1、第七章第七章 專題制圖專題制圖概述概述在建立了在建立了GIS空間數據庫，并應用各種分析空間數據庫，并應用各種分析手段對空間資料進行了一系列分析以后，以手段對空間資料進行了一系列分析以后，以什么方式表達或傳輸給用戶，使得用戶能理什么方式表達或傳輸給用戶，使得用戶能理解空間資料中蘊涵的豐富內容，這是對地理解空間資料中蘊涵的豐富內容，這是對地理信息系統的一個基本功能要求信息系統的一個基本功能要求 GIS空間數據表達的形式：空間數據表達的形式：符號化地圖、影符號化地圖、影像、表格、文字等像、表格、文字等 什么是地圖什么是地圖 地圖是按一定的地圖是按一定的數學數學法則和法則和綜合綜合法法則，以則，以形象

2、符號形象符號表達制圖物體表達制圖物體(現現象象)的地理分布、組合和相互聯系及其在的地理分布、組合和相互聯系及其在時間中的變化的空間模型，它是地理信時間中的變化的空間模型，它是地理信息的載體，又是信息傳遞的通道。息的載體，又是信息傳遞的通道。 從空間數據到地圖從空間數據到地圖空間數據空間數據地圖地圖符號化前后比較符號化前后比較相關的技術相關的技術 計算機地圖制圖（計算機地圖制圖（CAC) 計算可視化（計算可視化（Visualization ） 仿真技術（仿真技術（imitation，simulation） 虛擬現實技術（虛擬現實技術（virtual reality） 7.1、GIS表達信息的方法

3、表達信息的方法 1、屬性信息的表達、屬性信息的表達 2、圖形信息的表達、圖形信息的表達1、屬性信息的表達、屬性信息的表達 1.1描述性描述性 1.2說明性度量說明性度量 1.3分類分類 1.4標注標注1.1描述性1.2說明性度量說明性度量1.3分類分類1.4 文字信息文字信息-標注標注動態標注動態標注靜態標注靜態標注標注類型標注類型-動態標注動態標注標注類型標注類型-靜態標注靜態標注不同標注的優缺點不同標注的優缺點 動態標注使用的信息也可以用于查詢動態標注使用的信息也可以用于查詢分析，但標注效果較為單一。適合于分析，但標注效果較為單一。適合于批量標注批量標注 靜態標注的信息只能用于顯示不能用靜

4、態標注的信息只能用于顯示不能用于分析，但能夠設置各種效果。適合于分析，但能夠設置各種效果。適合于少量的標注于少量的標注2、圖形信息的表達、圖形信息的表達 2.1點狀符號點狀符號 2.2線狀符號線狀符號 2.3面狀符號面狀符號2.1點狀符號點狀符號2.2線狀符號線狀符號2.3面狀符號面狀符號 點、線、面符號的特點點、線、面符號的特點 點符號的特點點符號的特點：圖形固定，不隨它在圖面上圖形固定，不隨它在圖面上的位置變化而變化；符號都有確定的定位點和的位置變化而變化；符號都有確定的定位點和方向性；點符號圖形大多比較規則，由簡單幾方向性；點符號圖形大多比較規則，由簡單幾何圖形構成。何圖形構成。 線符號

5、的特點線符號的特點：都有一條有形或無形的定位都有一條有形或無形的定位線；符號可進一步劃分為曲線、直線、虛線、線；符號可進一步劃分為曲線、直線、虛線、并行線、沿定位線連續配置點符號等；可由若并行線、沿定位線連續配置點符號等；可由若干條具有單一特征的線狀符號組成復雜符號干條具有單一特征的線狀符號組成復雜符號面狀符號的特點面狀符號的特點：有一條封閉的輪廓線；有一條封閉的輪廓線；多數面符號是在輪廓線范圍內配置不同的點多數面符號是在輪廓線范圍內配置不同的點狀符號、繪陰影線或涂色。狀符號、繪陰影線或涂色。點、線、面符號不是孤立的，他們之間存在點、線、面符號不是孤立的，他們之間存在一定的聯系。線符號中往往包

