地图信息源及其处理.ppt

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1、第三篇 地图内容要素表示方法第六章 地图信息源及其处理,第一节 地图信息源 主要包括：地图资料、GPS数据、控制测量成果、天文点成果表、航空像片和卫星遥感影像、测绘技术档案、地理调查资料、地理文献、地图数据库或影像数据库、统计资料、野外测量数据等。,一.地图资料（数据）,主要指用于编制新地图的地图。包括地形图和各种专题地图。 1.地形图 综合表示地面上各个要素的特征和空间分布特点。内容完备精度高，是新编地图质量的保证。 一般用作编图的基本（底图）资料。 2.各种专题地图 指突出表示一种或几种专题要素内容的地图，对于它强调的“个性”特征表达的详细二真实，能满足各种专门用途的要求。 作为编制同类专

2、题地图的参考底图和编制普通地图时表达专题要素的依据。,二.影像资料（数据）,用于直接测制打比例尺地图(1/10万)和各种比例尺地图的更新。 1.航空像片 比例尺较大，分辨率：几十米到几米。 一般用于制作各种城市规划图、城区图、土地利用图、重点经济和军事目标数据的获取、更新。 具体使用时需对航片作纠正处理。 2.卫星影像 比例尺较小，分辨率：100M1M厘米级。通过遥感方式获取，具有速度快、覆盖面积大、全天候特点。 多用于快速获取、更新各种地图以及制作大区域影像地图。 3.地面实体纹理 是制作各种三维地图、专题地图等的重要资料。 它可以是实物或照片，直接在地图上使用；也可以将地图纹理、影像纹理等

3、贴在相应的物体上。,三.统计资料（数据）,是制作各种地图的重要数据源。一般存放于各单位的统计部门。数据涉及许多方面。主要作为专题地图编制的依据。 四.文字资料 与编图有关的各种专著、论文、调查报告、访问记录地图生产技术档案、地理调查资料以及地理文献等。 是进行区域分析、资料选择和各要素内容分类分级的重要参考资料；可用来研究各种制图资料的可靠程度和内容的完整性。,第二节 地图资料（数据）处理,一.地图数据的构成 1.空间数据 是用来描述地面物体或现象的空间位置、形状、大小的数据。 一般以点、线、面的方式存储于地图（图形）数据库中。分为：矢量与栅格两种。 重要特点：包含拓扑关系。即描述网格结构（交

4、通网、河网、境界线网），以及多边形结构（行政区划、地类区划）中结点、弧段和面域之间的关联、邻接与包含等关系。从质的方面反映地理实体之间的结构关系。 2.属性数据（非空间数据） 主要用来描述制图物体或现象的各种类别、等级等属性特征。 以属性编码方式存储于地图数据库中。,表达真实的世界,Real World,Raster Representation,Vector Representation,二.地图资料（数据）的整合,1.地图资料选择的要求 资料图的比例尺和投影，资料的内容、现势性、地理适应性、精度可靠性、使用方便性需要符合新编地图的要求。 具体编制新图时要求制图人员能灵活运用各种原则，抓住主

5、要问题，做出正确的选择并合理安排各种资料的利用程度和使用顺序。,2.地图资料（数据）整合的内容,整合内容： 资料数据的裁切和拼接； 地图投影、比例尺的转换； 不同符号系统之间的转换处理； 量度单位之间的转换处理； 数据编码和格式的转换； 数据的分类分级处理； 资料图比例尺与新编图比例尺相差较大时标描处理； 地图内容的更新和专题内容的转绘处理；等等。,3.地图资料（数据）整合的方法,1）标描方法 当资料图内容复杂或与新编图比例尺差异较大时，可在资料图上采用制图综合的方法，对内容要素先进行一次选取和化简处理，形成一个中间过渡底图。然后基于此底图再制作新编地图。 2）转绘方法 当新编图需要增加或更新

6、内容时，利用经纬线网将资料图上的内容转换到地理底图上（基本资料）形成编绘底图或数字化底图；或将多种资料的内容转绘在同一地理底图形成统一的资料参考图。,3）扫描矢量化方法,进行数字地图制图时 利用扫描仪逐一对地理底图（地形图、大比例尺地图、编稿图）进行扫描，获得位图图像文件； 再利用图像处理软件对图像进行处理和图像拼接，生成数字栅格图像底图； 再利用扫描矢量化软件 进行矢量化和数据采集与编辑，获得需要的地理底图的矢量数据。,4）投影、坐标系、数据格式转换方法,地图投影转换，可利用制图软件中的投影转换功能。 不同大地坐标系资料，可利用制图软件进行投影坐标的转换、坐标平移、图幅拼接等方法。 数据格式

