地图学复习题1.docx
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地图学复习题1
第一章
1、地图有哪些基本特征?
答:
(1)由特殊的数学法则产生的可量测性
特殊的数学法则包含地图投影、地图比例尺、地图定向三个方面。
地图投影:
用解析方法找出地面点经纬度(
,
)同平面直角坐标系(x,y)之间关系,可以精确地确定每个点上产生的误差的性质和大小。
地图比例尺:
地面上微小线段在地图上缩小的倍数。
1:
L(水平长)=1:
M(比例尺分母)
地图定向:
确定地图图形的地理方向。
没有确定的地理方向就无法确定地理事物的方位。
(人们在以在地图上量测距离、区域面积,根据地图图形量测高差,计算体积、地面坡度、河流曲率等)
(2)由使用地图语言表示事物所产生的直观性
地图上表示各种复杂的自然和人文事物都是通过地图语言实现的。
地图语言包括地图符号和地图注记两部分。
(3)由实施制图综合产生的一览性
对于表述在地图上的物体,要减少它们按数量标志或质量标志区分的等级,简化它们图形,通过有目的的选取和化简,表示出对象主要的、实质的特征和分布规律,这就是制图综合。
所以无论多大制图区域,都可按制图目的呈现在读者面前,这就是地图的一览性。
2、如何对地图下一个科学定义?
答:
经典定义:
地图是根据一定的数学法则,将地球(或其他星体)上的自然和人文现象,使用地图语言,通过制图综合,缩小反映在平面上,反映各种现象的空间分布、组合、联系、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。
但是由于:
(1)电子设备在制图中的应用,它可以以数字形式存储在介质上,或可视化加工表达在屏幕上。
(2)航空技术发展产生了遥感影像,提供了新的数据源。
(3)多媒体技术的发展使视频、音频等都可成为地图的表达手段
所以,以现代地图学的观点定义:
地图是根据一定数学法则,将地球(或其他星球)上的自然和社会现象,通过制图综合所形成的信息,运用符号系统缩绘到平面上的图形,以传递它们的数量和质量,在时间和空间上的分布和发展变化。
3、试述数字地图、电子地图的含义、联系与区别。
(查)
答:
数字地图:
存储于计算机可识别的介质上,具有明确坐标和属性特征,按特殊数学法则构成的地理现象离散数据的有序组合。
电子地图:
数字地图经可视化处理在屏幕上显示出来的地图。
它们都是地图的不同表现形式,其基本特性不会改变。
4、地图按内容如何分类?
答:
(一)、按内容分类:
(1)普通地图:
以相对平衡的程度表示地表最基本的自然和人文现象的地图。
以水系、居民地、交通网、地貌、土质植被、境界和各种独立图标为制图对象,不同比例尺其内容详细程度差别较大。
A)按比例尺划分:
大比例尺:
1:
10万及更大比例尺地图
中比例尺:
介于1:
10万和1:
100万之间的地图
小比例尺:
1:
100万及更小比例尺的地图
B)国家基本比例尺地图:
我国,1:
5千、1:
1万、1:
2.5万、1:
5万、1:
10万、1:
25万(原是1:
20万)、1:
50万、1:
100万共计八种比例尺的普通地图。
(2)专题地图:
根据专业需要,突出反映一种或几种主题要素的地图,其中作为主题的要素表示得很详细,其他的要素则围绕表达主题的需要,作为地理基础概略表示。
A)自然地图:
以自然要素为主的地图。
如:
地质图、地貌图、地势图、地球物理图、气象图、水文图、土壤图、植被图、景观地图等。
B)人文地图:
以人文要素为主题的地图。
如:
政区图、人口图、经济图、文化图、历史图、商业地图等。
C)其他专题地图:
不能归属上述类型而为特定需要编制的地图。
如:
航空图、航海图、城市地图等。
(二)、按包含区域范围分类:
(1)按自然区域划分为世界地图、大陆地图、自然区域地图等。
(2)按政治行政区划分为国家地图、省(市、区)地图、市图、县图等。
(3)还可按经济区划或其他标志划分。
(三)、按用途分类:
(1)通用地图:
为广大读者提供科学或一般参考的地图。
如地形图、中华人民共和国地图等。
(2)专业地图:
为各种专门用途制作的地图。
它们是各种各样专题地图。
(四)、按使用方式分类:
(1)桌面用图:
放在桌面在明视距离使用的地图。
(2)挂图:
挂在墙上使用的地图。
(3)野外用图:
在野外进行过程中,视力不稳定状态下使用的地图等。
(五)、地图按存储介质分类:
纸质地图、胶片地图、丝绸地图、磁介质地图(光盘地图、电子地图)等。
(六)、按其他标志分类:
(1)按颜色分类:
单色地图、彩色地图。
(2)按外形特征分类:
平面地图、三维立体地图、地球仪等。
(3)按感受方式分类:
视觉地图、触觉(盲人)地图。
(4)按结构分类:
单幅地图、系列地图、地图集。
5、什么是国家基本比例尺地图?
