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第25章 专题地图内容表示方法(2)

(1)点状符号的形状、色彩(在这里指色相)视觉变量可以区分专题要素的质量差别,表示其定性或分类的情况(见图8-2)。其中,色彩差别比形状差别更明显,特别是在电子地图设计中色彩尤为重要。表示多重质量差别时,可以用点状符号表示主要差别,用其色彩表示次要差别,反之,也可。

(2)点状符号的尺寸大小或图案的明度变化可以表示专题要素的数量特征和分级特征。实际设计中,主要是利用尺寸这个视觉变量,所以实质上是进行分级点状符号和比率符号的设计。但需要注意的是不能根据比率符号在地图上所占面积来判断专题要素的分布范围。在同一点上通过相同形状,不同尺寸的符号叠置可以反映专题要素的发展动态,见图8-3。

(3)定点符号的配置。在专题地图中采用符号法时,应该注意符号的定位。首先,必须准确地表示出重要的底图要素(河流、道路、居民点等),这样有利于专题要素的定位。

第二,运用几何符号可以把所示物体的位置准确地定位于图上。第三,当几种性质不同的现象(但属同一类型、且可量测)同定位于一点,产生不易定位及符号重叠时,可保持定位点的位置,将各个符号化为一个组合结构符号(即非结构型符号)定位于点位。尽管它们同定位于一点,但仍然相互独立。第四,当一些现象由于指标不一而难以合并时,可将各现象的符号置于相应点周围。

8.2.2线状分布要素的表示方法——线状符号法

线状符号法是用来表示呈线状或带状延伸的专题要素的一种方法。

线状符号在普通地图上的应用是常见的,如用线状符号表示水系、交通网、境界线等。

在专题地图上,线状符号除了表示上述要素外,还表示各种几何概念的线划,如分水线、合水线、坡麓线、构造线、地震分布线和地面上各种确定的境界线、气象上的峰、海岸等;还可以表示用线划描述的运动物体的轨迹线、位置线,如航空线、航海线等;还能显示目标之间的联系,如商品产销地、空中走廊等,以及物体或现象相互作用的地带。这些线划都有其自身的地理意义、定位要求和形状特征(见图8-4)。

线状符号可以用色彩和形状表示专题要素的质量特征,也可以反映不同时间的变化。但一般不表示专题要素的数量特征。如区分海岸类型、区分不同的地质构造线,表示某河段在不同时期内河床的变迁位置。

线状符号有多种多样的图形。一般来说,线划的粗细可区分要素的顺序,如山脊线的主次。对于稳定性强的重要地物或现象一般用实线,稳定性差的或次要的地物或现象用虚线。

在专题地图上的线状符号常有一定的宽度,在描绘时与普通地图不完全一样。在普通地图上,线状符号往往描绘于被表示物体的中心线上;而在专题地图上,有的描绘于被表示物体的中心线(如地质构造线、变迁的河床),有的将其描绘于线状物体的某一边,形成一定宽度的颜色带或晕线带,如海岸类型和海岸潮汐性质。

8.2.3布满于制图区域现象的表示方法——质底法和等值线法

布满整个制图区域现象的表示方法有两种,即质底法和等值线法。质底法偏重于表示现象的质量特征,而等值线法则偏重于表示现象的数量特征。

1.质底法

质底法是把全制图区域按照专题现象的某种指标划分区域或各类型的分布范围,在各界线范围内涂以颜色或填绘晕线、花纹(乃至注以注记),以显示连续而布满全制图区域的现象的质的差别(或各区域间的差别)。由于常用底色或其他整饰方法来表示各分区间质的差别,所以称质底法。又因为这种方法着重表示现象质的差别,一般不直接表示其数量特征,故也称质别法。此法常用于地质图、地貌图、土壤图、植被图、土地利用图、行政区划图、自然区划图、经济区划图等。

在质底法图上,图例说明要尽可能详细地反映出分类的指标、类型的等级及其标志,并注意分类标志的次序和完整性。质底法具有鲜明、美观、清晰的优点。但在不同现象之间,显示其渐进性和渗透性较为困难。图上某一区域只属于一种类型或一种区划(见图8-5)。

2.等值线法

等值线是由某现象的数值相等的各点所连成的一条平滑曲线,如等高线、等温线、等雨量线、等磁偏线、等气压线等。等值线法就是利用一组等值线表示制图现象分布特征的方法。等值线法的特点如下。

