測量與地圖學第五章-制圖綜合第1頁，課件共65頁，創作于2023年2月第5章 制圖綜合12345制圖綜合的主要方法影響制圖綜合的因素地圖綜合基本規律制圖綜合基本概念地圖自動綜合6制圖綜合與地圖精度的關系第2頁，課件共65頁，創作于2023年2月

制圖綜合，有著它的特殊含義和內容，它的產生、實質和作用是由地圖的基本矛盾決定的。1、地球曲面與地圖平面的矛盾地圖投影2、縮小、簡化了的地圖模型與實地復雜的現實之間的矛盾制圖綜合

將地表景觀表現為地圖，需要解決兩個基本矛盾：為什么要制圖綜合§1制圖綜合基本概念第3頁，課件共65頁，創作于2023年2月第4頁，課件共65頁，創作于2023年2月1:500001:100000第5頁，課件共65頁，創作于2023年2月

制圖綜合的基本概念： 對不同制圖區域的制圖物體進行相應程度的選取和概括，反映出各種制圖區域地理要素的組成、地理分布及其相互聯系的主要特征，體現出區域間基本差異。這些編制地圖時處理地圖內容的原則和方法，稱為制圖綜合。第6頁，課件共65頁，創作于2023年2月從對制圖物體的大小、重要程度、表達方式和讀圖效果出發，制圖綜合分為：

比例綜合：地圖比例尺縮小而引起圖形縮小產生的選取和概括

目的綜合：由編圖者對制圖物體重要性的認識來確定是否選取。規格化和標準化——制圖學發展的趨勢。

感受綜合：從讀者的實際感受出發，由于視覺和記憶的因素產生的無意識的綜合。記憶綜合和消除綜合。第7頁，課件共65頁，創作于2023年2月1:50萬1:25萬選取和概括

選取：是選擇那些對制圖目的有用的信息，把它們保留在地圖上，不需要的信息則被舍掉。

概括：是對制圖物體的形狀、數量和質量特征進行化簡。

第8頁，課件共65頁，創作于2023年2月第5章 制圖綜合12345制圖綜合的主要方法影響制圖綜合的因素地圖綜合基本規律制圖綜合基本概念地圖自動綜合6制圖綜合與地圖精度的關系第9頁，課件共65頁，創作于2023年2月地圖比例尺地圖用途制圖區域地理特征地圖符號特點制圖資料與制圖者§2影響制圖綜合的因素第10頁，課件共65頁，創作于2023年2月一、地圖比例尺的影響是制圖綜合的最根本、最主要的影響因素。表現在： （一）影響圖上表示地物多少的變化

（二）影響圖上對地物碎部特征的表達

（三）影響地物重要性的變化第11頁，課件共65頁，創作于2023年2月第12頁，課件共65頁，創作于2023年2月二、地圖用途與主題的影響鑒于每幅地圖的面積是有限的，表示的內容只能滿足某一方面或某幾方面的需要，因此用途直接決定取舍的對象和綜合的程度。地圖用途決定地圖內容和表示方法的選擇地勢圖地理圖第13頁，課件共65頁，創作于2023年2月三、制圖區域地理特征的影響制圖綜合的根本目的在于力求客觀地表達出制圖區域地理環境的基本特征，因此實施制圖綜合必須顧及制圖區域的地理特征。水資源分布：南北差異水井和湖泊在西北干旱重要，在江南水鄉可以忽略在水網中。居民地分布：南北差異村莊在人煙稀少區要大部分表示，人口稠密區無意義。第14頁，課件共65頁，創作于2023年2月四、地圖符號的影響地圖上各種地物均以符號加以表示，符號的形狀、大小和顏色三要素直接影響地圖的載負量。1）符號的形狀占用空間大小不一樣2）符號的最小尺寸也決定了地物的選取3）色彩制圖較單色制圖更有助于豐富地圖內容，增加地圖信息量第15頁，課件共65頁，創作于2023年2月五、制圖資料與制圖者的影響主要體現在資料內容的詳略、精度高低和可靠程度大小等方面。資料詳細要舍棄多，綜合程度大；資料舍棄少，綜合程度小。制圖精度高可靠性大，沒什么可舍棄的，綜合程度小；大部分因精度低或不可靠被舍去，綜合程度大。制圖者知識水平、創造能力、編圖技能與對制圖資料和制圖區域分析研究的深度都在制圖綜合中體現。計算機制圖同樣存在制圖綜合問題，數字化過程中進行對象選取和對象輪廓線的化簡和概括，分類分級的合并。第16頁，課件共65頁，創作于2023年2月第5章 制圖綜合12345制圖綜合的主要方法影響制圖綜合的因素地圖綜合基本規律制圖綜合基本概念地圖自動綜合6制圖綜合與地圖精度的關系第17頁，課件共65頁，創作于2023年2月主要方法有：內容的取舍、形狀和數量質量特征的概括、符號化等。一、地圖內容的取舍二、制圖對象的概括三、制圖對象的歸納推理四、制圖內容符號化五、地物的移位六、統一協調§3制圖綜合的主要方法第18頁，課件共65頁，創作于2023年2月一、地圖內容的取舍（一）取舍的概念地圖內容的取舍，指根據地圖的主題、內容、比例尺和用途等要求，按編圖大綱規定的數量或質量指標，從大量制圖對象中選取某些較大、較重要、有代表性的表示在地圖上，舍棄某些較小、次要的或與地圖主題無關的內容。