(查)
答:
在我国,1:
5千、1:
1万、1:
2.5万、1:
5万、1:
10万、1:
25万(原是1:
20万)、1:
50万、1:
100万共计八种比例尺的普通地图,都是由指定国家机构和其他公共事业部门按照统一规格测制或编制的,其中1:
5万及更小比例尺的地图布满整个国土。
1:
2.5万地图覆盖发达地区。
1:
1万及更大比例尺地图则分布在重点地区。
它们成为国家基本比例尺地图,有人把国家基本比例尺地图统称为地形图,这和国际通用概念是有差别的。
7、地图包含哪些内容?
答:
一、数学基础:
任何科学的地图都应包含数学基础,在图上表现为控制点、坐标网、比例尺和地图定向。
(1)控制点:
分为平面控制点和高程控制点。
前者分为天文点和三角点。
三角点在测图时是图根控制的基础。
编图时它们成为地图内容转绘和投影变换的控制点。
高程控制点指有埋石的控制点。
(2)坐标网:
分为地理坐标网(经纬线网)和直角坐标网(方里网),是地图投影的具体表现形式。
(3)比例尺:
确定地图内容的缩小程度。
(4)地图定向:
通过坐标网的方向来实现。
二、地理要素:
是地图的主体。
(1)普通地图地理要素:
是地球表面上最基本的自然和人文要素,分为独立地物、居民地、交通网、水系、地貌、土质和植被、境界线等。
(2)专题地图地理要素:
分为地理基础要素和主题要素。
A)地理基础要素:
为了承载作为主题的专题要素而选绘的同专题要素相关的普通地理要素。
常比同比例尺地图简略。
B)主题要素:
作为专题地图主题的专题内容,通常要使用特殊的表示方法详细描述其数量、质量指标。
三、整饰要素:
是一组方便使用而附加的文字和工具性材料,常包括图廓(地形图则附有分度带)、图名、接图表、图例、坡度尺、三北方向、图解和文字比例尺、编图单位、编图时间和依据等。
8、地图用途有哪些?
答:
一、国民经济建设方面
(1)用于资源勘测、规划、设计和开发
(2)各级政府机构和工农业管理部门将地图作为规划和管理的工具
(3)各种工程建设的勘察、设计和施工
(4)资源利用和环境改良
(5)航航海等其他领域
二、国防建设方面
(1)各种国防工程的规划、设计和施工
(2)军事训练和演习
(3)卫星侦察、导弹飞行要用到地图
(4)战争中利用地图来研究敌我态势、地形条件、自然资源、交通条件、居民情况等,作为战略部署的参考资料,各兵种协同作战的战场指挥。
在交战区域里研究地形,选择阵地,构筑工事、部署兵器、判定方位、计算射击诸元、确定进攻方向、移动路线、空军飞行、投弹、海军航行、作战等无一不依靠地图。
三、在科学、文化方面
(1)在地学研究中探索地理规律,开拓新的区域,记录科学成果
(2)在文化领域作为宣传、鼓动的工具
四、在其他方面
(1)在人民生活中作为查询有关资料的工具
(2)各种文件、报告的附图
(3)划定边界时具有法律意义的附件
9、地图分幅有哪些方式?
各自有缺点是什么?
