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第三节
制图综合的主要方法

制图综合的主要方法有内容的取舍、形状与数量质量特征的概括、符号化等。

一、地图内容的取舍
(一)取舍的概念

地图内容取舍,指根据地图的主题、内容、比例尺和用途等要求,按编图大纲规定的数量或质量指标,从大量制图对象中选取某些较大、较重要、有代表性的表示在地图上,舍弃某些较小、次要的或与地图主题无关的内容。

选取表现在两个方面,一是选取地理要素中的主要类型,如编地势图,主要选取地势、水系,舍去土质植被,而居民地、交通网、境界线等仅适当表示;二是选取主要类别中的主要要素,如对地势图上的水系,要选取表示其干流及较重要的支流,以显示水系的类型及特征,对政区图上的居民地则要选取人口多且有行政意义的。舍弃也有两个方面,一是舍弃地理要素中的次要类别,如编政区图舍弃地貌要素、测量控制点、通讯线和独立地物等;二是舍弃所选取类别中的次要要素,如水系中短小的支流或季节性河流,居民地中的小自然村等。应当指出,所谓主要与次要都是相对的,因地图主题、用途和比例尺而异。例如在专题地图中,主要要素是其主要内容,应予详细表示;地理底图内容处于背景地位,只需从中选取足以标明主题要素地理位置及其相互关系的某些地理要素。

(二)选取的顺序

地图内容的选取,一般是按制图对象的主次关系、数量或质量指标的高低顺序进行的。

1.从整体到局部

对地图内容的选取首先要从整体着眼,然后从局部入手。如对河流的选取,要先从制图区域整体出发进行水系类型划分和河网密度分区,规定不同密度区的选取标准,然后按分区从局部入手选取表示一条条河流,由主流到支流逐级进行,最后再从全局察看所选的河流,特别是各个部分的小河数量能否反映出各区的河网密度状况,水系类型表达是否正确。即使对一条大河的选取也要先整体后局部地进行,首先保留构成该河主流基本骨架的特征,舍去一些小弯曲,然后按指标和平面结构类型选取支流和其他小河。通过整体—局部—整体这样的循环,既可以使所选取的河流数量适当,又可以使水系类型与河网密度得到正确反映。

2.从高级到低级

在普通地图上对居民地的选取,应该按行政等级次序选取,先选首都,其次是省会,地级市,然后是县府驻地,最后是乡镇驻地及自然村。在交通图上,则按铁路、公路、大车路、小路的顺序进行选取。在土壤类型图上,则先选土类,其次选亚类,最后选土种。这样做可以保证较高级的内容能选上,不致遗漏。

3.从主要到次要

地图上所表示的内容,依地图的主题和用途,总有主次之分,例如地形图上的居民地,其方位物和街道干线是主要的,而街道支线、小街区则为次要的;交通图上连接大城市运输量大的交通干线是主要的,而运输量小的支线则是次要的。选取地图内容应该遵循先主要后次要的顺序。

4.从大到小

例如,在地图上选取湖泊、水库、林地等地物,应先选取大型的或大范围的,后选取小型的或小范围的,这样做可以保证大的地物首先入选。

总之,选取要从总体出发,首先选取主要的、高级的、大型的地物,再依次选取次要的、低级的、小型的地物,最后再从整体上进行分析,观察是否反映了制图区域的总体特征,这样既可以保证地图能表示出制图区域的基本特征和制图对象的主次关系,又能使地图有适当的载负量和丰富的内容,图面清晰易读。

(三)选取的方法

1.资格法

指以一定的数量或质量指标作为选取的资格,凡达到资格标准的就选取表示,达不到的则予以舍去的一种选取方法。例如规定图上凡河流长1 cm、湖泊面积2 cm 2 、居民地人口数量500人以上者则予以选取,不足此数的就舍弃,此乃以数量指标作为选取的资格;以居民地的行政等级、道路的路面铺装材料、河流的通航性质、森林的树种等作为选取资格,则属于质量指标。资格法选取,标准明确,简单易行;缺点是以一个指标作为衡量选取的条件,有时不能全面衡量地物的重要程度,不易体现选取后的地图容量,难以控制各地区图面载负量的差别。因此,需要按区域情况规定出不同的选取标准。