選取的主要表現在：一是選取地理要素中的主要類型；二是選取主要類別中的主要要素。第19頁，課件共65頁，創作于2023年2月（二）選取的順序

一般是按制圖對象的主次關系、數量或質量指標的高低順序進行的。

1、從整體到局部

2、從高級到低級

3、從主要到次要

4、從大到小

第20頁，課件共65頁，創作于2023年2月下列關于制圖綜合物體選取順序的說法，錯誤的是（）。

A.從主要到次要B.從高等級到低等級C.從大到小D.從數量到質量第21頁，課件共65頁，創作于2023年2月（三）選取的方法

1、資格法：

以一定的數量或質量指標作為選取的資格，凡達到資格標準的就選取表示，達不到的則予以舍去的一種方法。 選取標志：

數量標志：長度、面積、產值等 資格（標準）

質量標志：等級、品種、性質等 優缺點 優點：標準明確，簡單易行； 缺點：①一個標志不能全面衡量出物體的重要程度；如：小湖泊，在不同的地區，其重要程度不同。 ②同一資格無法預計選取后的地圖容量。第22頁，課件共65頁，創作于2023年2月（三）選取的方法

2、定額法： 按規定圖上單位面積應選取表示地物的總數或密度，依選取的順序進行選取，以不超出總量指標為限的一種選取方法。

例如：1：50萬地形圖規定稠密地區居民點的選取定額為130～160個/100cm2；稀疏地區居民點的選取定額為70～100個/100cm2

，這種點的刪除同樣適用于湖泊群或島嶼群。優點：預計地圖容量；保證地圖具有相當豐富的內容而又不失去易讀性。

缺點：無法保證在不同地區保留相同質量指標。第23頁，課件共65頁，創作于2023年2月（三）選取的方法

3、根式定律法：

德國地圖學家托普費爾在多年制圖經驗的基礎上提出的。他認為：資料圖上某一要素轉到新編圖上時，其數量變化與這兩圖比例尺分母的平方根有關，這個關系可用下列公式表示：

第24頁，課件共65頁，創作于2023年2月開方根定律適用于同一種符號尺寸（或稍縮小）同一類地圖（如大比例尺地形圖）。它只能確定選取的限額，而具體選取哪些事物，還要由制圖人員根據事物的意義確定。第25頁，課件共65頁，創作于2023年2月

定額法和根式定律法都只能確定選取數量，在實際工作中，均要與資格法配合使用，才能在圖上進行具體的選取。規定選取標準和選取程度都不能千篇一律。其決定因素：

(1)首先要考慮地圖的具體用途。

(2)要考慮區域特點。

(3)要考慮該地圖上所表示內容和指標的重要性。第26頁，課件共65頁，創作于2023年2月二、制圖對象的概括制圖對象的概括：是指根據地圖比例尺、用途和要求，確定地圖內容各要素的分類分級原則，以及對地物的形狀、數量和質量特征所進行的化簡。（一）地物形狀概括 刪除制圖對象圖形的不重要的碎部，保留和適當擴大其重要的特征，使制圖對象構成更具有本質特性的明晰的輪廓。包括外部輪廓和內部結構。線狀地物（如單線河、溝渠、岸線、道路、等高線等），主要是減少彎曲；面狀地物（如用平面圖形表示的居民地），則既要化簡其外部輪廓，又要化簡其內部結構。方法：刪除、合并、夸大和分割第27頁，課件共65頁，創作于2023年2月