(1)等值线法适宜表示连续分布而又逐渐变化的现象,此时等值线间的任何点可以插值求得其数值。如自然现象中的地形、气候、地壳变动等现象。

(2)对于离散分布而逐渐变化的现象,通过统计处理,也可用等值线法表示。这种根据点代表的面积指标绘出的等值线称为伪等值线,如人口密度图。

(3)等值线法既可反映现象的强度,又可反映随着时间变化的现象,如磁差年变化;既可反映现象的移动,如气团季节性变化,又可反映现象发生的时间和进展,如冰冻日期等。

(4)采用等值线法时,每个点所具有的数量指标必须完全是同一性质的。

(5)等值线的间隔最好保持一定的常数,这样有利于依据等值线的疏密程度判断现象的变化程度。另外,如果数值变化范围大,间隔也可扩大(如地貌等高距那样)。

(6)在同一幅地图上,可以表示两三种等值线系统,显示几种现象的相互联系。但这种图易读性降低,因此常用分层设色辅助表示其中一种等值线系统。

等值线的绘制方法包括手工绘制和计算机绘制。

手工绘制等值线时,在图上把数据点的位置确定下来,确定等值线间距,再把各点连线,在线上进行内插,即按相邻控制点之间的距离比例得到某值,然后由该值确定等值线的位置,最后将等值的诸点连成一条平滑曲线。一般来说,大多数手工内插方法是假设数据点间呈均匀或线性变化。

计算机绘制等值线的算法不是很复杂,比较容易实现。通常分两步进行。第一步是初步内插,即计算出制图区域,加密网格上的所有数据点的值。第二步是再次内插,再次内插是根据内插网模型确定等值线的位置,通常采用线性内插法。计算机绘制等值线的方法有网格法和三角网法。

8.2.4间断呈片状分布现象的表示方法——范围法

范围法用面状符号在地图上表示某专题要素在制图区域内间断而成片的分布范围和状况,如煤田的分布、森林的分布、棉花或农作物的分布等。范围法在地图上标明的不是个别地点,而是一定的面积,因此又称为面积法。

范围法实质上也是进行面状符号的设计,其轮廓线及面的色彩、图案、注记是主要的视觉变量。

区域范围界线的确定一般是根据实际分布范围而定的,其界线有精确和概略之分。精确的区域范围是尽可能准确地勾绘出要素分布的轮廓线。概略范围是仅仅大致地表示出要素的分布范围,没有精确的轮廓线,这种范围经常不绘出轮廓线,用散列的符号或仅用文字、单个符号表示现象的分布范围,见图8-7。

8.2.5分散分布现象的表示方法——点值法

代表一定数值的大小相等、形状相同的点,反映某要素的分布范围、数量特征和密度变化的方法叫做点值法。点子的大小及其所代表的数值是固定的;点子的多少可以反映现象的数量规模;点子的配置可以反映现象集中或分散的分布特征;在一幅地图上,可以有不同尺寸的几种点,或不同颜色的点。尺寸不同的点表示数量相差非常悬殊的情况;颜色不同的点,表示不同的类别,如城市人口分布和农村人口分布。点值法主要目的是传输空间密度差异的信息,通常用来表示大面积离散现象的空间分布。如人口分布、农作物播种面积、牲畜的养殖总数等。

用点值法作图时,点子的排布方式有两种:一是均匀布点法;二是定位布点法。如图8-8所示。

均匀布点法就是在相应的统计区域将点均匀分配,统计区域内没有密度差异,这是它的缺点。为了克服均匀化的缺点,可以采取缩小统计单元的办法,例如,欲做某省小比例尺某种作物面积分布的点值图,图上以市地为区划单位来阐明各区现象分布的特征,在编图作业中可以取县作为统计单元布点。布点时按县区范围均匀配置,但地区内各县之间就不是均匀的了,此时各县之间不应留很大间隔。

定位布点法应按照现象分布的地理特征来配置点子,此时在同一统计单元内,不同的地形小单元如平原区、山区等,现象的密度可能是不同的。因此,点子应按地理单元加权分配,在缺乏这些统计数据的情况下,可参考分布情况或一般规律确定一定比例(总和为1),以此作为权值来分配点子。

点值法中的一个重要问题是确定每个点所代表的数值(权值)及点子的大小。点值的确定应顾及各区域的数量差异,但点值确定得过大或过小都是不合适的。点值过大,图上点子过少,不能反映要素的实际分布情况;点值过小,在要素分布稠密的地区,点子会发生重叠,现象分布的集中程度得不到真实的反映。因此,确定点值的原则是:在最大密度区点子不重叠,在最小密度区不空缺。例如,在人口分布图上,首先规定点子的大小(一般为0.2~0.3mm),然后用这样大小的点子在人口密度最大的区域内点绘,使其保持彼此分离但又充满区域,数出排布的点子数再除以该区域的人口数后凑成整数,即为该图上合适的点值。

