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    专题地图各种要素的设计内容和方法

    2014-10-18 15:15:27来源: 测绘网
    聊聊

     A.专题地图数学基础设计

    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和地图比例尺的设计
     
    一地图投影的选择与设计
    地图投影设计的基本宗旨是要保?#31181;?#22270;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
    专题地图的多样性决定了其投影的选择有很大的空间然而地图投影的选择受制图区域的特征地图投影自身的性质及地图的用途所制约
     
    • 1制图区域
    制图区域对投影选择的影响可?#28304;?#21306;域地理位置范围的大小区域形状等几个方面来分析
    (1)区域地理位置不同地理位置的区域分别适用于不同类别的投影例如,极地附近通常用正轴方位投影赤道附近常用横轴方位正轴圆柱投影,中纬度地区常用正轴圆锥或斜轴方位投影
    (2)范围大小投影范围的大小对投影误差有极大的影响对一个小范围常常是不管用什么投影都没有实质性差别而一个大的范围不同的投影或同一种投影但投影性质不同所产生的误差差别就可能很大
    区域范围大小有一个大概的判断标准纬差225°或半径为2200公里小于这个标准的就可以认为是小范围选择投影时没有必要过多地从投影性质引起的变形大小去考虑?#28304;?#33539;围的地图例如全国图大洲图等由于投影产生的变形较大需要认真选择适当的投影
    (3)区域形?#30784;?#36873;择投影?#20445;?#21306;域形状也是应当顾及的基本因素之一例如对于外形接近于圆形的区域?#25628;?#29992;方位投影对于东西?#30001;?#30340;地区?#25628;?#29992;圆柱(赤道附近)或圆锥(中纬度)投影对于南北?#30001;?#30340;地区则多采用横圆柱投影
     
    •2投影性质
        投影性质包括变形性质发形分布和大小经纬线的形?#30784;?#26497;点的表象特殊线段的形状等
    (1)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
    (2)变形分布和大小变形分布的方向应当同制图区域形状相匹配例如正圆柱正圆锥投影变形同经度无关随纬度差的增大而增大纬度差越小变形也超小因此它们适用于东西?#30001;?#30340;地区方位投影的等变形线分布为同心圆离中心越?#23545;?#21464;形放大适用于面积不大的圆形区域投影面和地面相切的投影只有正变形边缘地区的变形就可能比较大投影面和地面相割的投影变形有正有负分布比较均匀另外受变形性质的影响对于等角投影面积将有较大的变形而对于等面积投影角度会有较大的变形任意投影?#20445;?#38271;度面积角度都有变形但大小比较适中
    (3)经纬线的形?#30784;?#19981;同的投影会构成不同的经纬线形?#30784;?#20026;了使地图具有良好的视觉效果通常要求经纬线网格具有正交或近似于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出地面的球体概念而直线形状的经纬线则有利于表示出地理事物分布的地带性规律例如横轴方位投影若干多圆锥投影都有利于表示出地球的球形感而用墨卡托投影编制世界时区图?#20445;?#21017;能把时间的地带性表达得很清楚各种伪圆柱投影中经线为曲线纬线为直线或弯曲不大的曲线能很好地?#20174;?#33258;然地带性变化因此特别适用于表示全世界范围的各种自然地图
    (4)极点的表象这与经纬线的形状有着密切联系极点表象为点视觉上比较好但整个制图区域的变形分布不易均匀?#34892;?#22320;区会出?#26088;?#22823;的变形把极点投影成一条直线或曲线极地附近变形较大但它常常能换取整个制图区域变形的较均匀分布
    (5)特殊线段的形状等地图上?#34892;?#29305;殊的线段投影后它们的表象形状常常成为选择投影的基本条件例如航海图和字航图上之所以选择墨卡托投影就是因为在采用这种投影的地图上等角?#36739;?#34920;象为直线而采用球心投影可以把大圆?#36739;?#25237;影成直线它是地面上距离最短的线是航海中辅助墨卡托投影(等角圆柱投影)航海图中寻求员短航程的必要投影
     
