式和颜色。
⑤单击“确定”。
统计图用设定的数值轴和标注轴选项显示。
对于普通方向的统计图（未旋转），标注轴是X轴，或称水平轴。
“标注轴”对话框类似于“数值轴”对活框。
（5）序列
使用“序列”命令，可以自定义图表、统计图和饼图中序列元素的外观。
条件是：
统计图窗口被激活。
自定义面积图、直方图、线图和X-Y统计图的步骤如下：
①选择“统计图＞序列”命令，“统计图序列”对话框出现（如图8-9所示）。
可以在“统计图序列”对话框中为统计图输入图名（标题）以及为直方图或面积图的序列元素指定颜色、图案。
图8-9“统计图序列”对话框图8-10修改面色用“区域样式”对话框
②在“数据列”框中选择要自定义的列。
③在“标题”框中键入新标题或采用列名作为标题。
④单击“面积直方条”按钮，以显示“区域样式”对话框（如图8-10所示）。
⑤为直方图中的直条以及面积图中的区域选择颜色、填充图案，以及边线样式。
⑥单击“确定”按钮。
⑦单击线按钮以显示“线样式”对话框，可以在其中为线图、X-Y统计图和面积图指定垂线样式。
⑧单击“确定”按钮。
⑨单击符号按钮以显示“符号样式”对话框，可以在其中为线图和X-Y统计图指定用于示数据点的符号的样式。
⑩单击“确定”按钮，统计图以所指定的样式重画。
2.专题地图的绘制
（1）创建专题地图
分析关联到地图的数据值。
地图对象可以根据不同数据值（范围、独立值）进行渲染，或创建专题对象显示数据值。
可以创建单变量专题地图（范围、独立值、点密度、等级符号）或多变量专题地图，如饼图和直方图。
条件是:
专题地图对象被激活。
创建一幅专题地图有以下三个步骤：
①选择专题地图类型
可以选择以下6种类型的专题地图：
abc
def
图8-11专题地图的类型
○范围地图：
如图8-11a所示，按所设定的范围显示数据，这些范围用颜色或图案加以渲染。
○直方图地图：
如图8-11b所示，将表中的各记录的专题变量以直方图显示。
○饼图地图：
如图8-11c所示，将表中各记录的专题变量以饼图显示。
○等级符号地图：
如图8-11d所示，为表中每条记录显示一个符号，符号大小与数据值成比例。
○点密度地图：
如图8-11e所示，将数据值以点的方式显示在地图中，每个点代表一定的数量，各个区域内的点数目与该区域的数据值成比例。
○独立值地图：
如图8-11f所示，按独立数值渲染地图。
饼图和直方图专题地图是多变量的，其余四类专题地图是单变量的。
2选择专题值
选择用以产生专题地图的图层，以及要从中获取数据值的字段或表达式（专题变量）。
专题变量可以是与地图中所显示的图形对象（区域、线和点）有关的数据值，例如列zrk_1990、rm_1990等。
也可以通过使用“表＞更新列”命令从另一张表中获取专题变量。
“更新列”命令在基表中创建一个临时列，可以在其中对数据进行聚合或计算。
还可以将一个表达式用作专题变量。
例如，可以用以下表达式来显示人口密度：
zrk_1990/Area（obj,sqmi）
根据专题类型不同可能会有多个变量。
饼图和直方图地图包含多个变量，其余4种专题地图只包含一个变量。
③自定义专题地图
最后一个步骤是自定义专题地图或是生成缺省设置的专题地图。
可以在显示地图前预览地图图例和改变图例标注顺序。
“升序”和“降序”按钮用于确定范围标注和数值标注（对范围地图和独立值地图而言）及字段标注（对其余专题地图而言）在图例中显示的顺序。
在创建范围地图时，所指定的顺序也显示在“自定义范围样式”对话框中。
·选择“升序”按钮将使范围从低到高顺序排列。
·选择“降序”按钮将使范围从高到低顺序排列。
使用“自定义”组中的按钮可以改变专题地图的某些设定。
详见主题“修改专题地图”。
·“范围”—自定义范围地图中的范围值，该选项中对范围地图有效。
·“样式”—自定义颜色、大小等样式属性。
该选项对范围地图、饼图地图、直方图地图和独立值地图有效。
·“设置”—自定义点密度地图中点的大小和所代表的数值，以及等级符号地图中的符号和数值。
·“图例”—自定义图例。
对所有类型的专题地图均有效。
单击“确定”按钮后，专题地图以缺省设置或自定义设置创建。
创建一幅专题地图的详细操作步骤如下：
①选择“文件＞打开表”命令。
