[其它考试]第四章专题地图设计.ppt

第四章 专题地图设计,一、学习目的和要求掌握专题地图的数学基础设计、符号设计、图例设计和图面视觉效果设计的原则、要求和方法。二、主要教学内容1.专题地图的数学基础设计2.专题地图的符号设计3.专题地图的图例设计4.专题地图的图面视觉效果设计,第一节 专题地图数学基础设计,一.地图投影的选择与设计宗旨:制图区域内变形最小或变形误差分布符合地图用途要求.以保证地图精度和图上量测精度.1.制图区域2.投影性质3.地图用途,第一节 专题地图数学基础设计,1.制图区域区域地理位置:范围大小:区域形状:,小范围内采用何种投影均可.标准:纬差:22.5度或半径为2200公里.我国的省(区)地图,纬度跨度在15度以内,常用等角圆锥投影.面积变形不超过1%,长度变形更小.,极地赤道中纬度,圆形东面延伸南北延伸,第一节 专题地图数学基础设计,2.投影性质变形性质:等角、等面积、任意(等距离)变形分布和大小:与制图区域形状匹配.例：正圆柱、正圆锥变形与经度无关，适于东西方向延伸的地方。经纬线形状：曲线经纬网易表达球体直线经纬网易表达地理事物分布的地带性规律。特殊线段的形状：如等角航线为直线。,第一节 专题地图数学基础设计,3、地图的用途：决定投影选择的方向自然地图：大比例尺：要求形状、面积正确，采用高斯，方便利用地形图的地理基础要素，实现各专题要素的转绘。中比例尺：用UTM投影。小比例尺：制图区域位置、形状及大小选择。反映资源分布状况-等面积人文地图：政区图面积对比 航空图等角 工程图高斯,第一节 专题地图数学基础设计,UTM投影全称为“通用横轴墨卡托投影”，是一种“等角横轴割圆柱投影”，椭圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈，投影后两条相割的经线上没有变形，而中央经线上长度比0.9996。UTM投影是为了全球战争需要创建的，美国于1948年完成这种通用投影系统的计算。与高斯-克吕格投影相似，该投影角度没有变形，中央经线为直线，且为投影的对称轴，中央经线的比例因子取0.9996是为了保证离中央经线左右约330km处有两条不失真的标准经线。UTM投影分带方法与高斯-克吕格投影相似，是自西经180起每隔经差6度自西向东分带，将地球划分为60个投影带。我国的卫星影像资料常采用UTM投影。,Arcview中投影的选择及定制,问题：为什么要设置地图投影，在ArcView Arcview中是如何做的？并不是所有的可用数据都是以相同的坐标和投影来存储的Arcview要求以相同视图显示的所有数据分享相同的坐标与投影,Arcview中投影的选择及定制,Arcview提供两种投影方式：Projection在视图属性中Projection utility 加载扩展模块,投影与坐标变换,Arcview中投影的选择及定制,常用地图投影中国全图椭球为：Krasovsky，任意伪方位投影 投影中心 N35E105中国地图出版社电子地图室 Copyright 1997-1998中国政区：椭球为：Krasovsky，等积斜方位投影，标准纬线：北纬40度和90度。中央经线东经105度。西南地区双标准纬线等角圆锥投影标准纬线24 3430中央经线东经105度E94,Arcview中投影的选择及定制,云南省地形图：视图属性中选择地图单位为Meters,距离单位为KiloMeters;自定义投影参数：类型为Custom 投影方式为Transverse Mercator,椭球为：Krasovsky,中央经线:102 横坐标移假定值：500,000米 注意地图投影单位的选择（视图属性中）,横坐标移假定值：500,000米,横坐标移假定值：0米,定制投影：中国政区：等积斜方位投影，标准纬线：北纬40度和90度。中央经线东经105度。,Arcview的坐标系,中央纬线,中央经线,坐标经度坐标纬度,Arcview中投影的选择及定制,投影文件和元数据：Arcview提供包含主题元素的投影信息投影文件具有.prj后缀,为文本文件.如果没有此文件，则需猜测所有投影。,地理配准（Georeference）：是为了使得影像数据可以和GIS矢量数据集成在一起，而为影像数据指定一个参考坐标系的过程。,（例云南省地图的配准见实习材料）,地理配准（Georeference）,地理配准（Georeference）,栅格数据通常是通过扫描纸质地图或采集航空及卫星照片获得。通过扫描获取的影像不包含定义其地理空间位置所需的信息。而航空及卫星照片所使用的坐标系统是相对于通用GIS平台软件所使用的坐标系统是独立的。