方法：①刪除：制圖物體圖形中的某些碎部，在比例尺縮小后無法清晰表示時應予以刪除。

例如：河流長度<1cm、湖泊面積<1mm2、島嶼面積<0.5mm2應刪除.可以是單項指標，也可以是多項指標。第28頁，課件共65頁，創作于2023年2月②合并：隨著地圖比例尺的縮小，制圖物體的圖形極其間隔小到不能詳細區分時，可以采用合并同類細部的方法，來反映制圖物體的主要特征。第29頁，課件共65頁，創作于2023年2月光滑處理突出特征第30頁，課件共65頁，創作于2023年2月③夸大：為了顯示和強調制圖物體的形狀特征，需要夸大一些本來按比例應當刪除的碎部。

實質：不按位置與比例進行示意性的表示。第31頁，課件共65頁，創作于2023年2月④分割：

單用合并，有時會歪曲制圖物體的特征，常常需要輔之以分割的方法。第32頁，課件共65頁，創作于2023年2月（二）數量特征概括數量特征是指物體的長度、面積、高度、深度、坡度、密度等可以用數量表達的標志的特征。減少制圖對象的數量差別和按數量的分級數目，舍棄低于規定數量指標等級部分。

選取形狀概括數量特征變化第33頁，課件共65頁，創作于2023年2月

例：舍去的河流或小彎曲河流總長減少河網密度變化第34頁，課件共65頁，創作于2023年2月（三）質量特征的概括

制圖物體的質量特征是指決定物體性質的特征。 減少制圖對象的質量差別，以較少的分類代替詳細的分類，用總體的概念代替局部概念。質量接近同類同樣符號

分類特征如：居民地、河流質量特征分級特征如：行政意義分級第35頁，課件共65頁，創作于2023年2月

減少比例尺縮小

方法：①刪除：整個刪除某類標志；

如：不表示河流的通航性質②合并：詳細分級合并成概略分級；

如：居民地1~2萬和2~5萬人口數合并為1~5萬

質量特征概括會引起分類分級縮減。

類別、級別第36頁，課件共65頁，創作于2023年2月1：10萬河流運河湖泊水庫1：25萬第37頁，課件共65頁，創作于2023年2月分級越多，地圖概括的程度越小第38頁，課件共65頁，創作于2023年2月三、制圖對象的歸納推理根據某種制圖對象的采樣點觀測資料，按歸納推理方法建立該現象的分布模式，以此制成地圖，反映其分布特點和變化規律的一種制圖綜合措施。例如：根據氣象臺站觀測的氣溫數據，用邏輯推理方法內插出若干數據點，繪成等值線圖例如：根據土壤和地層采樣點資料，經過歸納推理確定分布界線，制成土壤類型圖和土層分布圖第39頁，課件共65頁，創作于2023年2月2.1地圖符號的分類四、制圖內容符號化是指經過對制圖對象的抽象、概括、分類、分級的過程，賦予有形與無形的制圖對象一定形式的符號表示在圖面上的一種制圖綜合方法。例如用點、線、面符號表示水系要素，藍色表示水體。藍色點：表示井泉藍色線：表示河流藍色面：表示湖泊第40頁，課件共65頁，創作于2023年2月五、地物的移位地物移位，是將地物在地圖上的位置離開原處向附近作適當的移動，以使各要素都能得到清晰表示的一種制圖綜合方法。（一）編圖時解決爭位矛盾的方法1、舍棄當符號定位發生矛盾時，特別是當同類符號碰到一起時，一般舍棄其中較低一個。2、移位①雙方移位：兩者同等重要時，采用相對移位方法。②單方移位：兩者重要程度不同時，符號之間保持正確的拓撲關系的情況下，移動級別低的一方。3、壓蓋：點狀符號或線狀符號與面狀符號定位發生矛盾時，有時需采用壓蓋方法處理。第41頁，課件共65頁，創作于2023年2月（二）定位優先級1、點狀符號①有坐標位置的點；如平面控制點、界碑符號等②有固定位置的點；如居民點、獨立地物點等③只具相對位置的點；如路標、水位點等④定位于區域范圍的點；如說明符號等⑤陣列符號；如離散符號組成的圖案2、線狀符號①有坐標位置的線；如國界線上的界標；②具有固定位置的線；如鐵路、公路、河流等③表達三維特征的線；如各種等值線④具有相對位置的線；如山脊線、河流的境界線⑤面狀符號的邊界線；如小湖泊的岸線第42頁，課件共65頁，創作于2023年2月六、統一協調統一協調，是指為突出地物間相互協調一致性的特征，反映和保持地物間內在聯系客觀規律而采取的一種制圖綜合措施。

