淺談地圖綜合中的概括與選取

計(jì)麗新

摘要：本文闡述了傳統(tǒng)小比例尺地圖編制時(shí)地圖綜合的概念，并以水系的制圖綜合為例，來(lái)淺談概括和選取的方法、原則和規(guī)律。

關(guān)鍵詞：比例尺；制圖綜合；選??；概括

1.引言

制圖綜合一直是傳統(tǒng)地圖編制的難題之一。在相同幅面的地圖中，比例尺不同，其地圖要素負(fù)載量就不同；由于比例尺的縮小，同一個(gè)制圖區(qū)域在圖上的面積隨之縮小，獨(dú)立要素細(xì)節(jié)變小，要素間的絕對(duì)空間減少，導(dǎo)致地圖空間上顯示的要素密度過(guò)大，降低了地圖的可讀性，很容易產(chǎn)生視覺(jué)上沖突。因而需要制定嚴(yán)密和具體的邏輯性的規(guī)則來(lái)確定制圖對(duì)象的綜合取舍。

2.制圖綜合

制圖綜合是地圖用圖、比例尺、制圖區(qū)域地理特點(diǎn)等條件下，通過(guò)地圖內(nèi)容的選取、化簡(jiǎn)、概括和關(guān)系協(xié)調(diào)，建立反映區(qū)域代理規(guī)范和特點(diǎn)的新的地圖模型的一種制圖方法。它的實(shí)質(zhì)是對(duì)地圖上的內(nèi)容進(jìn)行概括和選取。概括是對(duì)制圖物體的形狀、數(shù)量和質(zhì)量、特征等方面的簡(jiǎn)化；選取是從大量的制圖物體中選取出來(lái)的要表示在地圖上的物體。在制圖綜合過(guò)程中，概括和選取是主觀和任意的，是有目的的，科學(xué)的綜合過(guò)程，應(yīng)該根據(jù)制圖的目的、比例尺和區(qū)域特點(diǎn)，選取和強(qiáng)調(diào)主要的、典型的、帶規(guī)律性的特點(diǎn)事物。

地圖要素的選取的方法：（1）資格法：以一定的數(shù)量或質(zhì)量指標(biāo)作為選取的資格，凡達(dá)到指標(biāo)的，符合資格的就選取。資格法標(biāo)準(zhǔn)明確，簡(jiǎn)單易行，但是不能體現(xiàn)地圖容量，難以控制不同區(qū)域圖面負(fù)載量得差別，不能全面平衡物體的重要程度。（2）定額法：以圖面上單位面積所選取的制圖物體的數(shù)量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地物選取的方法。定額法易讀，密度對(duì)比好，但是難以保證選取數(shù)量同所需的質(zhì)量指標(biāo)相協(xié)調(diào)。（3）根式定律法：又叫開(kāi)方根律，地圖中某一要素的數(shù)量與綜合前后兩圖比例尺分母的平方根有關(guān)。根式定律法只能確定選取的限額，而不能決定選取的事物。

地圖要素選取的原則和規(guī)律：（1）從整體到局部；（2）從主要到次要：地圖上各個(gè)要素根據(jù)地圖的主題和用途，有主次之分，選取時(shí)要遵循先主后次的順序進(jìn)行；（3）從高級(jí)到低級(jí)；（4）從大到小。

制圖綜合中的概括有三種形式：（1）形狀特征的概括：刪除制圖對(duì)象不重要的碎部，保留或適當(dāng)夸大其重要的特征，使制圖對(duì)象構(gòu)成更具本圖特性的明晰的輪廓。（2）數(shù)量特征的概括：減少制圖對(duì)象的數(shù)量差別和按數(shù)量的分級(jí)數(shù)目，舍棄低于規(guī)定數(shù)量指標(biāo)等級(jí)的部分。（3）質(zhì)量特征的概括：減少制圖對(duì)象的質(zhì)量差別，根據(jù)相近地物的性質(zhì)和特征進(jìn)行的分類(lèi)或歸納，以概括的分類(lèi)代替詳細(xì)的分類(lèi)，以總體概念代替局部概念。

本文將以水系為例，淺談小比例尺地圖制圖時(shí)地圖綜合的實(shí)現(xiàn)。

3.水系綜合

在制圖作業(yè)中，水系是重要的地性線之一，被看作是地形的“骨架”，控制著其他要素在圖上的表示，對(duì)其他要素有一定的制約作用。在制圖綜合時(shí)，當(dāng)水系要素與其他要素發(fā)生重疊及沖突時(shí)，其他要素都要進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊莆弧?/p>