为了能够将这些影像数据与其它的数据集成，以便进行分析，就必须对其进行处理：用户需要事先将这些数据校准（配准）到一个指定的地图坐标系,地理配准（Georeference）,利用 Image Analysis配准影像限制：只适用于线性变换更新版本Image Analysis 1.1(重采样方法：最小紧邻、双线性内差、立方卷积)专门的扩展模块：Image Warp,Georeference 的步骤（RegisterRectify）,校准栅格数据（选择控制点）坐标变换（求解二元多项式n次方程）分析均方差（计算控制点误差）重采样（影像的每个像元的坐标：三种重采样算法）矫正（Rectify）：生成新的影像文件,第一节 专题地图数学基础设计,二、比例尺依据大小纸张确定比例尺。,正度纸张 7871092mm,大度纸张 8891194mm,为了书刊装订时易于折叠成册，印刷用纸多数是以2倍数来裁切。,全张纸裁切方法的示意图,正度纸张 7871092mm,Arcview中尺寸的设定,创建图版导入视图打开视图云南州县“从View菜单选择Layout选项在出现的Template Manager对话框中选取合适的图版模版点击Ok即可生成图版,图版页面参数设置A2幅面 42cm59.4cm(相当于4开)设置适合的比例尺图版中拖动视图调整视图大小，观看比例尺变化。1：2881150尽量选择整数做比例尺。1：3000000。双击图版中的视图，出现属性对话框，设置固定比例尺。,建立图版页面,图版页面参数设置,设置图版网格,第一节 专题地图数学基础设计,三、制图网格密度的设计(经纬网、坐标网等)便于指示并量测某制图现象或制图物体的位置反映不同制图现象因地理位置的差异而发生在性质上的差异，寻求发生规律。小比例尺自然地图：经纬网格指示纬度差异对生物带的分布影响。政区图的经纬网用于指示居民地的地理位置。大比例尺城市平面图可自行构建网格，用于查找各种地名。人文地图对制图网格没有特别要求。,中国民族自治分布图,Arcview中的经纬网、坐标网,、在视图中创建经线和纬线的主题图层如world30.shp(esridata 的world中)事件成图:表中添加图边经纬网交点坐标,事件成图.坐标经度坐标纬度,图边经纬网交点坐标,创建云南省经纬交点坐标表（度为分割）,在中利用事件成图，注意、对应的经纬度,添加线图层将经纬线画出，并在相应属性表中填上经纬度数,、利用graticules and measured grids扩展（基础与制图设计）,第二节 专题地图符号的设计,一、视觉变量的基本概念视觉变量（基本图形变量）：能引起视觉差别的最基本的图形和色彩变化因素。法国学者J.伯庭（J.BERTIN）：形状、尺寸、方向、明度、密度和颜色。我国学者认为：还应包括“结构”,5、密度：像素的尺寸和数量,1、形状:有区别的外形,2、尺寸：大小,3、方向：构成元素的方向,4、明度：色调对比明暗程度-视觉差别,6、结构：符号内像素组织方式的变化,7、颜色：色相变化,第二节 专题地图符号的设计,地图符号在设计时可根据需要选择其中某一变量或某几个变量联合应用,以提高地图符号的感受效果.,第二节 专题地图符号的设计,二、符号设计涉及的因素1、符号构形的阈值：尺寸2、地图内容：符号设计的基本点3、地图比例尺：决定符号的形式4、用途：质量及数量的分类分级。5、感受水平：6、视觉变量选择及组合7、技术及成本：计算机、印刷水平8、传统习惯与标准：,第二节 专题地图符号的设计,第二节 专题地图符号的设计,三、各类符号设计要点1、点状符号几何符号艺术符号透视符号,第二节 专题地图符号的设计,几何符号：轮廓变化内部结构变化方向变化变形组合：颜色,第二节 专题地图符号的设计,几何符号：,符号的系统概念,第二节 专题地图符号的设计,艺术符号提炼 夸张 结合,第二节 专题地图符号的设计,透视符号：多表现各种建筑物，多用于各种旅游图中,第二节 专题地图符号的设计,Arcview中使用符号库,符号库的位置ESRIAV_GIS30ARCVIEWsymbols;默认符号库default.avp;全部符号库all.avp,第二节 专题地图符号的设计,2、线状符号,第二节 专题地图符号的设计,3面状符号,Arcview中使用符号库,符号库的位置ESRIAV_GIS30ARCVIEWsymbols;默认符号库default.avp;全部符号库all.avp,图例编辑器可选的符号类型：填充符号（Fill Symbols）;线符号（Pen Symbols）；点符号（Marker Symbols）；字体（Font）；颜色：背景色（Background）前景色（Foreground）轮廓线色（Outline）文字颜色（Text）,使用面板,参考资料：Arcview gis基础与制图P254,使用面板,FillCarto.avp:透明背景48种矢量填充Hatch.avp:10渐近的6种图案Raster.avp:基于unique value的33种栅格填充 penforestry.avp:美国森林服务10种线型Gerlogy.avp：地质 168种transp.avp:交通 34种Weather.avp:气像 16种,使用面板,MakerWeather.avp:185种气像符号Mineral.avp:41种采矿符号Hazamat.avp:19危险材料警告Amfm.avp:24种设施管理标记ColorRainbow.avp:259种过度颜色,可从网络上下载更多的符号,例：从http:/www.spatial-markers（创建标志）制成点状符号。