7、转换，可利用多种图形图像处理软件进行数据格式的转换，也可通过编程直接转换。,5）其他处理方法,无实测地图资料时，允许因资料不平衡造成图形差别；甚至出现空白过渡带。 分幅资料图，可利用制图软件生成理论图廓和经纬线网；然后在图像处理软件中，将扫描图幅中分幅的部分，利用经纬线网将其纠正到新生成的图幅中。 合幅资料图，可扫描要合幅的两幅图的底图，然后利用图像处理软件进行图像处理，将要拼接图幅的部分，拷贝到另一图幅的空白处。,三.地图资料（数据）的分类分级,1.为什么要进行分类分级 分级分类是帮助人们揭示空间关系的一种方法。是人们认识事物并作出实质性解释的有效手段。 目的：为了便于描述和表示制图物体和现

8、象。 结果：将大量的个体压缩成少量群类。 2.地图资料（数据）的分类 基本资料：作为编图基本依据； 补充资料：补充和修正某些内容。,3.地图资料（数据）的分级,1）分级数确定的原则 考虑到用途和主题对数值估计精度的要求，区域分布特征被强调的程度，比例尺的影响，数据的可视化方法； 应保持数据的客观规律； 在满足精度要求的前提下，尽量减少分级数。,2）分级界线确定的原则,级内的数据差异尽可能小，级间的差异尽可能大； 级内必须有数据，一个数据只能出现在一个级别中； 界线可以连续，也可以不连续，这取决于数据特征； 尽可能采用规则变换的分级界线，以利于阅读和记忆； 分级界线应适当凑整。 3）空间数据分级

9、的方法 主要包括：等间隔分级、有系统的不等步度的分级、按某种变量系统确定分级间隔、聚类分析方法等。,第三节 地图上地理内容要素的空间分布特征,一.呈点状分布的地图要素 在地图上，点状要素是指那些实地面积较小，不能依地图比例尺表示，又要按点定位的小面积地物和实际的点状地物（控制点）。 分：集群式分布（集中分布于某一区域范围）、沿特定方向分布（沿某一线状地物分布、散列式分布（没有明显规律分布）。 表达空间上一个点位的符号。 具定位特征，为不依比例符号。,二.呈线状分布的地图要素,在地图上，线状要素是指一种表达为线状延伸分布的地物。这些符号可以保持地物线状延伸的相似性，对其宽度则夸大表示。 线状符号

10、的中心线（轴线）表示制图物体的实际位置；轮廓、形状（图式）、颜色类型或质量特征；宽度等级或数量特征。 表达空间上沿某个方向延伸的线状或带状现象的符号。 具定位特征，为半依比例符号。,三.呈面状分布的地图要素,地图上，面状要素是指一种能按地图比例尺表示地物轮廓形状的地物。 通常这种地物的轮廓能按真形表达处理，并在其中填绘符号和注记，以说明其质量和数量特征。 封闭实线表示范围固定，虚线表示范围不固定。 面状符号能表示出地物的位置、轮廓形状、面积大小及质量和数量特征。 表达空间上具连续两维分布的现象的符号。 具定位特征，为依比例符号。,四.呈体状分布的地图要素,在地图上，体状要素是指在实地呈立体分布

11、并连续布满整个区域的地物（地形、海洋、大气）及与之相似的现象（温度、降雨量、人口密度）。 通常用等值线（等高线、等深线、等雨量线、等温线）线状符号或特殊专题符号表达。 表达空间上具三维特征的现象的符号。 具定位特征，与比例尺相关。,上饶市地图地理信息表,上饶市县城分布图,第四节 地图上地理要素变量的量表方法,一.量表方法的概念 是一种借助心理物理学中常用的测量尺度对地理实体和现象进行定量或定性描述的方法。 通过地图符号（物理量）的视觉传输，定量地描述出人们对地理实体和现象的感觉经验（心理感受信息）。,二.量表方法的类型,1.定名量表（众数） 是用数字、字母、名称或任何记号对不同现象加以定性特征

