1、電子教案第第 4 4 章章 地圖符號地圖符號第 4 章 地圖符號1 1 作為地圖語言的地圖符號作為地圖語言的地圖符號 2 2 量表在符號設計中的應用量表在符號設計中的應用 3 3 構成符號的視覺變量構成符號的視覺變量 4 4 彩色彩色 5 5 符號與圖形的感受效果符號與圖形的感受效果6 6 注記注記 符號是一種物質的對象、屬性或過程，用它表示抽符號是一種物質的對象、屬性或過程，用它表示抽象的概念。最典型的符號是語言，完整的語言符號可表象的概念。最典型的符號是語言，完整的語言符號可表達為：達為： 概念 被表示成分 = 音響形象 表示成分 地圖符號的組成要素:顏色、形狀、尺寸。1.地圖符號的符號特

2、征（1） 地圖符號具有被表示成分和表示成分的特征（2） 地圖記號有一定的約定性（3） 地圖記號可以等價變換（4） 記號構成地圖 概念 被表示成分 空間信息 = = 音響形象 表示成分 視覺形象符號學的理論原則可以應用于地圖學領域表層結構深層結構2.2.地圖符號的功能地圖符號的功能 地圖是空間信息的符號模型，符號地圖是空間信息的符號模型，符號具有地圖語言的功能，它表現在以下的四具有地圖語言的功能，它表現在以下的四個方面：個方面： （1）地圖符號是空間信息傳遞的手段。）地圖符號是空間信息傳遞的手段。 （2）地圖符號構成的符號模型，不受）地圖符號構成的符號模型，不受比例尺縮小的限制，仍能反映區域的基

3、本比例尺縮小的限制，仍能反映區域的基本面貌。面貌。 （3）地圖符號提供地圖極大的表現能）地圖符號提供地圖極大的表現能力。力。 （4 4）地圖符號能再現客體的空間模型，）地圖符號能再現客體的空間模型，或者給難以表達的現象建立構想模型。或者給難以表達的現象建立構想模型。 1.2 1.2 地圖符號的視覺感受與認知過程地圖符號的視覺感受與認知過程 格式塔心理學：研究經視知覺檢驗過的整體，認為現象的經驗是整體的或完形的，論證了“整體大于局部之和”。 認知心理學：將人看作是一個信息加工的系統，認為認知就是信息加工，包括感覺輸入的變換、簡約、加工、存儲和使用的全過程。其核心是輸入和輸出之間發生的內部心理過程

4、。瞬時記憶短時記憶長時記憶環境 信 息 喪 失復述 記憶信息的三級加工模型：注意刺激2 量表在符號設計中的應用 2.1 2.1 地圖符號的分類地圖符號的分類空間分布：三維 0, 1, 2, 3 x, y, z時空分布：四維 0, 1, 2, 3, 4 x, y, z, t地圖符號的幾何分類點狀符號線狀符號面狀符號體積符號空間信息的幾何特性 面狀符號：表達空間上具連續兩維分布的現象的面狀符號：表達空間上具連續兩維分布的現象的符號。具定位特征，為依比例符號。符號。具定位特征，為依比例符號。 點狀符號：表達空間上一個點位的符號。具定位點狀符號：表達空間上一個點位的符號。具定位特征，為不依比例符號。特

5、征，為不依比例符號。 線狀符號：表達空間上沿某個方向延伸的線狀或線狀符號：表達空間上沿某個方向延伸的線狀或帶狀現象的符號。具定位特征，為半依比例符號。帶狀現象的符號。具定位特征，為半依比例符號。 體積符號：表達空間上具三維特征的現象的符號體積符號：表達空間上具三維特征的現象的符號。具定位特征，與比例尺相關。具定位特征，與比例尺相關。形象符號抽象符號比例符號半比例符號非比例符號地圖符號的視覺含義分類地圖符號的比例分類半比例符號 1. 1.定名量表定名量表依據制圖對象固有特征進行區分依據制圖對象固有特征進行區分 。眾數是最佳的數字統計量，以一個群體中出現頻率最大的類別定名。眾數是最佳的數字統計量，