②单击一个地图窗口使其成为活动窗口。
③选择“地图＞创建专题地图”，出现“创建专题地图—步骤1／3”对话框（如图8-12a所示）。
abc
图8-12创建专题地图的基本步骤
④选择专题地图类型。
⑤选择“下一步”，出现“创建专题地图—步骤2／3”对话框（如图8-12b所示）。
⑥选择要根据其进行渲染的表，并选择要得到数据值的字段或表达式。
⑦选择“下一步”，出现“创建专题地图—步骤3／3”对话框（如图8-12c所示）。
可预览图例和自定义地图。
⑧选择“确定”按钮。
（2）创建范围地图
范围专题地图允许显示跨区域的数据值。
若想要绘出数据值和地理区域的关系（如销售数据、家庭收入），或希望表现诸如人口密度（人口除以面积）的比率信息，范围专题地图是很有用的。
比率信息也能显示在其它类型的
专题地图上（如图8-13所示）。
图8-13范围地图
自定义范围地图：
使用对话框中的“范围”和“样式”可自定义专题地图（如图8-14所示）。
要返回到前面任一个对话框进行修改，请选择“上一步”按钮，直至得到要改变其信息的对话框。
可以自定义范围地图的三方面：
图8-14“修改专题地图”对话框图8-15“自定义范围”对话框
·自定义范围：
如图8-15所示，可以用多种方法计算范围。
所选方法取决于你的数据值和要执行的分析类型。
可以根据MapInfo能自动计算的某种统计或数学公式来确定范围，如标准差；也可以按照记录数目、范围差距、某些统计值或自选值来划分范围，还可以使用“自定义”方法设置你自己的范围。
自定义范围地图的范围：
可以选择要自定义的项，进行所需修改。
若要使用“等计数”或“等范围”方法从而利用强迫划分范围特点，请选择“选项”。
·自定义样式：
如图8-16所示，范围地图的样式包括地图对象的颜色和大小属性。
可以自定义这些属性来图示每个范围内各数据值的定量信息。
自定义地图的范围样式：
选择要自定义的项，进行所需修改。
选择“选项”，自定义高级特征。
图8-16“自定义范围样式”对话框图8-17“自定义图例”对话框
当把属性作用到某个专题图层时，其它专题图层的属性不受影响。
因为各个图层保留自己的属性，你可以对每个图层作用不同属性，从而创建能同时显示两个特定字段值的双变量专题地图。
·自定义图例：
创建专题地图时MapInfo自动创建一个图例。
可维持缺省设置或自定义图例来满足自己需要。
选择“创建专题地图—步骤3／3”对话框中“自定义”部分的“图例”按钮，可自定义图例的字体、标题等等（如图8-17所示）。
参见主题“自定义图例”。
（3）直方图地图
使用直方图分析每个记录的多个变量（如图8-18所示）。
比较每个图中各直方条的大小可获取有关表中记录的信息，或者比较所有直方图中的同一个直方条可获取有关所有记录的一个变量的信息，或者比较直方图的高度可获取整个表的信息（如图8-19所示）。
图8-18选取制图字段
“自定义直方图样式”对话框，可用来自定义直方图地图上的样式（如图8-20所示）。
该
样式包括直方条的高度、宽度与颜色，直方图的类型，直
图8-19直方地图预览图8-20“自定义直方图样式”对话框
方图的比例与方向，以及包括直方条边界与直方条周围框架在内的其它直方条属性，所有直方图都把零值按比例显示为大小为0的条。
缺省设置是遵循常数比例，这在表示一维数据的效果最佳。
既然在直方图中只考虑一维直方条的高度，我们推荐采用缺省的比例方案。
若数据范围极大，或数字呈指数关系，可按对数划分大小。
（4）饼图地图
在地图上使用饼图可一次分析多个变量。
比较每个图中饼扇的大小，可获得表中某条记录的信息（如图8-21所示）；比较所有饼图中某一个饼扇，可得出在所有记录中某个变量变化的结论；比较饼图的直径，可获得有关整个表的信息。
图8-21饼状地图预览
“饼图”对话框允许自定义饼图地图的样式（同直方图）。
样式包括饼的直径和每个饼扇的颜色，饼图的类型、饼的比例、图的方向，和其它饼图属性和饼的边线、第一个饼扇开始的角度以及饼扇的顺序（顺时针、逆时针）。
（5）等级符号地图
为表中每条记录显示一个符号。
符号的大小与数据值成比例（如图8-22
图8-22等级符号地图预览图8-23“自定义等级符号”对话框
所示）