答:
(1)矩形分幅:
用矩形的图廓线分割图幅,相邻图幅间的图廓线都是直线,矩形大小根据图纸规格、用户使用方便以及编图的需要确定。
挂图、地图集多用。
优点:
A)图廓间拼接方便B)各图幅面积相对平衡,方便使用图纸和印刷C)图廓线可避开分割重要地物
缺点:
制图区域只能一次投影,变形较大
(2)经纬线分幅:
图廓线由经线和纬线组成,多数情况表现为上下图廓为曲线的梯形。
地形图、大区域的分幅地图多用经纬线分幅。
优点:
A)图幅有明确的地理范围B)可分开多次投影,变形较小
缺点:
A)图廓为曲线时拼接不便B)高纬度地区图幅面积缩小,不利于纸张的使用和印刷。
10、我国地形图在1991年以前是如何让编号的?
答:
行列式编号法:
(1)1:
100万比例尺地图的编号:
“列——行”编号
列:
从赤道算起,纬度
为一列,至南北纬
各有22列,用大写英文字母A、B、C…..、V表示,南半球加S,北半球加N。
行:
从
经线算起,自西向东每
为一列,全球分为60行,用数字1、2、3…、60表示。
Eg:
北京市:
东经
~
,北纬
~
,其编号为J——50
(2)1:
50万、1:
25万、1:
10万比例尺地图编号:
都是在1:
100万地图图号的后面加上自己代号形成自己编号。
它们编号方法属于行列式加自然序数编号,由“列——行——代号”构成。
A)1:
50万比例尺地图编号:
1:
100万地图分为两行两列,其代号分别用A、B、C、D表示。
Eg:
J—50——A
B)1:
25万比例尺地图编号:
1:
100万地图分为四行四列,其代号分别用[1]、[2]….[16]表示。
Eg:
J——50——[2]
C)1:
10万比例尺地图编号:
1:
100万地图分为12行12列,其代号分别用1、2…144表示。
Eg:
J——50——5
(3)1:
5万、1:
2.5万、1:
1万、1:
5千比例尺地图的编号:
是在1:
10万地形图图号的基础上形成的,有两个分支。
上面一支表明1:
2.5万的图号应由1:
5万比例尺地图衍生出来,下面一支显示1:
5千地图的图号从1:
1万比例尺地图衍生出来。
而1:
1万地图图号并不与1:
5万、1:
2.5万地图发生联系。
A)1:
5万比例尺地图的编号:
1:
10万地图分为2行2列,其代号分别用字母A、B、C、D表示。
Eg:
J——50——5——B
B)1:
2.5万比例尺地图的编号:
1:
5万地图又分为2行2列,其代号分别用数字1、2、3、4表示。
Eg:
J——50——5——B——4
C)1:
1万比例尺地图的编号:
1:
10万地图分为8行8列,共64幅1:
1万地图,其代号分别用
(1)
(2)…(64)表示。
Eg:
J——50——5——(24)
D)1:
5千比例尺地图的编号:
1:
1万地图分为2行2列,其代号分别用a、b、c、d表示。
Eg:
J——50——5——(31)——c
11、试述我国地形图现行的分幅编号方法。
答:
新系统的分幅没有作任何变动,但编号方法有了较大变化。
(1)1:
100万比例尺地图的编号:
没有实质性的变化,只是由“列——行”变为“行列”,行号放前,列号放后,中间无连接号,其结果无大变化。
(2)1:
5千~1:
50万比例尺地图的编号:
编号由10个代码组成,前三位是所在1:
100万比例尺地图的行号(1位)和列号(2位),第四位是比例尺代码,后六位分两段,前三位是图幅的行号数字码,后三位是图幅的列号数字码。
行号从上而下,列号从左到右编排,不足三位时前面加“0”。
12、地图成图方法有哪几种?