6、以一個群體中出現頻率最大的類別定名。 2. 2.順序量表順序量表按某種標志將制圖對象排序，表現為相對等級。按某種標志將制圖對象排序，表現為相對等級。 標志是以定量為基礎，通過計算或人為確定。標志是以定量為基礎，通過計算或人為確定。 分位法是其中一種常用的定量分類方法。分位法是其中一種常用的定量分類方法。四分位法 將數據從小到大排列，然后按各級內部數據個數相等的規則確定分級。 n + 1 40 + 1q1 = = = 10.25 4 4 2(n+1) 2 41q2 = = = 20.5 4 4 3(n+1) 3 41q3 = = = 30.75 4 4第一個四分位序號第二個四分位序號第三個四分位

7、序號按內插法計算各分位數的數值假定有40個數x1 = n10 + ( n11 -n10 ) 0.25x2 = n20 + ( n21 -n20 ) 0.5x3 = n30 + ( n31 -n30 ) 0.75通過一定量值形成的制圖對象排序通過一定量值形成的制圖對象排序（等差數列）（等差數列）常用的統計量是算術平均值常用的統計量是算術平均值 x 和標準差和標準差d d xx = nx- 2 d ， x- d ， x， x + d ， x+ 2d ( x - x )2d = n分級間隔值： 4. 4.比率量表比率量表以明確的比率數值描述制圖對象的數值差異l, klr, klr2, klr3, k

8、lr4, klr5, , h3 3 構成符號的視覺變量構成符號的視覺變量 3.13.1視覺變量視覺變量 1967年法國貝爾廷領導的圖形實驗室經過多年的探討，提出形狀、尺寸、方向、亮度、色彩和密度的差別改變了圖形外觀，稱為視覺變量。近30年來，許多學者在肯定了他的視覺變量理論的同時，提出了多種構成圖形要素的方案。我們認為，視覺變量是構成圖形的基本要素，它包括：形狀、尺寸、方向、顏色、網紋五個方面。在細分時，顏色的三個特性（色相，亮度，彩度）可以理解為獨立的視覺變量，而網紋中的三種組合（線劃網紋、點狀網紋、混合網紋），也分別具備視覺變量的特征。1.1.形狀變量形狀變量-是視覺上能區別開來的幾何圖形

9、的單體。2.2.尺寸變量尺寸變量-是組成不同形狀的符號在量度上的變量。-適用于長形或線狀的符號。4.4.顏色變量顏色變量 -最活躍的視覺變量，包含三個子分量：色相、亮度、彩度。5.5.網紋變量網紋變量-指在一個符號或面積內部對線條或圖形記號的重復交替使用。包括線劃網紋、點狀網紋、混合網紋。 在千變萬化的符號形式中，根據空間事物相互聯系的在千變萬化的符號形式中，根據空間事物相互聯系的特征，以某種變量為主脈，可以形成一系列結構符號。特征，以某種變量為主脈，可以形成一系列結構符號。 改變形狀改變形狀 間斷形狀間斷形狀 附加形狀附加形狀 組合形狀組合形狀 改變方向改變方向 線狀符號形狀的連續變化，可以

10、產生實線和間斷線。也可以用疊加、線狀符號形狀的連續變化，可以產生實線和間斷線。也可以用疊加、組合和定向構成一個相互聯系的線狀符號系列。線狀符號的變化也不限于組合和定向構成一個相互聯系的線狀符號系列。線狀符號的變化也不限于一種變量，尺寸變量參與了線狀符號的變異。一種變量，尺寸變量參與了線狀符號的變異。 面狀符號的結構中，網紋變量起很大作用，在一定意義上說網紋變量是面狀符號的結構中，網紋變量起很大作用，在一定意義上說網紋變量是形狀變量的組合。形狀變量的組合。從構形而言，視覺變量產生的符號可以區分為規則的和不從構形而言，視覺變量產生的符號可以區分為規則的和不規則的圖形。象形符號也是一種不規則符號，很

