地图学相关知识（四）

一、点状符号

1、呈点状分布的地理数据表示

符号的中心点位置表示空间定位信息；
符号的形状、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。

2、定位比率符号法

以间隔/比率量表描述的属性特征，精确地描述了制图对象的数量差异。通过尺寸变量准确表达数量差异的空间分布，具有明确的比率关系，这种符号被称为比率符号。具体到定位符号法，通常使个体符号面积大小与其所代表的数量成一定的比率关系，这种符号组合配置方法称为定位比率符号法。

3、比率符号的分类

（1）按计算方法：
绝对比率符号—— 符号面积 S 与其代表的数值 M 之比为一常数k（也称比率基数）的符号
条件比率符号——符号面积 S 与其代表的数值 M 之比符合某种函数关系的符号（对数法、线性比率法、心理比率法）
（2）按数据组织方式：
连续比率方式——符号的大小与其所代表的数值按比率（可以是绝对比率也可以是条件比率）一一对应
分级比率方式——将制图数据按一定的数值间隔分级，各等级用相应尺寸的等级符号表示

4、定位符号法表示内部结构及其时空变化

（1）点状符号扩展（分割圆、坐标统计图、立体符号）
将多种形式的2维、2.5维和3维的图形、图表应用到制图对象的点状表示中
（2）点状符号的定位处理（精确定位、概略定位）
使点状符号的重心或底点与地物位置（坐标）相重合

二、线状符号

1、特征

（1）精确定位：具有明确且稳定空间路径的线状现象，可依据空间坐标严格定位；
（2）概略定位：在一定范围内变化不易明确路径的现象，依据其变化范围的平均位置或延伸趋势概略定位。

2、定性表示与定量表示

（1）定性表示
形状 (单线和平行双线、实线和虚线、对称线和非对称线、指向线、渐变线)；
颜色（黑色表示行政界限；蓝色表示水系；棕色或黑色表示各类级公路）。
（2）定量表示
属性数据的量表（顺序量表、间距或比率量表）；
视觉变量的选择（尺寸或颜色变量中的亮度与彩度）。

三、面状符号

1、定性表示

（1）质底法

全域连续分布的面状现象，可以按某种分类规则将整个制图区域的数据，用定名量表划分为多个互不重叠、性质不同的图斑，以显示制图对象的质量差异。
以线划表示分类界线，以色相或网纹表示不同的图斑，这种符号的配置方法称为质底法。

①类型图——无空白区域，图斑互不重叠且类型具排他性，例如地貌图、土壤图或土地利用图。
②区划图——其特征也是图斑互不重叠且无空白区域。图斑反映了专题的综合性质，如气候区划图、自然地理分区图、行政区划图。

（2）范围法

局部成片和离散分布的地理现象是以真实或隐含的轮廓线表示事物的分布范围，以颜色、网纹、注记或排列分量等表示数据的性质和类型。这种符号配置的方法称为范围法。

范围法采用的分布界线常有精确定域和概略定域之分。符合精确定域方式的称为精确范围法；相反，则为概略范围法。

2、定性数据的处理程序

类型的调查->数据的分类和分级->图例的设计与界线绘制

（1）类型的调查

类型图与分布图是定性信息面状制图中与两种表示方法对应的典型图种。以类型图为例，说明以定名量表进行定性信息处理与制图的过程。

（2）数据的分类和分级

地理事物的分类和分级既要以相应学科的分类规则为基本依据，又要符合制图要求。地理事物的综合性和复杂性，使其分类和分级具有多层次结构的特点。

（3）图例的设计与界线绘制

图例设计应依据分类的层次结构进行：
第一层级——色相变量或字符；
第二层级——彩度或亮度变量或字符；
第三层级——网纹变量（叠加）或字符。

3、定量表示

以点状符号构成面状分布的定量方法

（1）点值法

用代表一定数值的大小相等、形状相同的点，反映某要素分布范围、数量特征和密度变化的方法。

点值法制图过程中，关键的问题是点径、点值的确定和布点方式的选择。

①点径、点值的确定

圆点符号的绘制要先设定好圆点的直径和每点代表的数值，圆点的尺寸需考虑地图比例尺、用途等因素。

②布点方式的选择

a.均匀布点法：统计方法（概略）
b.定位布点法：地理方法（精确）

点值法可用于在一幅图内显示不同的制图数据，通常以色相相区别，不同的制图数据点径也可不同。

（2）分区统计图法

大多数的统计信息即是以区划单元作为采集、组织的统计分区。在各统计分区内以点状符号表示制图数据的方法称为分区统计图法。
分区统计图法实质上是对2维空间（统计分区）制图数据绝对数量的一种点状概括，以点状符号的大小差异概略表示其空间分布。
在各统计分区内以点状符号表示制图数据的方法。