“自定义等级符号”对话框（如图8-23所示），允许你自定义等级符号地图的设置。
这些设置包括所显示的符号类型、符号大小和颜色属性，以及用于确定所选符号大小的基础数据值。
附加选项允许你选择如何确定符号比例、符号方向，以及如何为负值选定符号。
（6）点密度地图
点密度地图使你能检查数据（如人口）的粗略数目。
每个点代表一定数量的单元（图8-24）。
该数乘以区域中总的点数，结果等于该区域的数据值。
图8-24点密度地图预览图8-25“自定义点密度设置”对话框
“点密度样式”对话框允许自定义点密度的设置（图8-25）。
这些设置包括每个点代表多少单元以及点的大小。
点的颜色不能改变，它总是黑色的。
（7）独立值地图
根据独立值绘制地图对象的专题地图有助于强调数据的类型差异而不是显示定量信息，如给定区域内的分区类型等（如图8-26所示）。
图8-26独立值地图预览图8-27“自定义独立值填图样式”
“自定义独立值地图样式”对话框，允许你自定义用于渲染各个独立值的线样式或填充样式（如图8-27所示）。
（8）图例
要自定义专题地图的图例，可以在创建“专题地图—步骤3/3”对话框中选择“图例”按钮。
此时弹出“自定义图例”对话框，可以在其中自定义图例的标题、子标题、字体和范围标注，也可以指定是否为该专题图层显示图例。
（9）修改专题地图
○通过“地图”菜单修改专题地图：
①使包含专题地图的窗口成为活动窗口。
②选择“地图＞修改专题地图”。
出现“修改专题地图”对话框（该对话框用于选择要修改的专题图层）。
若在当前地图窗口中仅有一个专题图层，第一个“修改专题地图”对话框会被跳过，直接出现“修改专题地图”对话框（第二个）。
③在第一个“修改专题地图”对话框中，以下拉列表中选择一个专题图层，并选择“修改”。
出现“修改专题地图”对话框。
使用该对话框可改变地图或图例。
④选择“确定”。
地图将按照你做的修改而变化。
○通过图例窗口修改专题地图：
①使包含专题地图的窗口成为活动窗口。
②双击要修改的专题图层的图例。
出现“修改专题地图”对话框。
使用该对话框可改变地图或图例（如图8-28所示）。
图8-28通过“图例”按钮修改专题地图
③选择“确定”。
地图将按照你做的修改而变化。
○通过“图层控制”修改专题地图：
①使包含专题地图的窗口成为活动窗口。
②选择“地图＞图层控制”，或主工具条上的“图层控制”按钮。
出现“图层控制”对话框。
③在“图层控制”下拉列表中选择一个专题图层。
④单击“专题”按钮。
出现“修改专题地图”对话框。
使用该对话框可改变地图或图例。
⑤选择“确定”。
地图将按照你做的修改而变化。
四、实习步骤
1．统计图的绘制与图形分析
（1）绘制柱壮图进行直观对比分析
①打开河北地形区表HBDXQ。
②选择“窗口＞新建统计图窗口”命令，这时出现“新建统计图窗口”对话框，在“统计图表”栏内，选择HBDXQ；在“使用列”栏内，选择输入：
zrk_90，mj。
在“用列标注”栏内，选择MC；单击“确定”按钮。
这时绘制柱状图，并出现“统计图”菜单。
③选择“统计图＞统计图类型”命令，在对话框内“统计图标题”栏内,输入：
“河北省不同地形区人口统计图”；在选项中，若选择“旋转”按钮，使图形旋转90°，选择“显示3维”，则把柱状图立体化。
④若有必要可在“选项”中，输入“叠压%”（组内柱之间的压盖比率），“直方条间距%”（组间距之间的空隙比率）。
单击“确定”按钮。
⑤选择“窗口＞新建统计图窗口”命令，在对话框内，“统计图表”栏内选择输入：
HBDXQ；在“使用列”栏内，选择rm_90；“用列标注”栏内，选择MC；单击“确定”按钮。
⑥选择“统计图＞统计图类型”命令，在“统计图标题”栏内输入：
“河北省地形区人口密度柱状图”；在“选项”中，不选“旋转”，选中“显示3维”按钮，单击“确定”按钮。
⑦选“窗口＞平铺窗口”命令，这时屏幕上平铺两幅统计图形。
⑧若要修改某一统计图的颜色、坐标轴等，单击该图形窗口，可选择“统计图＞标注轴”命令，可自定义统计图的标注轴；选择“统计图＞数值轴”命令，可改变统计图数值的标注、刻度和分划线等。
⑨若要修改统计图标题的颜色等，可选择“统计图＞序列”命令，在“绘图项”中，可修改“标题”，“直方条”颜色，柱的框线。