2.定额法

指按规定图上单位面积内应选取表示地物的总数或密度,依选取的顺序进行选取,以不超出总量指标为限的一种选取方法。定额法选取,既可保证图上具有丰富的信息,又不影响地图的易读性。定额法选取受地理区域、地理要素的意义及其分布特点、符号大小和注记规格等因素的影响,在规定选取定额时必须要考虑这些因素;同时还要考虑地物本身特征及其与周围的联系。例如规定居民地选取数量时,一般要以居民地分布密度或人口密度分布状况为基础,对密度大的地区,单位面积内选取的数量要多些,密度小的地区则选取的数量要少些,这样才较合理。定额法的缺点是难以保证选取的数量同所需要的质量指标取得协调。如编省区行政区划图,要求选取所有乡镇级以上的居民地,但是不同地区乡镇的范围大小不一,数量多少不等,若按定额选取将会出现有的地方乡镇级居民地选完后,还要选一些自然村才能达到定额指标,而某些地区乡镇级居民地却超过定额指标,无法全部选取,这样就形成各地区质量标准的不统一。为此,通常规定一临界指标,即最高与最低指标,以调整不同区域间选取的差别,如我国1∶100万地形图规定居民地选取定额(表4-3-1)。

表4-3-1 我国1∶100万地形图居民地选取指标

资格法与定额法各有优缺点,为此,实际工作中常使二者结合起来应用,以取长补短。

3.根式定律法

又叫开方根定律法。是由德国地图学家托普费尔(F.Topfer)在多年制图实践基础上提出的。他认为资料图上某一要素转到新编地图上,其数量变化与这两幅图的比例尺分母的平方根有关,其关系可以用下式表示:

式中: N x N z 分别为新编图和资料图上有关要素的数量; M x M z 分别为新编图和资料图比例尺分母。为了更好地反映同一要素具有不同等级的数值和适应因地图比例尺缩小而给符号尺寸带来的变化,须在上式右边乘上物体重要等级改正系数 K 和符号尺寸改正数 C ,并改写为:

根式定律法适用于同一种符号(或稍小些)的同一类地图(如大比例尺地形图)。它只指出取舍的限额,而具体取舍哪些要素,仍需要由制图者按资格法确定,因此在实施时要与资格法配合使用。

二、制图对象的概括

制图对象概括,是指根据地图比例尺、用途和要求,确定地图内容各要素的分类分级原则,以及对地物的形状、数量和质量特征所进行的化简。地图内容各要素的分类分级原则是因图而异的,随机性强,无固定模式,只能因图而定。现仅介绍对地物形状、数量质量特征化简的基本方法。

(一)地物形状概括

地物形状概括,是指通过删除、夸大、合并、分割等方法,实施形状的化简,以保留地物本身所固有的典型特征。一般情况下,概括程度取决于地图比例尺,地图比例尺越小,概括的程度则越大。

1.删除与夸大

当地图比例尺缩小后,地物图形某些碎部无法清晰表示时应予删除,如河流、等高线、居民地、林地轮廓上的小弯曲等;但是,有时为了显示和加强某些特征,反而需要夸大表示某些本来按概括尺寸可能删除的碎部,如一条多微小弯曲的山区公路,若按指标进行概括,微小弯曲有可能全部被舍掉,公路将变成直线段,从而失去了原有的地理特征。

为了反映该公路的基本特征,就需要在删除大量细小弯曲的同时,夸大其中某些小弯曲(表4-3-2)。但是这种夸大不是纯主观和纯艺术的,要适可而止。

表4-3-2 图形碎部的删除与夸大

2.合并与分割

当地图比例尺缩小后,某些图形及其间隔随之缩小到难以区分时,可对同类要素的细部加以合并,以表示出它的总体特征。例如两块林地图形间隔很小,合并成一片林地;在中小比例尺地图上概括城镇居民地平面图形,可舍去次要街巷,合并街区,以反映该居民地的主要特征,所以删除与合并是互相联系的。合并有时也会歪曲图形的特征,如排列整齐的街区图形由于删除街道合并街区,而造成对街区的方向、排列方式或大小对比方面的歪曲。因此在合并的同时,又常辅以分割的处理,以保持街区原来的方向及不同方向上街区的数量对比(表4-3-3)。

表4-3-3 图形的合并与分割

(二)数量特征概括

数量特征概括,是指减少制图对象的数量差别和按数量的分级数目,舍弃低于规定数量指标等级的部分。随着地图比例尺的缩小,制图对象的数量分级必须减少。例如居民地,在1∶100万地形图上按人口数量分为六级,而在1∶400万地图上则分为四级;地形图上等高线的等高距,在1∶5万图上为10 m,1∶10万图上为20 m,1∶25万图上为50 m,1∶50万图上为100 m。在进行数量特征概括时,除考虑地图比例尺和用途外,还要特别注意考虑制图对象数量分布的特点及保持具有质量意义的分级界限,如某地区有80%居民地人口数量在6万~18万之间,考虑人口数量等级划分的连续性和分级界值应为整数的特点,取5万和20万作为分级界值就可以反映出该地区人口分布较集中的特征。我国规定居民地人口数在100万以上者为“大城市”,故100万就应该作为分级的一个界值;同样,在气温图上扩大等温线间距值时,必须保留划分我国亚热带、暖温带、温带和寒温带指标之一的最冷月16℃、0℃、-8℃、-28℃的气温值。