（3）定位图表法

用图表的形式反映定位于制图区域某些点上周期性现象的数量特征和变化的方法，是定位符号法中由坐标统计图代替点状符号的一种特殊形式。

以线状符号构成面状分布的定量方法

（1）等值线法

等值线法是表示连续渐变面状分布现象的一种主要方法，被广泛应用于各种领域。根据所表示的现象内容，等值线被赋予不同的名称，如表达深度的称为等深线、温度变化的称为等温线、降水变化的称为等降水量线、气压变化的称为等压线等。

（2）分层设色法

以一定的颜色变化次序或色调深浅来表示地貌的方法。

首先将地貌按高度划分若干带；各带规定具体的色相和色调，称为“色层”。
为划分的高度带选择相应的色系，称为“色层表”。在地图上，按色层表给不同高度带以相应颜色。

分层设色法是在等高线的基础上根据地图的用途、比例尺和区域特征，将等高线划分若干层级，并在每一层级的范围内普染不同的颜色，以色相、色调的差异表示地势高低起伏的方法。

（3）伪等值线法

借用等值线的表现形式表达制图对象的准连续渐变特征的方法。

一些社会经济现象，它们的某些定量特征在空间分布上虽然不是真正的连续渐变，却具有连续渐变的趋势，如人口密度从城市向农村地区发生由密到疏的变化、房地产价格随着距商业中心或主要交通站点距离的增加而出现递减等。

同等值线法一样，制图者把若干地理区域（如人口统计单元）作为概念中的点（非现实点），并利用它们的数据进行内插获得等值线。显然，不可能在实地找到一条人口密度或房产价格处处相等的线，因此，“伪”字形容的是等值线的非真实性，而作为一种制图方法，伪等值线法的制图过程与（真）等值线法相同。
以面状符号构成面状分布的定量方法

（1）等值区域法

呈面状分布的地理数据中，用以表达统计分区整体的的均质特征或相对数量指标如密度、人均量值等，采用颜色或网纹变量产生分区间的数量差异感受，这种面状符号的组合方法，称为等值区域法或分级统计图法。
等值区域制图所反映的定量数据，其数量特征在统计分区内是连续和恒定的，但在统计分区之间则是离散的。

（2）网格法

四、数据的分级方法

对地图信息的有效表达以5～7级为宜，最少不低于3级，最多不超过9级

1、固定间隔分级

等差分级、标准差分级

2、规则变化分级

等比分级、分位数分级

3、特殊变化分级

裂点法分级、外因分级

五、普通地图

研究普通地图的设计和编绘、普通地图的整饰和分析研究等，已成为普通地图学研究的主要内容。

1、定义

普通地图是用相对平衡的详细程度来表示地球表面的地貌（地形）、水系、土质植被、居民点、交通网、境界线等自然地理要素和社会人文要素一般特征的地图。广泛用于经济、国防和科学文化教育等方面，并可作为编制各种专题地图的基础。

2、类型

按内容详细程度和比例尺系列，可以分为地形图和地理图。

3、基本特性

（1）内容的完备性与均衡性
（2）制图的规范性与可量测性
（3）印色的习惯性
（4）应用的广泛性

4、自然地理要素

指水系、地势、土质与植被。

（1）水系

地图上表示的海洋、江河、湖泊、水库、渠道、井泉等自然与人工水体，统称为水系。

水系是自然地理环境中最重要的组成要素之一，是物质与能量输送者，是生命赖以生存的源泉。与人类的生存环境和社会经济活动息息相关。水系不仅对反映区域地理特征具有标志性作用,而且对居民点、交通网的分布和工农业生产布局等均有显著的影响。从制图角度考虑,水系是仅次于地图坐标和控制点的地图控制骨架。

（2）地势

地势一定程度上影响再分配，使自经地理界象在垂直方向和水平方向上产生局都差弹。

地形对社会人文要素的空间分布与行为的影响也非常明显。例如，居民点，交通间，工农业生产带局，阳防建设和军事行动等无一不受地形的影响。

地势的表示方法，主要有:等高线法、分层设色法、晕谊法。

用等高线法表示地势的详细程度，主要取决于比例尺和等高距的大小。随着地图比例尺的缩小，等高距的扩大，等高线图形更加概括。

在中比例尺地形图上，由于等高距较大，等高线已变成地貌形态的造型线;，而在1: 400 万的小比例尺地图上,0.2 mm 的等高线对应地面宽度已达800 m,显然等高线表示的已不是具体的地貌形态,而是大型地貌单元的轮廓或结构。

（3）土质与植被

普通地图上表示土质和植被的目的，主要是为了向用图者提供制图区域的地表覆盖总体情况，它和专题地图上表示的土壤、植被有着截然不同的含义。

土质指地表覆盖的性质,如山区的裸岩、冰川、平原上的沙地、沼泽和盐碱地等。植被是植物覆被的总称，分天然植被和人工植被两大类。天然植被中主要是森林，其次是草地;人工植被主要是农田、果园、人工林等。大比例尺普通地图上植被的分类比较详细。