6、含點符號，面一定的聯系。線符號中往往包含點符號，面符號中也可能包含線、點符號符號中也可能包含線、點符號 。7.2 地圖類型和特點地圖類型和特點 普通地圖普通地圖 專題地圖專題地圖 普通地圖從一般意義普通地圖從一般意義上講就是平時所見到上講就是平時所見到的地形圖的地形圖 專題地圖是自然要素專題地圖是自然要素或社會經濟現象的地或社會經濟現象的地圖圖普通地圖 普通地圖是指國家基本比例尺的地形圖。普通地圖是指國家基本比例尺的地形圖。普通地圖的顯著特點是標準化，有關標普通地圖的顯著特點是標準化，有關標準對比例尺大小、分幅范圍、內容和圖準對比例尺大小、分幅范圍、內容和圖示符號都作了嚴格的規定。普通地圖制示

7、符號都作了嚴格的規定。普通地圖制圖的目的就是利用空間數據庫中存儲的圖的目的就是利用空間數據庫中存儲的資料生產符合標準的地圖。資料生產符合標準的地圖。專題圖專題圖 又稱特種地圖，著重又稱特種地圖，著重表示一種或數種自然表示一種或數種自然要素或社會經濟現象要素或社會經濟現象的地圖。的地圖。 內容由兩部分構成：內容由兩部分構成： 專題內容。圖上突出專題內容。圖上突出表示的自然或社會經表示的自然或社會經濟現象及其有關特征。濟現象及其有關特征。 地理基礎。用以標明地理基礎。用以標明專題要素空間位置與專題要素空間位置與地理背景的普通地圖地理背景的普通地圖內容，主要有經緯網、內容，主要有經緯網、水系、境界、

8、居民地水系、境界、居民地等。等。空間對象的符號化空間對象的符號化 將特定地理空間信息轉換成地圖輸出，將特定地理空間信息轉換成地圖輸出，必須對空間對象配置符號，需要建立空必須對空間對象配置符號，需要建立空間對象與符號庫中具體符號的聯系間對象與符號庫中具體符號的聯系空間對象與符號之間連接的方式空間對象與符號之間連接的方式 空間實體空間實體對照表對照表符號符號實體用戶標識實體用戶標識UID（a）符號符號ID空間實體空間實體符號符號實體用戶標識實體用戶標識UID（b）空間實體空間實體符號符號（c） 實體與符號聯系的幾種方式實體與符號聯系的幾種方式 地物屬性值地物屬性值地圖布局與整飾地圖布局與整飾 地圖

9、布局（地圖布局（Layout)是根據輸出設備定義是根據輸出設備定義一個一定幅面的地圖布局，在該布局上一個一定幅面的地圖布局，在該布局上進行空間要素的變比例尺表示，還可完進行空間要素的變比例尺表示，還可完成圖面的修飾工作成圖面的修飾工作. 整飾包括圖名、圖號、比例尺、圖幅結整飾包括圖名、圖號、比例尺、圖幅結合表、圖廓外注記以及坐標格網繪制與合表、圖廓外注記以及坐標格網繪制與注記等。注記等。布局樣例布局樣例7.3 專題地圖制圖 專題地圖是著重反映某一種或幾種自然專題地圖是著重反映某一種或幾種自然和社會經濟現象的空間分布的地圖。和社會經濟現象的空間分布的地圖。專題圖分類專題圖分類 按地圖內容的專業性

10、分類按地圖內容的專業性分類 自然現象地圖：自然現象地圖：地勢圖、地質圖、地貌圖、地勢圖、地質圖、地貌圖、地球物理圖、氣候氣象圖、海洋圖、陸地水地球物理圖、氣候氣象圖、海洋圖、陸地水文圖、土壤圖、植被圖、景觀圖、環境保護文圖、土壤圖、植被圖、景觀圖、環境保護圖等。圖等。 社會經濟現象（人文）地圖：社會經濟現象（人文）地圖：行政區劃圖、行政區劃圖、人口圖、城市圖、經濟圖、歷史地圖、文化人口圖、城市圖、經濟圖、歷史地圖、文化地圖、旅游地圖、生活設施圖等。地圖、旅游地圖、生活設施圖等。 專題變量專題變量 專題地圖上顯示的數據稱為專題變量。專題地圖上顯示的數據稱為專題變量。 根據所執行的專題分析類型，地