    • 3地图的用途
       地图的用途决定了地图投影选择的方向由于不同的比例尺对地图的用途有着非常大的影响所以我们有时可以把地图用途与地图比例尺连在一起来考虑采用机助方法制图以数?#20013;?#24335;存放在数据库中的资料图形可任意变换制图的投影对新编图的投影没有影响
     • 自然地图
      • 大比例尺的自然地图要求形状正确面积正确因此这类图的投影应视同比例尺的国家基本地形图那样采用高斯克吕格投影中比例尺图则应采用国际UTM投影
    • 小比例尺的自然地图则可根据制图区域本身的位置大小和形状来选择投影一般来说?#20174;试?#20998;布状况的图比较重?#29992;?#31215;的概念所以自然地理图一般以选择等面积性质较好
     • 人文地图
      • 政区地图要求版图形状正确但更注重各局部区域面积的大小对比正确如对中国全图?#25628;?#29992;等面积性质的投影但对中国省区以下范围用不同性质的投影变形都不会超限
      • 经济图中除了少量的?#35797;?#20998;布图要求面积正?#33539;?#21487;选择等面积性质的投影外其他的经济图以?#20174;城?#22495;经济态势及发展水平为主要内容以统计因为主体中小比例尺为多数对地图投影没有很特殊的要求可以选择该区域惯用的地图投影
     • 航空图航海图工程图及其他地图往往依其
    用途对地图投影有特殊的要求
      • 航空图要求地标方位正确因此航空图必须选择等角性质的投影根据比例尺的不同从大比例尺用通用的高斯·克吕格投影中比例尺用国际UM投影到小比例尺用等角圆锥投影或等角斜方位投影
      • 航海图则从?#36739;?#23450;位方便出发用等角团拄(墨卡托)投影大比例尺的工程图要求方位正确故应采用高斯“克吕格投影中小比例尺的工程图也仍十分注重方位的正确性因此对工程图应首选等角性质的投影
     
     
    二地图比例尺的设计
       专题地图对比例尺的规定不份普通地图那样严格并要求形?#19978;I小?#19987;题地图中只有地质图地貌图土壤图植被图以及航空图航海图等有着普通地图那样的较为严格的有一定比例关系的系列比例尺系统随着比例尺的不同其内容的详细程度分类级别的表达制图综合的大小及用途都会随之改变
       其他专题地图的比例尺是随专题内容表达的详细程度表示方法的精确程度地图的用途和地图精度要求而定的因此对单张地图而言往校是在用途内容量测精度要求和表示方法?#33539;?#21518;依据纸张大小来?#33539;?#21644;调整比例尺的对地图集而言则主要依据区域的级别制图区域的形状与大小来?#33539;?#19968;个基本比例尺并?#26469;?#35774;计以基本比例尺为基础的系列比例尺
     
     
    三制图网格密度的设计
       在大于1100万的普通地图上存在着两种制图网格一种是坐标网也就是通常说的方里网是图上的基本网另一种是经纬网仅以图廓和分度带来体现为辅助网小于1100万的普通地图则已去除了坐标方里网仅标示有经纬网专题地图上对制图网格的表示没有严格的规定主要使用途而定
      在地图上标示出一定密度的制图网格其作用有两个
      • 一是通过制图网格便于指示并量测出某制图现象或制图物体的位置
      • 二是通过制图网格?#20174;?#19981;同制图现象因地理位置的差异而发生在性质上的差异寻求其发生发展的规律性
        由于地球的赤道面和地球?#31243;?#38451;旋转的黄道面之间存在着固定的夹角所以地球在?#31243;?#38451;公转的一年中地球上各部分在不同时期受到太阳的?#30830;?#23556;不断地产生循环性改变从地球的两极到赤道间都形成了不同的温度带由此产生了不同的生物带因此在自然地理因上表示一定密度的制图网格对实现上述两个目的是十分必要的
    • 大比例尺地形图上的方里网密度在相应的规范中都有规定大体为2-10厘米中小比例尺地形图上则多使用经纬线网它们的密度则应大体相应于系列中前两级比例尺地图的?#22336;?#33539;围
    • 政区图仅表示经纬网主要用于指示?#29992;?#22320;的地理位置但大比例尺的城市平面图中则由编图人员自行构建方格网这种方格网是独立的随意的与坐标网不是一个系?#24120;?#30446;的是为了易于查找各种地名密度一般为5厘米x 5厘米
    • 人文地图中对制图网格的表示没有特别的要求这与人文经济现象的表示方法多用概略的统计制图方法没有很多的量测要求有关所以常常只是概哈地表示一些密度较稀的经纬网格有的根本不表示但是对某些用网格形式表示的环?#25345;?#37327;评价图城市地价评级图或由点数法转换为其他表示方法的因?#25237;?#38656;用网格作为过渡?#20445;?#38656;要在图面打上一定的密度网格网格密度的?#33539;?#24448;往与比例尺有关根据比例尺不同有的换算为相当于实地的100米×100米有的相当于250米x 250米的网格
    • 航空图航海图都必须表示有一定密度的经纬网其密度与比例尺有关大致与自然地图的要求一样工程地图中亦必须有制图网格大比例尺工程图用的是坐标方里网以便于计量的100米×100米250米×250米500米×500米等为好密度依比例尺为准小比例尺图则用经纬网
     
     
    B.专题地图的符号设计
    视觉变量的基本概念
      形成众多类型和形式的图像符号是各种基本图像元素变化组合的结果这些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”
      法国学者J.伯庭(JBertin)所领导的巴黎大学图形实验室经过多年研究从具体图像中抽象出6个最基本的因素也就是6个最基本的视觉变量即形?#30784;?#23610;寸方向明度密度和颜色J.伯庭的视觉变量观点被人们认为是比较完善的分析方法
      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”这一变量尤其
    是对点状符号而言更有其必要性
     
