地图学新第5章地图符号

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1、地图符号 地图概括的最后一步骤：符号化 地图符号是地图的语言 符号是一种物质的对象、属性或过程，用它来表示抽象 的概念。这种表示是以约定的关系为基础的。 地图符号是表达地图内容的基本手段，它由形状不同、 大小不一、色彩有别的图形和文字组成。 地图符号是地图的 语言，是一种图形语言。它与文字相比，最大的特点是形象 直观、一目了然。 就 单个符号 而言，它可以表示客观事物的类别、空间分 布位置、数量多少。就 同类事物 而言，可以反映该类事物的 分布特点。各类 符号的总和 ，则可以表示各类事物之间的相 互关系及区域总体特征。 地图符号不仅具有确定客观事物的空间位置、分布特点 以及数量、质量特征的基本

2、功能，还具有相互联系和共同表 达地理环境诸要素总体特征的特殊功能。 第一节 地图符号的构成特点与功能 一 、 地图符号的构成特点 地图内容是通过符号来表达的 ， 因此符号具有如下特点： 1.符号应与实际事物的具体特征有联系 ， 以便于根据符号 联想实际事物； 2.符号之间应有明显的差异 ， 以便相互区别； 3.同类事物的符号应该类似 ， 以便分析各类事物总的分 布情况 ， 以及研究各类事物 之间的相互联系； 4.简单、美观、便于记忆、使用方便 。 二 、 地图符号的功能 地图是空间信息的符号模型 ， 符号具有地图语言的功能 ， 它表现在以下的四个方面： （ 1） 地图符号是空间信息传递的手段

3、。 （ 2） 地图符号构成的符号模型 ， 不受比例尺缩小的限制 ， 仍能反映区域的基本面貌 。 （ 3） 地图符号提供地图极大的表现能力 。 （ 4） 地图符号能再现客体的空间模型 ， 或者给难以表达的 现象建立构想模型 。 三、 地图符号的分类 1.按符号的空间分布情况 。 点位分布 表现为：地图上一个定位 点 。 一个独立位置的事物 、 一个测 量控制点等 ， 代表一个地区的国民 经济统计图形 ， 也算做点位分布 。 线状分布 指存在于空间的有序现象 ， 线状符号在地图上是一个线段 。 如 河流 、 道路 、 运输线 。 三、 地图符号的分类 1.按符号的空间分布情况 。 面积分布 指事物

4、的占有范围 、 连续的空间 现象 。 因此面状符号在地图上是一块图斑 。 体积分布 可以推想为从某一基准面向上下 延伸的空间体，例如人口或一座城市，可 以表示具有体积量度特征的有形实物或概 念产物，这些空间现象可以构成一个光滑 曲面。 因此体积符号在地图上可以表现为 点状、线状、面状三维模型 。 所以把地图上符号的分类确定为点状符号、 线状符号、面状符号、体积符号。 三、 地图符号的分类 2.从视觉上可分为形象符号 、 抽象符号 。 形象符号 是对应于空间事物形态特征的符号 ， 它的象征性 和约定性很好 。 抽象符号 是用几何形状和色彩表示的符号系列 ， 这些符号 能体现量的变化 ， 但约定性

5、很差 。 一个三角形既可以代表 控制点 ， 也可以代表金矿 、 消防队等 。 第二节 量表在符号设计中的应用 空间信息是可以从空间获得的事物，又称空间数据，地理 学者为了在地图上直接或间接描述空间的数量特征，应用 了心理物理学惯常采用的量度方法 量表法，对空间数 据进行数学处理，根据被处理数据的属性，量表法可分为 四种：定名量表、顺序量表、间距量表、比率量表。 一、定名量表 是最低水平的量表尺度。 它以一个群体中出现频率最大的 类别定名。 定名量表几乎不需要数学处理，只要找出它的 代表属性就可以定名。 二、顺序量表 是 按数组顺序排列，其结果是没有绝对零 值。 运算方法是选择中位数，并以四分位