11、難以某種變量說明它。規則的圖形。象形符號也是一種不規則符號，很難以某種變量說明它。 4 4 彩色彩色 4.1 4.1 彩色的量度彩色的量度 每一種彩色視覺都可依每一種彩色視覺都可依據三個特性進行度量，即色據三個特性進行度量，即色相、亮度和彩度相、亮度和彩度1.色相 色相色相:是彩色視覺相互區別的心理學特征，取決于反射光譜的主波長。是彩色視覺相互區別的心理學特征，取決于反射光譜的主波長。錐體細胞錐體細胞: : 包含三種感色細胞：感紅細胞，感綠細胞和感藍細胞。包含三種感色細胞：感紅細胞，感綠細胞和感藍細胞。紫色 藍色 綠色 黃色 橙色 紅色420nm 470 510 580 620 700nm 光

12、的三原色又稱加色原色：紅、綠、藍。光的三原色又稱加色原色：紅、綠、藍。顏料的三原色又稱減色原色：黃、品紅、青。顏料的三原色又稱減色原色：黃、品紅、青。 兩種光混合產生白色或者灰色。兩種光混合產生白色或者灰色。2.亮度亮度 -色光的強度，色彩和非色彩的明暗特征。-相對于光譜色的純潔度，也稱純度、飽和度。1. 蒙賽爾色立體 以心理學、顏色視覺制定分類標記，建立了色相、亮度、彩度為指標的三維色立體。4.2 4.2 色的表示色的表示 黑 白 明度 綠 紅 色調 紫 飽和度2.色譜和色庫 色譜是建立在網點四色印刷基礎上的表示系統，是以減色原色及紋理變量的暈點為基礎。 在電子出版系統中，常配備能產生數十萬

13、種有效彩色的數據庫色庫。4.3 4.3 彩色的感受效應彩色的感受效應色彩在地圖感受中的作用十分顯著：色彩在地圖感受中的作用十分顯著：(1)(1)提高了地圖傳遞空間信息的容量提高了地圖傳遞空間信息的容量(2)(2)用視覺次序反映地物數量特征和動態變化用視覺次序反映地物數量特征和動態變化(3)(3)增進地圖的美感和藝術造型增進地圖的美感和藝術造型 地圖色彩的選擇，有些是以生理學為基礎的，人的知覺機制所起的作用構成設地圖色彩的選擇，有些是以生理學為基礎的，人的知覺機制所起的作用構成設計圖形時的限制；有些是以心理學為基礎的，對色彩產生寓意的和主觀的效果；有計圖形時的限制；有些是以心理學為基礎的，對色彩

14、產生寓意的和主觀的效果；有些則是色彩應用長期形成的用色習慣。些則是色彩應用長期形成的用色習慣。 1.1.前進色和后退色前進色和后退色 暖色相由紅、橙和黃等色構成。給人以溫暖、舒適、有活力的感覺。視覺上效果使其更貼近觀眾，并在頁面上更顯突出。 冷色來自于藍、青和綠等色。感覺顯得穩定和清爽。它們看起來還有遠離觀眾的效果。 2.2.色彩的交互作用色彩的交互作用包括亮度對比、顏色對比、彩度對比。 當光源的光譜成分發生變化時，被觀察的對象顏色會保持不變，這種特性稱為色彩的恒常性。中性微冷中性微暖最冷最暖暖冷5. 習慣色彩色 彩表 示 意 義運 用 效 果紅自由、血、火、勝利刺激、興奮、強烈煽動效果橙陽光

15、、火、美食活潑、愉快、有朝氣黃陽光、黃金、收獲華麗、富麗堂皇綠和平、春天、青年友善、舒適藍天空、海洋、信念冷靜、智慧、開闊紫懺悔、女性神秘感、女性化白貞潔、光明純潔、清爽灰質樸、陰天普通、平易黑夜、高雅、死亡氣魄、高貴、男性化4.44.4色彩的選配色彩的選配 1.1.同種色的配合同種色的配合 2.2.類似色的配合類似色的配合 3.3.原色的配合原色的配合 4.4.互補色的配合互補色的配合 5.5.對比色的配合對比色的配合 6.6.綜合色的配合綜合色的配合 5 5 符號與圖形的感受效果符號與圖形的感受效果5.1 5.1 視覺變量的感受效果視覺變量的感受效果包括數量感、次序感、差異感。包括數量感、