(查)
答:
(1)实测地图:
分野外实测地图和航测法成图
A)野外实测地图:
利用测量仪器对地球表面的局部区域地物、地貌的空间位置和几何形状进行测定,按一定比例尺缩小,绘成地形图。
传统的测图方法是利用测角、测高一起测定目标的角度、距离、高差,由测图员利用分度规、比例尺等工具确定目标点在图纸上的点位,按图示符号标准绘出图形。
现今,数字地图是一种全解析的机助测图方法。
数字测图系统:
以计算机为核心,在输入、输出设备的硬软件支持下,利亚那个全站型电子速测仪对地形空间数据进行采集,记录在电子手簿、磁卡或便携机内,将数据输入计算机进行图形编辑、处理,在输出设备上就可以输出标准地形图。
B)航测成图法:
利用航空影像来测制地图。
传统方法是对航空像片进行几何校正、镶嵌,地物的属性和控制要经外业调绘和测量,在立体图仪上完成地貌测绘,从而获得地图。
20世纪50年代产生了解析测图仪,是一种由数据库管理系统控制的数字测图系统。
后又发展了全数字摄影测量系统。
它首先将影像数字化,再用计算机进行处理、加工以获得uxing和数字信息。
可产生地形图、土地利用图、植被图、水系图等专题图。
(2)编绘成图:
根据各种各样非制图资料——实测地形图、统计资料图、航(卫)片、政府公告、地理考查资料、草图等编织成用户需要的地图。
编绘地图的技术也完成了由传统的手工制图到全数字化的地图制图的转变。
13、计算机制作地图的基本过程及基本内容是什么?
答:
计算机地图制图:
以计算机及由计算机控制的输入输出设备为主要工具,通过数据库技术和数字处理方法实现的地图制图称为计算机地图制图。
由于在制作过程中系统内部都是以数字形式传递地理信息并通过对数据的处理来完成图形交换,所以又称全数字制图。
制图过程目前分为四个阶段:
(1)地图设计(或编辑准备):
收集资料,确定地图投影和比例尺,选择地图内容和表示方
法,图面整饰和色彩设计,确定使用软件和数字化方法,最后是地图设计书。
(2)数据输入(数字化或数据获取):
目的是将作为制图资料的图形、图像、统计数据转换成计算机可接受的数字形式以数据库形式记录在计算机的可存储介质上供调用。
(3)数据处理:
通过对数据加工处理,建立起新编地图的以数字形式表达的图形。
制图者通过软件对数据进行选取、变换、选色、配置符号和注记等处理。
(4)将数字地图变成可视的模拟地图的形式,可以用屏幕形式输出,也可用打印机、照相机、绘图机等输出纸质地图及供制作印刷版用的分色胶片。
第二章
1、如何对地图学进行定义?
答:
关于地图学的定义有各种各样的说法,要给地图学下一准确的定义,就必须研究地图学的本质、概念、理论和方法,特别是地图学在现代技术条件下发生的信变化,在数字地图的条件下,可视化是现代地图学的核心,空间认知传输是可视化的重要内容,形式化则是可视化的工具和技术支持。
为此,我们给出地图学的定义:
地图学研究地理信息的表达、处理和传输的理论和方法以地理信息可视化为核心,探讨地图的制作技术和使用方法。
第六章
1、什么是地理变量?
它有哪些基本类型?
答:
复杂的地理事物都具有空间位置和地理属性。
对它们的定量或定性描述构成地理变量。
地理变量按性质分
(1)空间数据(几何数据):
构成地理事物的空间形状,是确定地理事物位置的。
(2)属性数据(非几何数据):
可能定性的,也可能定量的。
定性数据说明地理事物的性质,如:
分类、质量、等级。
定量数据则说明地理事物特征,如:
长度、高度、宽度、湿度等。
作为制图数据进行研究时将地理变量分为四种类型:
(1)点位数据:
以单独的位置存在的事物,在地图上以点来描述,成为点位数据。
它的种类、大小等用属性描述。
(2)线性数据:
以线状存在的事物,在地图上不计其宽度,用坐标串来描述。
它只具有一维特征,称为线性数据。
用属性表示其种类、等级、宽度等。
(3)面积数据:
描述区域范围的数据成为面积数据。
用封闭的线性数据表达其位置和形状,属性描述其类型,是二维的。
(4)体积数据:
三维的。
在面积的基础上再加上第三维的点。
2、地理变量按照数据的不同精度程度如何划分量表系统?
各种量表数据间如何转换?