6、法研究观测结果 的排列位置或编号的离差。顺序量表显示地图符号的优、 良、中、差或大、中、小。 乡名 顺序 产量 / k g 大名 1 3726 西古城 2 2174 东古城 3 1967 辛店 4 1213 1590 周口 5 876 大屯 6 543 沙峪 7 329 三合 8 137 宣良 9 98 万和 10 72 85 邢湾 11 59 马店 12 23 某镇蚕丝生产量 436 乡名 k g/ 亩 以标准差分割的间距 以标准差分割的间距 大名 2136 976 西古城 2701 853.1 1038 676 东古城 1423 1149 辛店 1275 1223 周口 2343 1271

7、.5 1275 1183 大屯 1691 1423 沙峪 1881 1539 三合 1924 1689.9 1549 1690 宣良 2481 1691 万和 976 1710 邢湾 1223 2108.4 1881 2197 马店 1549 1924 大洲 1038 2136 王座 1149 2526.8 2343 2704 府右 1539 2481 三门 1710 2701 总产量 27039 均产量 1690 标准差 418.4 507 4 3 5 5 3 4 4 4 某县小麦生产量 三 、 间距量表 采用间距量表可以区分空间数据量的差别 ， 常用的统计 量是算数平方根 ， 而描述数据的

8、平均值离散度是标准差 。 乡名 k g/ 亩 以标准差分割的间距 以标准差分割的间距 大名 2136 976 西古城 2701 853.1 1038 676 东古城 1423 1149 辛店 1275 1223 周口 2343 1271.5 1275 1183 大屯 1691 1423 沙峪 1881 1539 三合 1924 1689.9 1549 1690 宣良 2481 1691 万和 976 1710 邢湾 1223 2108.4 1881 2197 马店 1549 1924 大洲 1038 2136 王座 1149 2526.8 2343 2704 府右 1539 2481 三门 1

9、710 2701 总产量 27039 均产量 1690 标准差 418.4 507 4 4 4 某县小麦生产量 4 3 5 5 3 四 、 比率量表 它和间距量表一样 ， 按已知数据的间隔排序 ， 但成比率变化 ， 从绝对零值开始又能进行各种算术运算 ， 它实际是间距量表的精确化 。 乡名 顺序 产量 / kg 大名 1 3726 西古城 2 2174 东古城 3 1967 辛店 4 1213 周口 5 876 大屯 6 543 沙峪 7 329 三合 8 137 宣良 9 98 万和 10 72 邢湾 11 59 马店 12 23 某镇蚕丝生产量 蚕丝产量的最低值为 L，最高值为 H，比率为

10、 r，按 5 级排序， L， kLr， kLr2 ， kLr3 ， kLr4 ， H H= kLr5 ， k=H/Lr5 式中， k为常数项。 L=23， H=3726，设 r=2，则： K=3726/(23*32)=5.0625 5项的数据排列为： 23， 233， 466， 931， 1863， 3726 折算为整数： 1900 乡名 顺序 产量 / kg 大名 1 3726 西古城 2 2174 东古城 3 1967 辛店 4 1213 周口 5 876 大屯 6 543 沙峪 7 329 三合 8 137 宣良 9 98 万和 10 72 邢湾 11 59 马店 12 23 某镇蚕丝生

11、产量 地 图 符 号 的 基 本 体 系 第三节 构成符号的视觉变量 一 、 构成符号的视觉变量 1967年法国贝尔廷领导的图形实验室经过多年的探讨 ， 提 出形状 、 尺寸 、 方向 、 亮度 、 色彩和密度的差别改变了图形外 观 ， 称为视觉变量 。 近 30年来 ， 许多学者在肯定了他的视觉变 量理论的同时 ， 提出了多种构成图形要素的方案 。 我们认为 ， 视觉变量是构成图形的基本要素 ， 它包括：形状 、 尺寸 、 方向 、 颜色 、 网纹五个方面 。 在细分时 ， 颜色的三个特性可以理解为 独立的视觉变量 （ 色相 、 饱和度 、 亮度 ） ， 而网纹中的三种组 合 ， 也分别具备