11、圖可以顯示一個或多根據所執行的專題分析類型，地圖可以顯示一個或多個專題變量。個專題變量。 范圍、格網渲染、等級符號、點密度、獨立值范圍、格網渲染、等級符號、點密度、獨立值都使用都使用一個變量。一個變量。直方圖直方圖和和餅圖餅圖一次可以顯示多個專題變量。一次可以顯示多個專題變量。 可以創建雙變量專題地圖，一個地圖對象（例如符號）可以創建雙變量專題地圖，一個地圖對象（例如符號）表示兩組不同數據。例如符號顏色代表一個專題變量，表示兩組不同數據。例如符號顏色代表一個專題變量，符號大小代表另一個專題變量。符號大小代表另一個專題變量。專題圖的類型專題圖的類型 范圍專題圖范圍專題圖 直方專題圖直方專題圖 餅

12、圖專題圖餅圖專題圖 等級符號專題圖等級符號專題圖 點密度專題圖點密度專題圖 獨立值專題圖獨立值專題圖 格網專題圖格網專題圖范圍地圖范圍地圖 按照設置的范圍顯示數據。按照設置的范圍顯示數據。 用于反映數值和地理區域的關系（如銷售數字、用于反映數值和地理區域的關系（如銷售數字、家庭收入），或顯示比率信息（如人口密度，家庭收入），或顯示比率信息（如人口密度，即人口除以面積）即人口除以面積）。直方圖地圖直方圖地圖 對表中的每個記錄，顯示其專題變量的直方圖。對表中的每個記錄，顯示其專題變量的直方圖。 用來說明一個或多個屬性信息的屬性值。用來說明一個或多個屬性信息的屬性值。 直方圖表示了每個記錄的多個變量

13、，便于用戶直方圖表示了每個記錄的多個變量，便于用戶通過比較來得到整個表的信息。為了在直方圖通過比較來得到整個表的信息。為了在直方圖中表示負值，方條將向統計圖的反方向延伸。中表示負值，方條將向統計圖的反方向延伸。 餅圖地圖餅圖地圖 對表中每個記錄，顯示其專題變量的餅圖。對表中每個記錄，顯示其專題變量的餅圖。餅圖是多變量的。餅圖是多變量的。 通過比較每個統計圖上餅扇的大小來獲取表中通過比較每個統計圖上餅扇的大小來獲取表中某個記錄的信息。某個記錄的信息。等級符號地圖等級符號地圖表中每個記錄顯示一個符號，符號大小該表中每個記錄顯示一個符號，符號大小該記錄的字段值成比例。記錄的字段值成比例。主要用于說明

14、數量信息如從高到低的順序主要用于說明數量信息如從高到低的順序變化。變化。例如，使用等級符號圖來顯示不同區域的例如，使用等級符號圖來顯示不同區域的年銷售額，年銷售額，MapInfo將根據銷售額字段中將根據銷售額字段中的值改變每個區域內符號的大小。的值改變每個區域內符號的大小。 點密度地圖點密度地圖 將數據值顯示為地圖上的點，其中每個點等價將數據值顯示為地圖上的點，其中每個點等價于某個數據，在一個區域內點的總數與該區域于某個數據，在一個區域內點的總數與該區域的專題變量值成比例。的專題變量值成比例。 點密度圖用于檢查原始的數據（如人口）。每點密度圖用于檢查原始的數據（如人口）。每個點表示一定的單位。