答:
按数据的不同精度将地理变量分成有序排列的四种量表,成为量表系统,表达的是制图中属性数据。
(1)定名量表:
在研究事物时只使用定性关系,如城市、杉树、黄绵土等,地图上用以表示物体种类、性质、分布状态等。
(2)顺序量表:
按某种标志将制图物体或现象排序,表现为一种相对的等级。
它只区分事物的相对等级,不能产生数量概念,用以排列的标志可以是定性的或定量的,单因素或多因素的。
顺序量表所表示的变量无起始点、无单位。
(3)间隔量表:
若给顺序量表赋予量的概念,即利用某种单位对顺序增加距离信息,就成了间隔量表,如表示人口的间隔表可为:
<1万,1万~10万,10万~100万….间隔量表是起点,可有单位的。
它是比定名量表、顺序量表更精确的描述,但不能确定系统中某一特定物体的具体值。
(4)比率量表:
这是一种完整的定量化方法,可以描述客体的绝对量,可以是有单位的,也可以是百分比的值。
转换:
因其排列是有序的,在制图过程中可把比率量表数据处理成间隔量表、顺序量表或定名量表。
它们的关系为比率量表——>间隔量表——>顺序量表——>定名量表,但它们是不可逆的,即定名量表数据只可用定名量表来表达。
3、地图制图数据主要数据源有哪些类?
它们在制图中各起什么作用?
答:
(1)地图资料:
编图所用资料的主要来源。
A)地形图:
研究地图区域地理情况,鉴别其他地图质量的主要依据,也是编图时作为基础地图的主要依据。
B)各种专题地图:
可用于研究地理环境,也可作为编绘同类型较小比例尺专题地图的基础地图。
C)全国性的指标图:
是确定各要素选取指标的重要依据。
D)国界(系列)样图:
(2)影像资料:
卫星像片、航空像片、地面摄影像片,它们是测制大比例尺地图和更新地图的基本依据。
A)卫星像片:
可直接用于测制地形图,也是研究地面动态变化的优良依据。
B)航空像片:
由于航片的比例尺更大,在城市制图及土地利用监测中有着不可替代的作用。
C)地面摄影像片:
对专题地图有着更重要价值,不但可直接成为图面上的要素,而且也是研究事物特征、美化图面不可缺少的资料。
(3)统计资料:
制作专题地图中一个重要类别地图——统计地图的基本依据。
(4)文字资料:
A)地理考察资料:
实地研究地理事物的方法,往往对制图目标详细、具体的描述,尤其在缺少实测地图区域,可能成为制图物体在地图上定位的主要依据。
B)各种区划资料:
都是相应部门的科研成果,往往附有许多地图,是编制相应类型地图的基本依据。
C)政府报告、报刊消息:
D)各种地理学文献:
是地理学家对自然和人文环境进行各种研究后获得的成果,是编图时了解制图区域地理情况的良好依据。
5、数据加工有哪些类型?
答:
(1)把来源不同的数据换算成可比的数据。
A)统计单位不一致的数据:
换算成相同的单位。
无法变成统一单位时,设法将全部变为无量纲的形式。
B)对于统计时间不一致的数据:
时间差异造成的精度差别一般无法弥补。
由时间差异造成的价格差异则可化为以某年为准的可比价。
(2)将统计数据加工成派生的制图数据:
A)实测数据:
指土地利用、道路、河流、运输量、人口数等实际测量或统计的数据。
B)派生数据:
对原始数据进行加工后表示在地图上。
多表两组或多组数据间的关系,常表现为平均值、比率、密度、位能四种类型。
6,为什么要进行数据分级?
如何确定适宜的分级数?
如何正确标定分级界限?
答:
(1)制图数据分级是将地理变量加工成为制图数据的一个重要的方面。
在许多情况下为了表现出现象的发展水平或群集性特点,需要采取分级的形式,这就需要把比率量表数据加工成间隔量表的形式。
(2)进行分级加工时最重要的任务是找出关键的临界值,以增强同级区域间的一致性和不同级之间的差异性。
A)分级数量的确定:
分级后的数量用符号表示在地图上应使读者能够顺序辨别它们之间的区别。
(I)分级统计图上用颜色区分不同的等级,一个颜色最多表达五级,两个颜色最多区分7~8级,更多的分级会使记忆困难。
(II)用于统计图表的分级,粗略是可只分为三级,最多分为5~7级。
(III)用符号分级时,艺术符号(或线状符号)分为三级,几何符号分为5~7级。
B)标定分级界限的方法:
国内外地图集有许多不规范做法。
第一种方法时读者无法判别当数据为临界值时究竟属于上一级还是下一级。
第二、三种方法都必须有制约条件,即数据精度为主,否则会产生分级的空白区。
正确的做法是设定左闭右开或右闭左开的形式:
例如≤100…>1000,或<100…≥1000。
7、什么是图形数据?