16、次序感、差異感。 感受效果變量尺寸亮度網紋色相方向形狀差 異 感組合感選擇感次序感數量感5.2 5.2 圖形視覺的心理效應圖形視覺的心理效應影響地圖設計的視覺心理因素：聚類感受、視覺對比、層影響地圖設計的視覺心理因素：聚類感受、視覺對比、層次結構、圖形與背景、視覺平衡。次結構、圖形與背景、視覺平衡。1.1.聚類感受聚類感受 （1 1）類似因素）類似因素 相互類似的刺激容易組成整體。相互類似的刺激容易組成整體。 （2 2）鄰近因素）鄰近因素 相互較短的或互相鄰接的刺激物，容易組成整體。相互較短的或互相鄰接的刺激物，容易組成整體。 （3 3）閉合感覺）閉合感覺 一個接近于完形但還沒有閉合的圖形，瞬

17、時觀一個接近于完形但還沒有閉合的圖形，瞬時觀 察總有把它和攏的傾向。察總有把它和攏的傾向。 （4 4）完形傾向）完形傾向 彼此相屬的部分容易組成整體，而不相屬的部彼此相屬的部分容易組成整體，而不相屬的部分便離開了主體。分便離開了主體。 2.2.視覺對比視覺對比 對比產生于視覺差異。區分為主要部分和次要部分。地圖對比產生于視覺差異。區分為主要部分和次要部分。地圖設計者應努力造成差異，以便在對比中取得協調。設計者應努力造成差異，以便在對比中取得協調。 （1 1）線劃對比）線劃對比 線劃的類型和寬度構成一張地圖的網絡，線劃的類型和寬度構成一張地圖的網絡，產生豐富的信息。產生豐富的信息。（2 2）色彩

18、對比）色彩對比 色彩對比小的圖形呆板單調，不能引起色彩對比小的圖形呆板單調，不能引起注意。色相對比在視覺中出現不同層次，產生地圖結構的注意。色相對比在視覺中出現不同層次，產生地圖結構的差異。由亮度的反差造成地圖上的亮區和暗區可以突出主差異。由亮度的反差造成地圖上的亮區和暗區可以突出主題。主題以外的圖形普染淺灰色也可以顯現主題的地位。題。主題以外的圖形普染淺灰色也可以顯現主題的地位。冷暖色對比和互補色對比對一些圖種非常有用。冷暖色對比和互補色對比對一些圖種非常有用。 （3 3）網紋對比）網紋對比 因為網紋多數用于面狀符號，它的對比程因為網紋多數用于面狀符號，它的對比程度通常由選擇的定性制圖或定量

19、制圖的性質所決定。網紋的度通常由選擇的定性制圖或定量制圖的性質所決定。網紋的排列變量之間的差異性較大，對比明顯產生選擇性感受。排列變量之間的差異性較大，對比明顯產生選擇性感受。 3.3.層次結構層次結構 大多數空間信息的傳輸，包含著復雜的關系，圖形便需要進行層次分大多數空間信息的傳輸，包含著復雜的關系，圖形便需要進行層次分析，以便將地圖資料清晰化和專題資料系統化，使重要性不同的地圖內容析，以便將地圖資料清晰化和專題資料系統化，使重要性不同的地圖內容層次結構分明。層次結構分明。 （1 1）延伸網絡）延伸網絡 主要反映線狀符號的網絡關系，例如河流系統的主流主要反映線狀符號的網絡關系，例如河流系統的

20、主流和支流關系，全國的道路系統也是如此。延伸網絡通常是順序性的，但對和支流關系，全國的道路系統也是如此。延伸網絡通常是順序性的，但對線路的等級進行量化，以顯示空間信息的相對重要性。線路的等級進行量化，以顯示空間信息的相對重要性。 （2 2）層次網絡）層次網絡 多用于表示主題的分類系統。由于分類按上下級的關多用于表示主題的分類系統。由于分類按上下級的關系組成網絡，因此每項類別和特征都在網絡中處于固定位置，一個類別的系組成網絡，因此每項類別和特征都在網絡中處于固定位置，一個類別的意義內涵要由該類別與其他類別和特征的關系來決定。意義內涵要由該類別與其他類別和特征的關系來決定。 （3）立體層次 和層次