5、社会人文要素

（1）居民点（位置、类型、人口数量、行政等级）

居民地是人类居住和进行各种活动的中心场所，是普通地图的重要地理要素之一；地图上应表示居民地的类型、形状、行政意义和人口数、交通状况和居民地内部建筑物的性质等，以反映出居民地所处的政治经济地位、军事价值和历史文化意义。

（2）交通网

交通运输是来往通达的各种运输事业的总称；地图上表示的交通运输网包括陆上交通、水路交通、空巾交通和管线运输；陆上交通包括铁路、公路和其他道路；水路交通分为内河航线和海洋航线；管线运输包括高压输电线、石油及天然气管道等。

（3）境界线（境界及行政中心）

地图上表示的境界分为政区境界和其他境界两类；其他境界主要指一些专门的界线，如停火线、禁区界、旅游和同林界等。行政中心是与政治区划和行政区划相对应的，例如，我国的行政中心有首都、省（A治区、直辖市）府、省辖市（自治州、盟）府、县（自治县、旗、市）府等。

六、国家基本比例尺地形图

1、特点

（1）具有统一的大地坐标系统和高程系统

统一采用“1980国家大地坐标系”和“1985国家高程基准”。

（2）具有完整的比例尺系列和分幅编号系统

国家基本地形图含1：5千、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万、1：100万8种比例尺地形图。国家基本地形图，按统一规定的经差和纬差进行分幅，每幅图的内图廓皆由经线和纬线构成，并在国际百万分之一地图分幅编号的基础上，建立了各级比例尺地形图的图幅编号系统。

（3）依据统一的规范和图式

国家基本地形图是依据国家测绘管理部门统一制订的测量与编绘规范和《地形图图式》完成，能确保由各地方测绘部门分别完成的地形图，在质量、规格方面的完全统一。

2、投影分带

我国大中比例尺地形图一律采用高斯-克吕格投影。其中，1:2.5万～1:50万地形图采用经差6°分带投影，而1:1万及更大比例尺地形图采用经差3°分带投影。

3、已知某地地理坐标（x，y），计算其所在某比例尺地形图的图号

（1）图解法

通过绘出示意图，从图上可推算出编号，应逐级推算编号。

（2）解析法

由于低纬到高纬是由下而上排列的，而图号的排列是自上而下、自左向右的。
若该点在图廓线上，则该点应归其上或其右的图幅。

A 、按下列公式求出基础图1：100万图幅的图号：
h=[y/△y]+1
l=[x/△x]+1
y表示纬度；△y表示百万分之一地图的纬差；
x表示经度；△x表示百万分之一地图的经差；
[ ]为商取整符号，如9.3则取9；h表示行号，l表示列号。

我国疆域位于东半球，故纵列号大于30，上式改写为：
h=[y/△y]+1
l=[x/△x]+31

B、按下式计算所求图号的地形图在基础图幅内位于的行号和列号：
h’=△y/△y’ —[（y/△y）/△y’]
l’=[ (x/△x)/ △x’] +1
△y、△x表示百万分之一地形图的纬差、经差；
△y’、△x’表示所求图号的地形图图幅的纬差与经差，h’表示行号、l’表示列号。
[ ]为商取整符号，( )表示求余数如(39°22’30’’/4°)=3°22’30’’

C、计算的结果引入欲求图号地形图的比例尺代码，按图号构成规律，写出所求的图号。
如北京某地的地理坐标为（114°33’45’’，39°22’30’’），则该地所在1：10万地形图的图号为：J50D002002。

七、地势的表示方法

1、等高线法

可以对高程、坡度进行几何量算；缺乏立体感，两条等高线之间的微地貌无法表示

2、分层设色法

普遍采用蓝-绿-褐色系；层次丰富，有一定的立体感；深色层面注记不易阅读

3、晕渲法

立体感强，富有表现力，通俗易懂；不能表示实际高度，缺乏数量概念

八、投影

1、高斯-克吕格、兰伯特、墨卡托和阿尔伯斯投影

高斯-克吕格投影：等角横切椭圆柱投影
兰伯特投影：正轴等角圆锥投影和正轴等积方位投影
墨卡托投影：正轴等角切圆柱投影
阿尔伯斯投影：正轴等积割圆锥投影

2、高斯-克吕格投影和UTM投影的异同

同:中央经线和赤道投影为互相垂直的直线，且为投影的对称轴；具有等角投影的性质；中央经线投影后保持长度不变。

异：UTM投影（通用横轴墨卡托投影）是横轴等角割圆柱投影，面积变形小于高斯-克吕格投影。