它的重要性如何体现?
答:
地图数据图形数据:
将图形以数字形式表示出来,用来表示地理物体的位置、形状、大小和分布特征诸方面的信息,使计算机便于识别和处理。
对整个人类社会是一种非常重要的信息。
(过渡语——>)有关人们的活动信息或与人们生计有关的资源信息都在不同程度上具有定位性质。
体现:
(1)空间定位:
能确定什么地有什么事物或发生什么事
(2)空间量度:
能计算诸如长度、面积、物体之间距离和相对方位等。
(3)空间结构:
能获得物体之间的相互关系。
该信息是空间数据处理所特别关心的,因为它涉及全局问题的解决。
(4)空间聚合:
空间数据与专题信息相结合,实现多介质的图、数和文字信息的集成处理,为应用部门、区域规划和决策部门提供综合性的依据。
8、什么是矢量数据?
什么是栅格数据?
答:
矢量数据:
矢量是具有一定方向和长度的量。
一个矢量在在二维空间里可表示为
,其中
表示沿X方向移动的距离,
表示沿y方向移动的距离。
矢量数据就是代表地图图形的各离散点平面坐标
的有序集合,一幅地形图的矢量数据可达100万~300万个坐标对。
栅格数据:
将制图区域的平面表象按一定分辨率作行和列的规则划分,就形成了一个栅格陈列,其中每个栅格也称为像元或像素,各象元可用不同的灰度值来表示。
由平面表象对应位置上像元灰度值所组成的矩阵形成的数据就是栅格数据。
9、什么是属性数据?
属性数据在地图中起什么作用?
答:
属性数据:
属性数据又称非空间数据,主要包括专题属性和质量描述等数据。
它表示地理物体的本质特性,是地理实体相互区别的质量准绳。
如:
土地类型等专题数据和地图要素分类信息等。
地图数据中的图形数据表示了地图要素的定位特性。
而属性数据则对地图要素进行定义,表明该要素是什么,如:
河流、道路的名称及其他有关的质量、数量特征。
属性数据常以特征码的形式出现。
特征码:
根据地图要素类别、级别等分类特征和其他质量特征进行定义的数字编码。
12、地图数据存储方法
答:
地图数据中的图形数据与属性数据可以分离存储,也可一起存储。
属性数据通常以特征码形式存储。
图形数据中的矢量数据,一般直接用坐标串的形式存储;栅格数据,可直接存储,常还采用压缩格式进行存储,如:
全栅格数据格式、行程格式、矢量格式、四叉树格式、骨架图格式等。
第七章
1、地图符号的实质和基本功能是什么?
答:
地图符号属于表象性的符号,以其视觉形象指代抽象的概念。
用比较简单的符号形象表现客观世界的物体,不仅解决了描绘真实世界的困难,而且能反应出事物的本质和规律。
因此,地图符号的形成实质上是一种科学抽象的过程,是对制图对象的第一次综合。
基本功能:
人们用符号表示客观世界,又把地图符号作为直接认识对象而从中获取信息、认识世界,表现出具有“写”和“读”的双重功能。
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2、地图符号如何分类?
答:
(现代地图以一下角度分类)
(1)按符号表现的制图对象的几何特征分类:
A)点状符号:
具有点的性质,以点概念定位,而符号面积不具有实地面积意义。
B)线状符号:
在一个延伸方向上有定位意义,不管其宽度。
C)面状符号:
具有实际的二维特征,以面定位,其面积形状与实地面积形状一致。
但是,对象用什么符号既取决于地图比例尺,也取决于组织图面要素的技术方案
(2)按符号与地图比例尺关系分类:
A)依比例尺符号:
主要是面状符号
B)不依比例尺符号:
主要是点状符号
C)半依比例尺符号:
指线状符号
制图对象能否按地图比例尺用与实地相似的面积形状表示,取决于对象本身的面积大小和地图的比例尺。
(3)按符号表示的地理尺度分类:
A)定性符号:
主要反映对象的名义尺度,即性质上的区别。
普通地图符号除数字注记外,绝大多数属于定性符号。
B)定量符号:
以表现对象数量特征为主的符号称为定量符号。
凡定量符号必须在图上给定一个比率关系,可用来目估或量测其数值。
C)