12、视觉变量的特征 （ 排列 、 纹理 、 方向 ） 。 1.形状变量 是视觉上能够区别开来的几何单体。对于点状符 号来说，符号本身就体现了形状的变量。形状变量在线状符 号中是一个个形状变量的连续，在面状符号中是一排排形状 的连续，而不是整线段或整个面积同属一个形状变量。 2.尺寸变形 是组成不同形状的符号在量度上的变量。衡量尺 寸变量要从几何面的直径、长、宽、高和多边形的面积作比较。 3.方向变量 适用于长形或线状的符号。所谓方向变化是相对图幅的坐 标系而言，在整幅图中必须和地理坐标的经线或直角坐标线 成统一的交角才不致混乱。 4.颜色 变量 是 最活跃的一种视觉变量 。颜色包括颜色和非 颜色（

13、黑白色），颜色具有色相、亮度、彩度三种特性，而 非颜色却只有亮度特性。颜色的三种特性对制图来说各有作 用，因而也可以各自成为一种视觉变量。 5.网纹变量 指在一个符号或面积内部对线条或图形记号的重 复交替使用。 包括 线划网纹、点状网纹和混合网纹 。就网纹的 组合来说，主要表现在方向、纹理和排列上，并且以整体特征 被感受。 网纹的纹理变量 由间距相等的点或平行线段组成，线 段可以是虚线、实线或波纹线。点状纹理也称晕点，线状纹理 也称晕线。 网纹的排列变量 由规则或不规则、抽象或象形的形 状所组成。 网纹的排列 点 、 线 、 面符号在视觉变量上的关系图 二 、 视觉变量的组合 在千变万化的符号

14、形式中 ， 根据空间事物相互联系的特 征 ， 以某种变量为主脉 ， 可以形成一系列结构符号 。 在 点状符号 中：（ 1）改变形状 a；（ 2）间断形状 b；（ 3） 附加形状 c； (4)组合形状 d；（ 5）改变方向 e。 线状符号形状的连续变化 ，可以产生实线和间断线。也 可以用叠加、组合和定向构成一个相互联系的线状符号系列。 线状符号的变化也不限于一种变量，尺寸变量参与了线状符 号的变异。 面状符号的结构 中，网纹变量起很大作用，在一定意义上 说网纹变量是形状变量的组合。 从构形而言，视觉变量产生的符号可以区分为规则的和不 规则的图形。象形符号也是一种不规则符号，很难以某种变 量说明它

15、。 第四节 色彩 一 、 彩色的量度 每一种彩色视觉都可依据三个特性进行度量 ， 即 色相 、 亮度和彩度 。 1.色相 是色彩视觉相互区别的心理学特征 ， 它取决于某种彩色反射光谱的 主波长 。 我们把红 、 橙 、 黄 、 绿 、 蓝 、 紫定为基本相色 。 光的三原色 又称加色原色：红 、 绿 、 蓝 。 用于光的混合和色彩监视 器的色彩显示 。 颜料的三原色 又称减色原色：黄、品红、青。 用于颜料和印刷。 2亮度 。 表示色光的强度 ， 是彩色和非彩色的明暗特征 。 任何色相的量度级分的过多时 ， 不容易被识别 ， 亮度对比加 大 ， 才容易分辨 。 3彩度 。它的心理学概念就是饱和度

16、，是指彩色相对于光 谱色的纯洁度。彩度对于色彩来说，不仅是一种量度标准而 且构成了色彩的千差万别，丰富了色库，彩度常常参与地图 的配色，不同的彩度弥补了图面的彩色设计。 二 、 色彩的表示和感受效应 色彩在地图感受中的作用十分显著 ： (1) 提高了地图传递空间信息的容量 。 (2) 用视觉次序反映地物的数量特征 和动态变化 (3) 增进地图的美感和艺术造型 地图色彩的选择，有些是以生理学为基础的，人的知觉 机制所起的作用构成设计图形时的限制；有些是以心理学为 基础的，对色彩产生寓意的和主观的效果；有些则是色彩应 用长期形成的用色习惯。 1.前进色和后退色 把色采区分为前进色和后退色出于生理