在小比例尺地圖上，河流主要以單線河表示為主，它用由上而下逐漸變粗的漸變線段表示，十分形象的展現(xiàn)了河流的走向和河流的主次分級(jí)。

對(duì)河流的制圖綜合主要包括河流的選取、圖形的簡(jiǎn)化和光滑處理。影響河流選取的主要因素是河流的自身的長(zhǎng)度、相鄰兩河流之間的間隔、河流的等級(jí)、河系的類(lèi)型和河流所處的位置等。根據(jù)這些因素，確定河流選取的規(guī)則如下：

（1）河流的選取河網(wǎng)密度大的地區(qū)，舍去的河流越多，河網(wǎng)密度小的地區(qū)舍去的河流越少；

（2）保持不同密度區(qū)間的密度對(duì)比；

（3）先選取主流和小河系的主要河源，再根據(jù)選取標(biāo)準(zhǔn)逐漸加密，平衡較大的支流和較短的支流；

（4）一些小于選取指標(biāo)的但有重要意義的河流，如表明湖泊給排水的唯一小河，連通湖的小河、直接入海的小河、干旱地區(qū)的常年河、主流上唯一的小河等都應(yīng)選取。

河流的概括的原則：

（1）舍棄小的彎曲，保持彎曲的基本形狀；

（2）保持河流彎曲的特征轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這些轉(zhuǎn)折點(diǎn)的連接線構(gòu)成河流圖形的“骨架”，這些部分的小彎曲可以合并或者夸大，但不得刪除；

（3）保持不同河段彎曲程度的對(duì)比；

（4）保持河流長(zhǎng)度不過(guò)分縮短；

（5）對(duì)真形河流的概括，應(yīng)注意其主流和支流的區(qū)別；河心島一般只能取舍，不能合并；保持河心島的平面輪廓特征；保持辮狀河流網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的基本特征及密度對(duì)比關(guān)系。

4.選取的實(shí)現(xiàn)

河流的選取標(biāo)準(zhǔn)：

（1）圖上大于1mm的河流依比例尺表示（雙線河）

（2）不足1mm的雙線河用單線表示

（3）單線河流長(zhǎng)度小于10mm的可舍去

（4）小于1mm*1mm的彎曲和舍去，保持河流簡(jiǎn)化后與原河流的形狀相似性

湖泊的選取標(biāo)準(zhǔn)：

（1）湖泊只能選取不能合并；

（2）面積大于2mm?湖泊保留

（3）面積大于2mm?水庫(kù)保留

（4）小于選取指標(biāo)但具有重要現(xiàn)實(shí)意義的湖泊以及水庫(kù)保留

我們還可以通過(guò)量算制圖區(qū)域的河網(wǎng)密度進(jìn)行分級(jí)，數(shù)學(xué)方法確定各級(jí)的定額指標(biāo)、長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)和間隔指標(biāo)。河網(wǎng)密度是確定選取標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。河網(wǎng)密度系數(shù)是指單位面積內(nèi)的河流長(zhǎng)度。

K：河網(wǎng)的密度系數(shù)

L：制圖區(qū)域內(nèi)河流的總長(zhǎng)度

P：流域面積

C：參數(shù)（1.4～1.6）

n：制圖區(qū)域內(nèi)河流的條數(shù)

5.概括的實(shí)現(xiàn)

在ArcGISDesktop10的制圖工具箱（Cartography Tools）中綜合工具集（Generalization）下有個(gè)簡(jiǎn)化線（simplify line）和平滑線（smooth line）用來(lái)對(duì)河流以及道路的抽稀、去彎取直，即概括。

簡(jiǎn)化線有兩種用法：（1）點(diǎn)移除法：保留構(gòu)成線的基本幾何形狀的關(guān)鍵點(diǎn)并移除多余的折點(diǎn)。此方法多用于數(shù)據(jù)壓縮或者更為粗糙的簡(jiǎn)化。（2）折彎簡(jiǎn)化法：保留線的主要幾何形狀并移除多余的彎曲。用于生成與原始幾何形狀更為接近的結(jié)果，因而更加美觀。其操作方式為消除沿線方向上不太重要的彎曲，此方法多用于少量的、更為精確的簡(jiǎn)化。

平滑線有兩種用法：（1）PAEK：計(jì)算不會(huì)經(jīng)過(guò)輸入折點(diǎn)的平滑線，根據(jù)平滑容差對(duì)線進(jìn)行平滑處理。（2）BEZIER_INTERPOLATION對(duì)線進(jìn)行平滑處理時(shí)無(wú)需使用容差，而是通過(guò)擬合折點(diǎn)間的貝塞爾曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)。

6.結(jié)束語(yǔ)

制圖綜合是我們生產(chǎn)地圖產(chǎn)品的一種重要的方法和理論，是一個(gè)十分復(fù)雜的智能化過(guò)程，但要實(shí)現(xiàn)其真正的科學(xué)化，目前還受到很多因素的制約，還須在制圖實(shí)踐中不斷加以改善和革新。

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