15、該數字乘以該區域的總個點表示一定的單位。該數字乘以該區域的總點數等于該區域的數據值。點數等于該區域的數據值。 點密度圖適合于創建人口、容積率、收入、車點密度圖適合于創建人口、容積率、收入、車流量等方面專題圖。流量等方面專題圖。獨立值地圖獨立值地圖 使用不同的顏色、符號或線型來顯示不同的數使用不同的顏色、符號或線型來顯示不同的數據。據。 根據獨立值繪制地圖對象的專題地圖強調數據根據獨立值繪制地圖對象的專題地圖強調數據中的類型差異而不是數量信息（例如指定區域中的類型差異而不是數量信息（例如指定區域內的商店類型）。內的商店類型）。 例如，在建立土地利用方面的專題圖時，可以例如，在建立土地利用方面的專

16、題圖時，可以將工業用地、農業用地、居住用地、商業用地將工業用地、農業用地、居住用地、商業用地等不同用地類型填充不同顏色，從而生成簡單等不同用地類型填充不同顏色，從而生成簡單明了的土地利用專題圖。明了的土地利用專題圖。格網圖格網圖 由點數據內插產生的柵格格網。 MapInfo從表中獲取數據列或表達式，并將其形心和數據值傳遞給插值模塊。插值模塊生成一個柵格格網文件，以柵格表顯示在地圖窗口。 格網圖適合于利用點數據值產生連續的曲面。7.4 三維景觀仿真及動態表現三維景觀仿真及動態表現 客觀世界呈三維空間分布，可是目前真三客觀世界呈三維空間分布，可是目前真三維維空間數據模型和數據結構尚不完善空間數據模

17、型和數據結構尚不完善，也沒有，也沒有真三維真三維GIS軟件產品，為了真實地再現地面的軟件產品，為了真實地再現地面的地形、地物的三維景觀，只能在二維地形、地物的三維景觀，只能在二維GIS的支的支持下，將常規二維空間操作數擴展到持下，將常規二維空間操作數擴展到2.5維，對維，對GIS空間資料進行三維表達，以滿足用戶對三空間資料進行三維表達，以滿足用戶對三維動態交互式可視化的要求。維動態交互式可視化的要求。 一、真實感地形的生成與顯示一、真實感地形的生成與顯示產生真實感地形顯示的方法主要有兩類：產生真實感地形顯示的方法主要有兩類：用一定的光照模型模擬光線照射到地面時所產生的視用一定的光照模型模擬光線

18、照射到地面時所產生的視覺效果，經明暗處理產生具有深度感的灰度濃淡圖像，覺效果，經明暗處理產生具有深度感的灰度濃淡圖像，并用純數學的方法（如分形幾何方法）模擬地形表面的并用純數學的方法（如分形幾何方法）模擬地形表面的各種微起伏特征和顏色紋理，這種方法一般用于顯示各種微起伏特征和顏色紋理，這種方法一般用于顯示DEM；將航空或航天遙感圖像數據影射到將航空或航天遙感圖像數據影射到DEM上，建立實際上，建立實際地形的逼真顯示，這種方法可以逼真地顯示地面各種地地形的逼真顯示，這種方法可以逼真地顯示地面各種地物和人工建筑的顏色和紋理特征，但表現地形起伏產生物和人工建筑的顏色和紋理特征，但表現地形起伏產生的幾

19、何紋理特征時卻不太明顯，一般用于表達地面起伏的幾何紋理特征時卻不太明顯，一般用于表達地面起伏較平緩，而地物豐富和人類活動較頻繁地區（如城鎮）較平緩，而地物豐富和人類活動較頻繁地區（如城鎮）的地形。的地形。 真實感地形生成通常包括以下步驟：真實感地形生成通常包括以下步驟：將將DEM再細分割為小三角形面片的鑲嵌體；再細分割為小三角形面片的鑲嵌體；確定視點位置和觀察方向，對地面進行圖形確定視點位置和觀察方向，對地面進行圖形投影變換；投影變換；可見面判別；可見面判別；根據光照模型計算可見面的亮度和色彩；根據光照模型計算可見面的亮度和色彩； 顯示所有可見的三角形；顯示所有可見的三角形；將影像作為紋理影射