17、特性 ， 地图上海洋部分用蓝色表示 ， 地势部分分层设色时用 暖色表示 ， 都和色彩的感觉有关 。 2.色彩的交互作用 观看色彩不仅取决于它的物理刺激 ， 而且 还因周围色彩的交互作用向对立色相转化 。 3色彩的恒常性 当光源的光谱成分发生变化时 ， 我们看到地 图的颜色会保持不变 ， 这种特性成为色彩的恒常性 。 4感情色彩 色彩与人的情感或情绪有着广泛的联系 ， 不同民 族的文化特点又赋予色彩以各自含义和象征 。 5习惯用色 色彩也不是都能寓意，相当一部分地图图例的色 彩选择与感情因素无关，而是按照逻辑及习惯设定彩色。经 过长期沿用，有的形成了规范，有的也已约定俗成。 三 、 色彩的选配

18、1.同种色的配合 2.类似色的配合 3.原色的配合 4.互补色的配合 5.对比色的配合 6.综合色的配合 第五节 符号与图形的感受效果 一 、 视觉变量的感受效果 从功能上看 ， 视觉变量可以概分为三类： 一种是能获得数量感受的变量 ， 即二维平面上的尺寸 ， 由于数量感要求变量的可量度性 ， 因而 尺寸是产生数量感唯 一的变量 。 另一种是能获得次序感受的变量 。亮度、网纹、尺寸变 量都能产生这种次序级别。尺寸、网纹的纹理变量、网纹的 方向变量能参照亮度排序的模式，也可以产生次序感受。 图形的差异感 包括 组合感受和选择感受 两个方面。 几种变量的参与及他们自身的差异，使图幅具有组合感 受和

19、整体性。在这里变量原有的差异退到了次要的地位。与 组合感受并存，又有较强差异反映的是选择感受。尺寸、亮 度、网纹、颜色和方向等每一种视觉变量的选择都有自己的 个性。所以选择感受体现了地图内容的差异。 二 、 图形视觉的心理效果 聚类感受 、 视觉对比 、 层次结构 、 图形与背景 、 视觉平衡 ， 都是影响地图设计的视觉心理因素 。 1.聚类感受 大脑被认为是一个动力系统 。 视知觉对刺激 物积极的组织使类似或邻近的刺激有结合起来的倾向 。 反之 ， 不同类别的个 。 （ 1）类似因素 相互类似的刺激容易组成整体。 （ 2）邻近因素 相距较短的或互相邻接的刺激物，容易组 成整体。 （ 3）闭合

20、感觉 一个接近于完形但还没有闭合的图形，瞬时 观察总有把它和拢的倾向。 （ 4）完形倾向 彼此相属的部分容易组成整体，而不相属的 部分便离开了主体 。 2视觉对比 对比产生于视觉差异 。 区分为主要部分和次要部分 。 地图设 计者应努力造成差异 ， 以便在对比中取得协调 。 （ 1） 线划对比 线划的类型和宽度构成一张地图的网络 ， 产 生丰富的信息 。 （ 2）色彩对比 色彩对比小的图形呆板单调，不能引起 注意。色相对比在视觉中出现不同层次，产生地图结构的 差异。由亮度的反差造成地图上的亮区和暗区可以突出主 题。主题以外的图形普染浅灰色也可以显现主题的地位。 冷暖色对比和互补色对比对一些图种

21、非常有用。 （ 3）网纹对比 因为网纹多数用于面状符号，它的对比 程度通常由选择的定性制图或定量制图的性质所决定。网纹 的排列变量之间的差异性较大，对比明显产生选择性感受。 定性制图时，网纹常用于次级分类。 3层次结构 大多数空间信息的传输 ， 包含着复杂的关系 ， 图形需要进 行层次分析 ， 以便将地图资料清晰化和专题资料系统化 ， 使重要性不 同的地图内容层次结构分明 。 （ 1） 延伸网络 主要 反映线状符号的网络关系 ， 例如河流系统的主流 和支流关系 ， 全国的道路系统也是如此 。 延伸网络通常是顺序性的 ， 但对线路的等级进行量化 ， 以显示空间信息的相对重要性 。 （ 2）层次网

22、络 多 用于表示主题的分类系统 。由于分类按上下级的关 系组成网络，因此每项类别和特征都在网络中处于固定位置，一个类 别的意义内涵要由该类别与其他类别和特征的关系来决定。 只是层次 结构划分没有主次的概念。 （ 3）立体层次 和层次网络正好相反，它要求被表示的成 分处于不同的视觉平面上。 立体层次也可表现为单个符号的叠加和晕线处理。 （ 4）激活扩散 20世纪 70年代提出的激活扩散模型放弃了 分类系统的层次结构，而以语义联系或语义相似性将概念 联系组织起来。（中文联想输入法） 这种模型在地图上的应用：当一个系统被加工或受到刺激， 在该系统的结点上就出现激活，然后沿结点的各连线，系 统向四周扩