然后在maker面板中看到。,使用symbolizer扩展:从14和线形中进行选择.将多边开的外框轮廓变为虚线或点线.从http:/www.spatial-,第三节专题地图的图例设计,一、图例设计的要求图例必须完备，要包含地图中全部专题内容的符号。图例要能反映专题内容的数量和质量特征，其编排次序要能体现专题内容分类分级的系统性。例如土壤图上表示的土壤要素，采用土纲、土类、亚类、土属、土种和变种六级制分类法，在图例设计中，只将土纲并列安排，其它均按它们层的从属关系分别进行编制，排列在相应的土纲之下，不可随意串排，打乱现象固有的分类分级体系。,第三节专题地图的图例设计,、图例设计应考虑绘图和印刷工艺条件构图力求简洁，用色不宜过多，应该尽量采用已有统一标准图例符号，如地质图、土壤图、土地利用图等专题地图的符号系统。、图例设计时应突出主要的，对积极有利的现象要用鲜明色调或暖色调表示；对次要的，消极不利的现象，则用较暗的或冷色调表示。例如对人多地少地区，人均耕地多的用暖色调表示，人均耕地少的则用冷色调表示。,第三节专题地图的图例设计,、图例设计要能体现出逻辑性、明确性和艺术性。形式与内容得到有机结合，符号图形与颜色的指代性明确，并通过以大小适宜形态美观的符号图形，增强其艺术性。、图例的文字注释要简明准确，惜字如金，便于读图和节省版面。为了更好地点明地图内容的层次或结构，图例编排时可冠以合理的分类分级标题。,第三节专题地图的图例设计,第三节专题地图的图例设计,二、图例设计方法、研究制图对象的数量和质量特征、分布特点，选择相应的表示方法。、依据新编地图的用途、类型、比例尺和专题内容的特点，决定对现象的具体分类分级。例如在森林分布图上，林木的树种很多，先列出详细的种类，然后概括为四类或五类。,第三节专题地图的图例设计,、设计符号和颜色色彩的设计要注意与自然景色的一致性，符合习惯认识和人们的心理感受效果。例如对奇峰异石景物用红色圆，珍奇的古树名木用绿色圆，稀有观赏松柏用绿色象形符号表示。在设色中要充分利用同类色、类似色、互补色的配合，以达到柔和、协调、重点突出等效果；并与地图使用方式及用途相协调。,、图例配置试验将设计出的图例符号与用色，按制图对象的分布情况在制图区域内作一定的安排配置，并从制图与用图效果方面进行评价，以至不断修改完善设计方案。一般要求要有几个不同的方案作比较，经试验和广泛征求多方面意见后，择定一种最佳方案。,图名等辅助要素的配置,采用不同方法表示的河流径流路,采用不同方法表示的河流径流路,采用不同方法表示的河流径流路,示例,第四节 图面视觉效果设计,一、图面视觉平面层次的构成1、视觉层次的体现专题要素与底图要素：不同专题要素：同类要素中不同等级：,第四节 图面视觉效果设计,2、构成图面视觉层次的方法符号的大小或强化符号内部结构:符号粗大或复杂，视觉选择度高，处于上层色彩变化：例冷暖的应用不同的视觉形态：线和面不同的视觉形态对符号装饰:如半透明,第四节 图面视觉效果设计,二、图面配置的视觉平衡1、视觉中心视觉中心比几何中心高5%，所有图形围绕视觉中心来配置。,第四节 图面视觉效果设计,2、视觉重力图形位置在视觉中心上侧或左侧感觉重。离视觉中心越远越重。图形特征颜色重于形状和尺寸暖色重于冷色结构紧密复杂重于简单松散的视觉方向视线左上方进，右下方出，主图放于左上，图例放右下。布局尽可能对称。,第四节 图面视觉效果设计,三、构图与定位原则保证地图主题得以充分表现，信息的传输符合合理的程序；构图符合一般意义上的形式美法则：对称、均衡、和谐、统一。,第四节 图面视觉效果设计,1、主从关系明确2、图面均衡3、疏密均衡4、和谐统一,图14-25中国地势图(左)与中国政区图(右)的图面配置,图14-28图名等辅助要素的配置,图14-29图廓形式示例,Arcview,Layout中完成图面配置1.使用框架工具和属性2.使用扩展 上下载定制图例扩展:custom legendLegend tool,课堂讨论选题1.举例说明专题地图的用途对地图投影的选择产生什么影响？2.什么是视觉变量？视觉变量对地图设计有什么影响？3.几何符号的构图方法有哪几种？4.怎样按照系列概念设计系列符号？5.为什么要建立符号的系列概念？,课外作业选题1.举例说明组合图例的构建方法。2.有分类含义的组合图例在设计时应达到哪三个基本要求？3.如何理解地图的“图面视觉层次”？4.专题地图的“图面视觉层次”体现在哪些方面？5.在地图设计中如何构建“视觉层次”？6.如何理解“视觉重力”？7.为使多单元地图达到图面的匀称与统一，应注意哪些构图原则？,