单击“确定”按钮。
⑩直观对比分析河北不同地形区的人口密度情况，并通过另一窗口“河北省不同地形区人口统计”，找出形成不同区域人口密度差异的主要原因。
（2）绘制百分圆图进行结构分析
①打开河北市域表HBSQ。
②选择“窗口＞新建统计图窗口”命令，在对话框中的“统计图表”栏中，选择HBSQ；在“使用列”栏内，选择zrk_90；在“用列标注”栏内，选择MC；单击“确定”按钮。
③选择“统计图＞统计图类型”命令，在对话框中的“统计图标题”栏内，输入“河北各市人口结构图”；并击“Aa”按钮,设置、字体、字级和字色及修饰等；在“统计图类型”栏内，选中“饼图”，这时在窗口中绘制百分圆图。
④选择“统计图＞序列”命令，在“数值”栏，选中扇形代码。
可更改相应的颜色和轮廓线，单击“确定”按钮。
⑤进行各市人口占河北总人口的比重直观分析。
⑥关闭表HBSQ。
（3）绘制曲线图进行人口增长趋势分析
①打开河北历年人口增长率变动表HB，选择“窗口＞新建统计图窗口”命令，在对话框内，“统计图”表栏中，选择HB；在“使用列”栏中，选择“出生率”、“死亡率”、自然增长率”3个数据列；在“用列标注”栏内，选择“年度”；单击确定。
②选择“统计图＞统计图类型”命令，在对话框的“统计图标题”栏中，输入“河北人口增长统计图”；在“统计图类型”栏中，选中“折线图”，在“选项”栏中，不选择“旋转”，击确定即可。
单击工具条中“显示/隐藏图形”按钮，可显示图例。
③分析河北人口增长趋势。
2．专题地图的绘制与图形分析
（1）用分级统计图法绘制河北人口密度图（1990），分析人口分布的区域差异
①打开表河北政区表XJ。
②选择“地图＞创建专题地图”命令，在“创建专题地图”对话框内，单击“范围”，然后单击“下一步”，这时出现“创建专题地图步骤—2/3”对话框，在“表”栏内选XJ；在“字段”栏中选rm_90，单击“下一步”，这时出现“创建专题地图步骤—3/3”对话框。
③在“自定义”选项中，单击“范围”按钮。
这时将出现“自定义范围”对话框，在“方法”栏内，下拉菜单选择“自定义”；在“范围编号”栏内，选“10”，单击“重新计算”按钮。
把光标移到最小值项，在“定制范围”两个窗口内输入两个界值，即“≥”和“<”值。
移动光标依次输入各分级值，然后单击“确定”按钮。
将人口密度按：
100以下，100～200，200～300，300～400，400～500，500～600，600～700，700～800，800～1000，1000以上共分为10级分类。
④单击“图例”按钮，输入标题名称“河北人口密度图”，并选择字体和注记的大小和颜色及修饰。
⑤单击“确定”按钮。
⑥分析人口密度的区域差异，并找出分布规律。
如果对地图填充的颜色不满意，可选择“地图＞修改专题地图”命令，单击“样式”按钮，对各级颜色进行修改，然后单击“确定”。
（2）用点值法绘制河北人口分布图，分析人口分布规律
①使用表XJ。
②选择“地图＞创建专题地图”命令，在“创建专题地图”对话框中，单击“点密度”按钮，单击“下一步”。
③在“创建专题地图步骤—2/3”对话框内，“表”选XJ；“字段”选zrk_90，单击“下一步”按钮。
④在“创建专题地图步骤—3/3”对话框，单击“设置”，设置为每点代表1万人；单击“图例”定义点子的大小和颜色（点子大小以默认值为好）。
单击“确定”按钮。
⑤如果对绘制的地图不满意，可选择“地图＞修改专题地图”命令，进行各种设置的修改。
⑥分析河北人口集中与分散趋势，指出人口分步规律。
（3）用定域统计图法绘制河北人口数量等级图，分析人口数量的区域分布
①使用表XJ。
②选择“地图＞创建专题地图”命令。
在对话框中单击“等级符号”，并击“下一步”按钮。
③在“创建专题地图步骤—2/3”对话框内，“表”选XJ；“字段”选zrk_90，单击“下一步”按钮。
④在“创建专题地图步骤—3/3”对话框中，单击“自定义”选项中的“设置”按钮，按可设置符号颜色、输入人口基数值。
单击“选项”按钮，在“大小分级”对话框内选“平方根”，按绝对比率符号，计算符号大小，单击“确定”。
⑤单
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