    • 1形状形状指由有区别的外形所提供的图形特征
      • 点状符号形状就是符号的外形它们可以是有规则的图形(如几何图形),也可以是不规则的图形(如艺术符号)
      • 线状符号和面状符号 形状则是指构?#19978;?#21644;面的?#20999;?#20687;元的形状,而不是线和面的外部轮廓但通过这些像元形成了不同的线状符号和面状图纹图案
      形状变量是符号在视觉上最重要的差别
     
    • 2尺寸尺寸指符号在大小——?#26412;?#23485;度高度面积甚至在体积上的变化
      • 点状符号尺寸是指符号整体的大小包括符号的?#26412;?#25110;宽度高度和面积的大小
      • 线状符号尺寸指线条的宽度
      • 面状符号尺寸则是指构成其符号的像元大小像元大小的变化引起的是整个面状图纹纹理的变化而不是面状范围的变化
     
    • 3方向方向指点状符号线状符号和面状符号的构成元素的方向方向符号受图形特点的限制较大有的几何符号有方向的区别而圆形符号则无方向之分
     
    • 4明度?#22909;?#24230;指图形色调的相对明暗程度它能引起人视觉上的差别明度差别不仅限于消色(白灰
    黑)在彩色图形中在同样色调基础上也一样可?#20174;?#20854;明暗的程度
     
    • 5密度?#22909;?#24230;指在保?#22336;?#21495;平均明度不变的条件下改变像素的尺寸和数量它可以通过放大或缩小内
    部图形的方式体现
     
    • 6结构?#33322;?#26500;变量是指符号内部像素组织方式的变化与密度不同的是结构变量是符号内部像素的结构组合或排列方式的不同它?#20174;?#20986;符号在视觉上的较大差异因而被列入基本视觉变量之中
     
    • 7 .颜色色彩变量主要?#24178;?#30456;变化色相变化可以形?#19978;?#26126;的差异
      以上的7种视觉变量是对所有符号视觉差异的抽象但它们并不能解释全部符号化的现象和构图法则其中很多变量并不具有且接构图的能力但这些视觉变量(图形变量)可以作为图形符号设计的基础地图符号在设计时可根据需要选择其中某一变量或某几个变量联合应用目的是提高地图符号的感受效果
     
    C.专题地图色彩设计
      专题地图色彩设计的基本要求
      一副?#21028;?#30340;专题地图除了科学性之外它的色彩设计还必须悦目协调吸引读者所以色彩设计是专题地图编制的重要因素之一
      ?#21028;?#30340;专题地图必须主题明确层面丰富内容清晰色?#24066;?#35843;表现力强能使读者爱不释手概括地说就是既要有对比性又要?#34892;?#35843;性内容和形式达到统一专题地图的色彩设计实际上是在对比中求协调在协调中求对比正确地处理协调和对比这一对矛盾具体有以下9点
    • 层面清晰用色不能杂乱一副专题地图是由多个层面构成的通过设色理清层面之间的关系突出主题
    • 不同色相的色彩既要有对比性又要?#34892;?#35843;性
    • 同一色相不同亮度或纯度的色彩对比要能分清楚
    • 主题要素色彩突出底图要素色彩要淡雅底图要素是?#20174;?#19987;题要素和环境背景之间的关系起衬托作用用色不宜太重避免“喧宾夺主”专题要素为主体内容用色相对浓艳放在突出
    的层面上
    • 尽量和专题要素的自然色惯用色一致
    • ?#34892;?#21033;用色彩的象征性
    • 大面积图斑用色浅小面积图斑用色浓即色斑的浓淡要和图斑的面积成反比
    • 非制图区域用色?#24120;?#23452;用用冷色或中性色制图区域用色浓且宜?#38376;?#33394;
    • 充分利用色彩的色相纯度和亮度的变化达到最佳表达效果题地图色彩设计的基本方法
     
    专题地图色彩设计的基本方法
     点状符号色彩设计
    1用色相变化表示专题要素的类别性质
    2用色相变化?#20174;?#25968;?#32771;?#21035;变化
    3用亮度或纯度的变化表示专题要素的动态发展
    4点状符号色彩应尽量和专题要色的自然色一致
    5点状符号色彩应和地图的性质和用途一致
    6符号设色面积宜于纯度成反比
     
     线状符号的色彩设计
    1界线色彩设计:指代表非实体的界线设色时应首?#28909;范?#30028;线的主次关系主要界线用鲜艳色次要界线用淡雅色?#30465;?/span>
    2线状物体色彩设计?#33539;?#21508;个要素在图上的主次关系利用色彩的对比性表达主次关系达到层次分明清晰?#38181;?/span>
    3动线符号色彩设计按主次设色可以用色彩变化强化动态变化点线面状符号色彩
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