例如：對谷坡等高線形狀概括時必須同時考慮水系支流的取舍，使得等高線形態與河谷發育協調。谷地刪除處水系支流應該刪除。 例如：土壤和植被分界線基本吻合，所以土壤類型圖與植被圖的類型界線應該一致。第43頁，課件共65頁，創作于2023年2月地圖縮編時，多采用舍棄、移位和壓蓋等手段來處理要素間的爭位性矛盾。下列關于處理爭位性矛盾的說法，錯誤的是（）。

A.街區中的有方位意義的河流可以采用壓蓋街區的辦法完整的繪出河流符號B.當人工物體與自然物體發生位置矛盾時，一般移動自然物體

C.連續表示的國界線無論在什么情況下，均不允許移位，周圍地物相對關系要與子相適應D.居民點與河流、交通線相切、相割、相離的關系，一般要保持與實地相適應A第44頁，課件共65頁，創作于2023年2月第5章 制圖綜合12345制圖綜合的主要方法影響制圖綜合的因素地圖綜合基本規律制圖綜合基本概念地圖自動綜合6制圖綜合與地圖精度的關系第45頁，課件共65頁，創作于2023年2月§4地圖綜合基本規律一、圖形最小尺寸地圖上的基本圖形包括線劃、幾何圖形、輪廓圖形和彎曲等。基本圖形影響地圖內容的詳細程度、精確性地圖出版、印刷要考慮人眼的辨別能力、人（或機器）繪圖和印刷能力。應當達到的最小尺寸。單線劃的粗細為0.08～0.1mm；兩條實線間的間隔為0.15～0.2mm；實心矩形的邊長為0.3～0.4mm；復雜輪廓的突出部位為0.3mm；空心矩形的空白部分邊長為0.4～0.5mm；相鄰實心圖形的間隔為0.2mm；實線輪廓的半徑為0.4～0.5mm；點線輪廓的最小面積為2.5～3.2mm2；彎曲圖形的內徑為0.4mm時，寬度需達到0.6～0.7mm。第46頁，課件共65頁，創作于2023年2月二、地圖載負量（一）定義：通常是指地圖圖廓內符號和注記的數量，又稱地圖容量

符號確定，載負量越大，地圖內容越多。（二）地圖載負量的分類

1、面積載負量：地圖上所有符號和注記的面積與圖幅總面積之比。例如23mm2/cm2：在1cm2面積內符號和注記所占的面積平均為23mm2。

2、數值載負量：單位面積內符號的個數。例如：對居民地，數值載負量通常指的是100cm2面積內的居民地個數。例如：林化程度、沼化程度，則使用面積百分比來表示，0.63或63% 3、極限載負量：地圖可能達到的最高容量。

4、適宜載負量：適合該地區的相應載負量。

第47頁，課件共65頁，創作于2023年2月（三）面積載負量的計算地圖上不同要素的面積載負量的計算方式不同。

居民地：符號和注記的面積；道路：長度和粗度；水系：單線河、渠道、附屬建筑物、水域的水涯線及注記的面積；境界線：長度和粗度；植被：符號和注記等高線：作為背景，不計算面積。

第48頁，課件共65頁，創作于2023年2月①隨著地圖比例尺的縮小，極限載負量的數值會增加；②極限載負量的數值有一個限度，當地圖比例尺小于1∶100萬時，其增加已經很緩慢，到1∶400萬逐漸趨于一個常數(閾值）。③面積載負量達到一個常數的條件下，通過改進符號設計、提高制圖和印刷的技藝還可以增加所表達的地圖內容。第49頁，課件共65頁，創作于2023年2月三、制圖物體選取基本規律