12、的区分。 如点状城镇、采石场、北极；线状河名、路名；面状土地利用类别。 众数是最佳的数字统计量，它以一个群体中出现频率最大的类别定名。,依据制图对象固有特征进行区分,实例1.定名量表,在两个区域内A区棉花种植面积最多（频数为125亩，B区玉米种植面积最多（频数为324亩），它们是A、B区域中的众数。 衡量用众数描述定名量表是否准确的检验公式是变率。 变率V=1-众数的频数F/总数N VA=0.49，VB=0.28。V值越小，定名的代表性越大，效果越好。,A 棉花,B 玉米,2.顺序量表（分位）,是把对象按某种标志的差别排出相对顺序（按数量大小排出次序）。无单位和起始点。 只能区分对象的相对等级

13、，不能表明差别的具体量而形成数量概念。 如大中小城市、大、小港口。 选择中位数，并以四分位法研究观测结果的排序位置或编号的离差。,实例2.顺序量表,高四分位Q1=（1967+1213）/2=1590中位数Q2=（543+329）/2=436 低四分位Q3=（98+72）/2=85 以1590、436、85界线，可将其分为优、良、中、差四级顺序。 当划分大、中、小三级时，须研究四分位值域（Q1-Q3）与中位数的关系。 以1590、85为界线划分为高、中、低产三级顺序。 亦可人为地任意划分。,高产,中产,低产,某县蚕丝生产表,数据分级与图例设计,按某种标志将制图对象排序，表现为相对等级。,标志是以

14、定量为基础，通过计算或人为确定。 四分位法是其中一种常用的定量分类方法。 将数据从小到大排列，然后按各级内部数据个数相等的规则确定分级。,3.间距量表（等间隔）,是把对象按某一标志的差别（等间隔）排出具有差别大小顺序。有单位。 能获得关于差别大小的概念，比前两种对制图对象更精确的描述，但不能获得某物体具体的量。 常用统计量是算术平均值x=X/n； 描述数据的平均值离散度的标准差=（X-x）2/n的平方根。 当数据具有频率曲线的钟形分布状态时即正态分布，间距可定为标准差（或0.5、1.5），获得间距排列：x-2，x-，x，x+，x+2，从而获得数据分级的界线。,通过一定量值形成的制图对象排序,X

15、 x = n,x- 2 d ， x- d ， x， x + d ， x+ 2d,分级间隔值,常用的统计量是 算术平均值 X 和标准差 等差数列是常用的方法之一,实例3.间距量表,算术平均x=1690，标准差=507 间距的排列为： 676，1183，1690，2197，2704 出现在间距之间的频数有： 3 5 5 3,x- 2 d ， x- d ， x， x + d ， x+ 2d,676,1183,1690,2197,2704,某县小麦产量,数据分级与图例设计,4.比率量表（等比率）,是把对象按某一标志的差别（等比率）排出具有差别大小顺序。有起始点（绝对零值开始）和计量单位。 可以描述对象

16、的绝对量的一种完整的定量化方法。 大多数涉及长度、面积、体积的计量单位都是根据比率量表确定的。 如数据中最低值L、最高值H、比率r（可根据情况灵活设定）、k为常数项，按5级排序则有： L，kLr，kLr2，kLr3，kLr4，H。 设r=2，因H= kLr5，得k=H/ Lr5。 从而得到各项数据的的具体排列。 确定分级界线kLr，kLr2，kLr3，kLr4。 从绝对零值开始，将所有数据分为 kLr4五级。,以明确的比率数值描述制图对象的数值差异,等比数列是常用的方法之一,L, kLr, kLr2, kLr3, kLr4, kLr5, , H,实例4.比率量表,某县蚕丝生产表,数据中最低值L

17、、最高值H、比率r（可根据情况灵活设定）、k为常数项，按5级排序则有： L，kLr，kLr2，kLr3，kLr4，H。 令L=23，H=3726，设r=2， 因H= kLr5，得k=H/ Lr5。 K=3726/（23*32）=5.0625 得到的数据排列为： 23，233，466，931，1863，3726 为便于阅读，将量表凑成整数排列：1900 或2000,240,470,950,1900,数据分级与图例设计,四种量表关系,四种量表是有序的，按其精度排序：定名量表顺序量表间距量表比率量表。 也就是说，在制图中可以把比率量表处理为其他三种，而定名量表的数据却只能用定名量表来表达，不能改变为其他形式的数据。 定名量表表现质量差异；顺序量表有等级感；间距量表和比率量表能显示数量差异，比率量表是间距量表的精确化。 另外，量表都凑成整数便于阅读。,