制图对象数量特征概括还表现在提高表示某类地物规模尺寸上,如在1∶2.5万地形图上,河宽10 m以上用双线表示,而在1∶10万地形图上则河宽40 m以上才可用双线表示。

(三)质量特征概括

质量特征概括,是指减少制图对象的质量差别,以较少的分类代替详细的分类,用总体的概念代替局部概念。随着地图比例尺的缩小或用途的改变,地图能够表达的地物数量越来越少,这就需要通过合并或删除来减少其类别,例如不表示森林的树种及其界线,就减少了林地间的质量差别;沼泽,在大比例尺地形图上区分能通行和不能通行的两类,到了1∶100万地形图上则不加区分,而统称为沼泽,只用一种沼泽符号表示。

三、制图对象的归纳推理

制图对象归纳推理,是指根据某种制图对象的采样点观测资料,按归纳推理方法建立该现象的分布模式,以此制成地图,反映其分布特点和变化规律的一种制图综合措施。例如根据各气象台站观测的气温等数据,用逻辑推理方法内插出若干新的数据点,绘成等值线图;根据土壤和地层采样点资料,经归纳推理确定其分布界线,制成土壤类型图和土层分布图;通过对制图资料的科学分析与研究,运用逻辑推理,将某些孤立的、无直接联系的数据或样品资料,制成揭示分布规律、内部性质及相互联系的地图,等等。

四、制图内容符号化

制图内容符号化,是指经过对制图对象的抽象、概括、分类、分级等过程,赋予有形与无形的制图对象一定形式的符号表示在图面上的一种制图综合方法。前文所述制图综合的各种措施最后都要用具体的地图符号来体现,即首先要将制图内容符号化。不同的事物,其符号化的方式不尽相同。地面上有形事物的符号化主要表现为定形与定性(图4-3-1)。

图4-3-1 有形地物的符号化

符号化的原则是按实际形状确定地图符号的基本形状,以符号的颜色或形状区分事物的性质,例如用点、线、面状符号表示呈点、线、面分布特征的水系要素,用蓝色表示水体,其中以蓝色线状符号表示河流、面状符号表示湖泊、点状符号表示井泉。要将气温、人口密度、宗教信仰等无形的事物表示在图上,首先要经过抽象与概念化的过程,例如人口密度就是经过归纳与推理,将人口与其分布面积相比而获得“密度”的概念;对密度分布进行符号化,就体现了抽象与概念化,即将密度相等的归为同一区(类或级),用界线符号标明,再在其内部描绘相应的图形——不同结构的晕线、花纹或不同的颜色。

五、地物的移位

地物移位,是指将地物在地图上的位置离开原处向附近作适当的移动,以使各要素都能得到清晰表示的一种制图综合方法。由于地图比例尺的缩小,缩小了制图对象之间的距离,但表示地图各要素的符号并没有随之缩小,这样就产生了以符号表示的各个地物之间相互压盖、模糊了相互关系,有的甚至无法正确表示。为了解决因相互压盖而造成关系不清的问题,需要采取“移位”的方法,即在保持其中最重要地理要素精度前提下,移动其他某一个或某几个地物符号的位置,以保持相互关系的正确。移位的基本原则是在尽量保持自然地理要素和重要的地物位置正确前提下,移动人文地理要素和其他次要地物的位置。例如当河流、铁路、公路等线状地物距离很近,比例尺缩小后挨到一块,无法用规定的符号描绘,此时保持河流位置不动,移动铁路和公路;若仅为铁路与公路挨在一起,则保持铁路位置不动,移动公路。

六、统一协调

统一协调,是指为突出地物间相互协调一致性的特征,反映和保持地物间内在联系客观规律而采取的一种制图综合措施。统一协调能充分体现制图综合的科学性和合理性。鉴于客观事物之间都是相互联系的,不是孤立的,因而在制图综合中不能只考虑单项要素的综合,而必须在各要素之间进行统一协调。例如对谷坡等高线形状概括时必须同时考虑水系支流的取舍,使等高线形态与河谷的发育协调起来,一旦小谷地删除了,则该谷地的水系支流就应舍去,否则就不合情理了;土壤与植被的分布界线基本吻合,所以土壤类型图与植被图的类型界线应取得基本一致。因此,在实施制图综合后,对制图区域各要素之间的相互关系要进行系统的观察和分析研究,除去要素关系不协调的地方。这在计算机地图自动综合中也是必须考虑的一个重要问题。只有这样才能科学地反映地理客观规律。 YJtcKNGy7LyYJkmQVs9pZpTv10epXhaFXpwSggkxN0hlyuuZ1tbEawvyzQNPvuPL

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