8.2.6现象移动的表示方法——动线法

动线法用箭形符号的宽窄不同来显示地图要素的移动方向、路线及其数量和质量特征,如自然现象中的洋流、风向,社会经济现象中的货物运输、资金流动、居民迁移、军队的行进和探险路线等。

动线法可以反映各种迁移方式。它可以反映点状物体的运动路线(如船舶航行)、线状物体或现象的移动(如战线移动),面状物体的移动(如熔岩流动),集群和分散现象的移动(如动物迁徙),整片分布现象的运动(如大气的变化)等。

动线法实质上是进行带箭头的线状符号的设计,通过其色彩、宽度、长度、形状等视觉变量表示现象各方面的特征。

动线符号有多种多样的形式,其中以线状符号的箭头指向表示运动方向,以线状符号的形状、色相表示现象的类别或性质。

以线状符号的宽度尺寸或色彩的明度变化表示现象的等级或数量特征;以线状符号的长度尺寸表示现象的稳定程度;整个运动线符号的位置表示运动的轨迹。表示河流的流量,用绝对连续比率符号,表示货流强度,输送旅客量可用绝对的或条件的分级比率符号表示。

8.2.7适用于多种分布现象的表示方法——分级统计区域法、定位图表法、分区统计图表法

有的表示方法,并不局限于表示一种分布特征的专题要素,而是适用于几种分布特征要素的表示。这类表示方法包括分级统计区域法、定位图表法和分区统计图表法。

1.分级统计区域法

分级统计区域法就是以一定区划为单位,根据各区某专题要素的数量平均值进行分级,通过面状符号的设计表示该要素在不同区域内的差别的方法,具体来说就是用面状符号的色彩或图案(晕线)表示分级的各等值区域,通过色彩的同色或相近色的明度变化及晕线的疏密变化,反映现象的强度变化,而且要符合等级感受效果。其中平均数值主要有两种基本形式,一种是比率数据,又称强度相对数,是指两个相互联系的指数比较。如人口密度(人口数/区域面积)、人均收入(总收入/人口数),人均产量等,这些比率数据,可以说明数量多少、速度快慢、实力强弱和水平高低,能够给人以深刻印象。另一种形式是比重数据,又称结构相对数,表示区域内同一指标的部分量占总量的比例。如耕地面积占总面积的百分比,大学文化程度人数占总人数的百分比,等等。这些数据也可以用来表示制图现象随时间的变化,如各行政区单位人口增减的百分比或千分比,可以较准确地显示区域发展水平。

2.定位图表法

定位图表法是一种定位于地图要素分布范围内某些地点上的、以相同类型的统计图表表示范围内地图要素数量、内部结构或周期性数量变化的方法。这种表示方法主要反映周期性现象的特征,例如,温度与降水量的年变化、潮汐的半月变化、相对湿度、沿河流线上各水文站的水文图表等。专题地图上,根据所表示现象的性质,常见的可分为两种:淤表示点上的周期变化数据,无方向概念,如气温与降水;于表示点上的周期变化数据,有方向概念,如风速与频率。

定位图表表示的周期视地图的用途和资料而定,有的以“月冶为单位,有的以“季冶为单位,也有以半年乃至一年为单位的。如风向频率、相对湿度,可以“月冶或“季冶为单位,气温和降水则常以“月冶为单位。

定位图表法中各观测点的数量指标是根据有较长时间记录的、各点同一时期观测值的平均值而得的。从形式上看,它只是反映某些“点冶上的现象,然而,它却可通过这些“点冶上图形的总体特征,分析地表明呈面状或线状连续分布的制图现象的变化特征。这就好像通过抽样统计来说明全局一样,因此正确地选择典型地点十分重要。在海洋上,表示风向(和洋流)频率和风向的定位图表往往是均匀的等间隔配置的。定位图表一般描绘于地图内相应的点上,但也有的被描绘于地图之外,而用名称注记说明所代表点的。

3.分区统计图表法

分区统计图表法是一种以一定区划为单位,用统计图表表示各区划单位内地图要素的数量及其结构的方法。统计图表符号通常描绘在地图上各相应的分区内。分区统计图表法只表示每个区划内现象的总和,而无法反映现象的地理分布,因此,它是一种非精确的制图表示法,属统计制图的一种。在制图时,区划单位越大,各区划内情况越复杂,则对现象的反映越概略。可是分区也不能太小,否则会因分区面积较小而难以描绘统计图表及其内部结构。

分区统计图表法显示的是现象的绝对数量指标,而不是相对数量指标,可以用由小到大的渐变图形或图表反映不同时期内现象的发展动态。