21、網絡正好相反，它要求被表示的成分處于不同的視覺平面上。 立體層次也可表現為單個符號的疊加和暈線處理。（4）激活擴散 這種模型在地圖上的應用：當一個系統被加工或受到刺激，在該系統的結點上就出現激活，然后沿結點的各連線，系統向四周擴散。 4.圖形與背景 圖形是具有一定界限、組織比較嚴密的，背景則是沒有界限的同一性空間。在心理感受上，圖形與背景的構成有如下特征：（1）明暗差異產生圖形 視覺的特點就是注意力集中在差別上，當其他的圖形亮度一致時，較暗部分成為圖形，而由于海水部分較暗，則較亮的陸地成為圖形。 （2 2）良好的邊界產生圖形）良好的邊界產生圖形 邊界起兩種視覺作用，一是使圖形造成閉合，自然形成

22、一個整邊界起兩種視覺作用，一是使圖形造成閉合，自然形成一個整體；一是產生差異也區分為一個整體。體；一是產生差異也區分為一個整體。（3 3）清晰的區域產生差異）清晰的區域產生差異 主題部分的地圖，經過較精心的設計和繪制，與周邊圖形產生主題部分的地圖，經過較精心的設計和繪制，與周邊圖形產生差異，這種差異便為知覺場發現，產生圖形與背景的差別。差異，這種差異便為知覺場發現，產生圖形與背景的差別。（4 4）熟悉產生圖形）熟悉產生圖形 若已知的圖形已存儲在記憶中，便能對比生疏的圖形產生差異，若已知的圖形已存儲在記憶中，便能對比生疏的圖形產生差異，在知覺場中使熟悉的圖形突出。相反的，若要是未曾記憶的區域成在

23、知覺場中使熟悉的圖形突出。相反的，若要是未曾記憶的區域成為圖形，就需要組織較多的記憶因素。為圖形，就需要組織較多的記憶因素。（5 5）較小區域容易成為圖形）較小區域容易成為圖形 較小區域與較大區域并列時，往往是小區域作為圖形首先出現。較小區域與較大區域并列時，往往是小區域作為圖形首先出現。 5. 5. 視覺平衡視覺平衡平衡是一種均衡的狀態。平衡是一種均衡的狀態。視覺平衡的兩個主導因素：重力；方向視覺平衡的兩個主導因素：重力；方向在地圖上重力：圖形的絕對位置、尺寸、形狀。方向：圖形的相對位置、在地圖上重力：圖形的絕對位置、尺寸、形狀。方向：圖形的相對位置、內容、形狀。內容、形狀。5.3 視覺分辨

24、的限度1.1.能見敏銳度能見敏銳度: : 不以圖形的大小衡量不以圖形的大小衡量, ,是衡量大腦圖象的視角閾限是衡量大腦圖象的視角閾限, ,而不是圖形尺寸而不是圖形尺寸. . 物體再小物體再小, ,只要有足夠亮度對比就能看見只要有足夠亮度對比就能看見. .2.2.分辨敏銳度分辨敏銳度: : 是指能夠辨別出視野中空間距離最小的兩個視點的能力是指能夠辨別出視野中空間距離最小的兩個視點的能力, ,又稱分辨率或解像力又稱分辨率或解像力. . 視銳度視銳度( (視力視力):):分辨敏銳度的閾限的倒數分辨敏銳度的閾限的倒數. . 當閾限為當閾限為1 1時時, ,視力為視力為1.01.0。當閾限為。當閾限為3030時時, ,視力為視力為2.02.0（很少人能達到）。（很少人能達到）。種類可辨尺寸視距點的直徑單線寬雙線間的空白寬虛線間的空白寬漢字邊長2500.170.050.100.121.755000