基本規律：1.制圖物體的密度越大，其選取標準定得越低，但被舍棄目標的絕對數量越大；2.選取遵守從主要到次要、從大到小的順序，在任何情況下舍去的都應是較小的、次要的目標，而把較大的、重要的目標保留在地圖上，使地圖能保持地區的基本面貌。第50頁，課件共65頁，創作于2023年2月3.物體密度系數損失的絕對值和相對量都應從高密度區向低密度區逐漸減少)。4.在保持各密度區之間具有最小的辨認系數的前提下保持各地區間的密度對比關系。

第51頁，課件共65頁，創作于2023年2月四、制圖物體形狀概括的基本規律1.舍去小于規定尺寸的彎曲，夸大特征彎曲，保持圖形的基本特征；2.保持各線段上的曲折系數和單位長度上的彎曲個數的對比;3.保持彎曲圖形的類型特征;4.保持制圖對象的結構對比;5.保持面狀物體的面積平衡.

第52頁，課件共65頁，創作于2023年2月第5章 制圖綜合12345制圖綜合的主要方法影響制圖綜合的因素地圖綜合基本規律制圖綜合基本概念地圖自動綜合6制圖綜合與地圖精度的關系第53頁，課件共65頁，創作于2023年2月§5地圖自動綜合一、地圖自動綜合的概念與理論原理：在數字環境下，根據地圖用途、比例尺和制圖區域地理特征的要求，用一定的地圖綜合模型，通過一定的計算方法和規則等進行模型編程以實現計算機系統的半自動或自動綜合。

它是對數字化了的地圖要素與現象進行選取、概括和形狀簡化等操作的地圖數據智能處理手段。Arc/InfoAutoCADMapMapInfoMapGISESRI基于彎曲分析開發了一個叫BENDSIMPLIFY的程序第54頁，課件共65頁，創作于2023年2月二、地圖自動綜合的方法地圖綜合或半自動綜合的方法主要視系統智能化程度的高低可分為人機交互的方法和基于批量處理的方法兩種。

1、線狀要素的自動綜合方法。（層次/非層次）

例如：線狀要素的自動綜合算法之一(一)無約束點算法（獨立點算法），它不考慮相鄰點對之間的精確關系。間隔取點法：每隔n個點保留一個點隨機取點法：隨機的從原始點集中選取1/n個點無約束點算法顯然不能滿足地圖學要求：保留特征點應包括它的端點，拐點和極值點。第55頁，課件共65頁，創作于2023年2月二、地圖自動綜合的方法

1、線狀要素的自動綜合方法。（層次/非層次）

例如：線狀要素的自動綜合算法之一(二)局部處理算法：它利用直接相鄰點的特征來確定取舍。局部處理算法的主要思想是利用直接相鄰點的特征來判斷任一點的重要程度，它使用三個臨近點去決定是否保留中間點。垂距法：即計算第二個點到連接三元組中第一和第三點的直線段的垂直距離。如果這個距離超過了預定的寬度，那么就保留中間點（考慮點與點之間的距離變化）偏角法：即計算連接第一點和第二點，與連接第一點和第三點的矢量間的夾角。如果這個角度超過了預定的角度限差，就保留中間點（考慮點與點之間的角度變化）第56頁，課件共65頁，創作于2023年2月第57頁，課件共65頁，創作于2023年2月（三）全局處理算法，它考慮整條線或特定線段的特征，從而選取特征點。Dauglas-Peucker算法：從曲線整體出發的一種全局的處理方法，它通過遞歸的方法來選擇曲線上點。該算法具有平移、旋轉的不變性，給定曲線和限差后，化簡結果一定理論基礎是認為曲線圖形的信息主要集中在曲線的特征點上，而特征點多發生在彎曲強(轉角大)的地方，也就是極值點。它有五個優點：①選擇的點是原始曲線上的點，從而保證了精度；②綜合后的曲線與原曲線相比，整體位移最小；③選擇的點與手工綜合中選擇的關鍵點基本一致；④保持分維值；⑤繼承性，就是某一化簡層次下選取的點在更低的層次下仍被選取，這在BLG樹中有重要應用。

1、線狀要素的自動綜合方法。（層