23、散。 一般地图用层次网络模型编制图例系统是最常见的手法， 但对于文化旅游景观地图或军事地图，如果采用激活扩散 模型的图例系统，将能收到较好的效果。 高速公路 立交桥 道路出口 4.图形与背景 图形是具有一定界线 、 组织比较严密的 ， 背景则是没有界 线的同一性空间 。 在心理感受上 ， 图形与背景的构成有如下 特征： （ 1）明暗差异产生图形 视觉的特点就是注意力集中在差 别上，下图中由于海水部分较暗，则较亮的陆地成为图形。 （ 2） 良好的边界产生图形 边界起两种视觉作用 ， 一是使 图形造成闭合 ， 自然形成一个整体；一是产生差异也区分为 一个整体 。 （ 3） 清晰的区域产生图形 主题

24、部分的地图 ， 经过较精心 的设计和绘制 ， 与周边图形产生差异 ， 这种差异便为知觉场 发现 ， 产生图形与背景的差别 。 （ 4） 熟悉产生图形 若已知的图形已存储在记忆中 ， 便能对 比生疏的图形产生差异 ， 在知觉场中使熟悉的图形突出 。 相 反的 ， 若要是未曾记忆的区域成为图形 ， 就需要组织较多的 记忆因素 。 （ 版图 、 行政图 ） （ 5） 较小区域容易成为图形 较小区域与较大区域并列时 ， 往往是小区域作为图形首先出现 。 5视觉平衡 平衡是一种均匀的状态 。 美国阿恩海姆提出视觉平衡是由 两个主导因素造成的： 重力和方向 。 在地图图廓内 ， 图形是 根据它所在绝对位置

25、 、 尺寸 、 形状决定重力 ， 图形的相关位 置 、 内容 、 形状决定方向 。 要使图形产生平衡我们还要做到： （ 1） 把主题部分放在视觉中心 。 （ 2） 调整图形格局 最重要的一点是：不要抛开图形或图组的内容去单纯追求 平衡 ， 当平衡显示某种意义时 ， 它的功能才算发挥出来 。 第六节 地图注记 一 、 注记的作用 地图上的文字和数字总称为地图注记 。 地图注记是地图内容重 要部分 。 没有注记的地图只能表达事物的空间概念 ， 不能表示事物 的名称和质量数量特征 。 如同地图上其他符号一样 ， 注记也是一种 符号 ， 在许多情况下起定位的作用 ， 使将地图信息在制图者与用图 者之间

26、进行传递的重要方式 。 二 、 注记的分类 地图上的注记可以区分为 名称注记、说明注记、数字注记、 图幅注记。注记有字体、尺寸、色相等要素，地图注记便成为空间 信息归类的手段。 例如在普通地图上，通常黑色表示人文地物，蓝 色表示水文地物，棕色表示地貌，绿色表示植被。注记的尺寸反映 地物的重要程度，注记的字体则反映地物的级别，所以 注记在地图 上的出现和排列的好坏影响空间信息的表达及地图的阅读。注记既 是地图上的功能符号，也参与地图的艺术设计。 三 、 注记的配置与排列 1.配置的原则 （ 1） 注记不能压盖重要地理事物； （ 2） 注记与被注记地理事物的关系明确； （ 3）图面注记的密度与被注记地理事物的密度一致。 2.排列形式 （ 1） 点事物注记排列：四周 ， 水平排列 （ 2） 线状事物注记排列：雁行排列 、 屈曲排列 （ 3） 面状事物注记排列：水平排列 、 垂直排列 、 雁行排列 、 屈曲排列 重要内容提示 1.地图符号的功能和作用 2.地图符号的分类 3.四种量表的含义和应用 4. 构成符号的视觉变量及其应用 5.视觉变量的感受效果表现在哪些方面 6.注记的配置原则和排列方式