地图学第7章 地图符号

第七章地图符号,测绘学院乔俊军制作,第七章地图符号,7.1地图符号的实质和分类7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述7.3地图符号对制图对象特征的描述7.4地图符号的设计,7.1地图符号的实质和分类,一、地图符号的实质二、地图符号发展状况三、地图符号的分类,一、地图符号的实质地图符号是以其视觉形象指代抽象的概念，它属于表象性符号。二、地图符号发展状况原始地图：制图物体现代地图：制图物体,7.1地图符号的实质和分类,基本地图符号是指普通地图符号，已基本形成标准化的科学符号体系。专题地图符号由于涉及的内容极其广泛，尚未形成标准化的科学符号体系。,7.1地图符号的实质和分类,三、地图符号的分类1、按符号表现的制图对象的几何特征分类2、按符号与地图比例尺的关系分类3、按符号表示的地理尺度分类4、按符号的形状特征分类,7.1地图符号的实质和分类,1、按符号表现的制图对象的几何特征分类（1）点状符号具有点的性质，不论符号大小，实际上以点的概念定位，而符号的面积不具有实地的面积意义。,特点：a、符号大小与比例无关。b、定位特征。例如：控制点、居民点、矿产地等。,7.1地图符号的实质和分类,（2）线状符号具有线的性质，在一个延伸方向上有定位意义，而不管其宽度。,特点：a、符号长度与比例有关。符号宽度与比例无关。b、定位：精确定位；概略定位。例如：河流、岸线、道路、航线等。,7.1地图符号的实质和分类,（3）面状符号具有实际的二维特征，它以面定位，其面积形状与其所代表对象的实际面积形状一致。,特点：a、符号范围与比例有关b、定位：精确定位概略定位例如：水部范围、森林范围、土地利用分类范围等。,7.1地图符号的实质和分类,2、按符号与地图比例尺的关系分类（1）依比例符号：主要是面状符号（2）半依比例符号：主要是线状符号（3）不依比例符号：主要是点状符号,7.1地图符号的实质和分类,3、按符号表示的地理尺度分类（1）定性符号（2）等级符号（3）定量符号,7.1地图符号的实质和分类,（1）定性符号主要反映对象的名义（定名量表）尺度的符号，即性质上的区别。,7.1地图符号的实质和分类,（2）等级符号以表现对象概略顺序（顺序量表）尺度的符号。,7.1地图符号的实质和分类,（3）定量符号以表现对象数量特征（间隔量表和比率量表）为主的符号。,7.1地图符号的实质和分类,4、按符号的形状特征分类（1）几何符号（2）线状符号（3）面状符号（4）艺术符号象形符号透视符号（5）图表符号（6）文字符号,7.1地图符号的实质和分类,（1）几何符号是指其形状由基本的几何图形或由几种几何图形组成的图形符号。,7.1地图符号的实质和分类,几何符号的基本图形圆形、方形、三角形、菱形、五星形、六边形、梯形等圆形：饱满柔和，有较强的动感和整体感。方形：端正稳重，有较强的坚实感和静态感。三角形：棱角分明，有较强的稳定感，倒三角形则有强烈的动感。菱形：形态不稳定，有较强的刺激作用和动感。,7.1地图符号的实质和分类,几何符号的构图方法轮廓变化；结构变化；方向变化；形状变化；尺寸变化；色彩变化；对比度变化；组合变化等。,7.1地图符号的实质和分类,几何符号的配合变化：几种视觉变量的配合。,7.1地图符号的实质和分类,几何符号的系列结构：几种视觉变量的配合。,7.1地图符号的实质和分类,（2）线状符号是指沿某一方向延伸并有依比例的长度特征，但其宽度一般不反映实际范围的符号。有定性、定向、定量三种线状符号。,7.1地图符号的实质和分类,7.1地图符号的实质和分类,7.1地图符号的实质和分类,（3）面状符号是指符号本身只反映区域性质特征，而符号的面积范围由制图对象的相应图面分布所决定的符号。有线纹、点纹、混合图纹、底色四种面状符号。,7.1地图符号的实质和分类,7.1地图符号的实质和分类,（4）艺术符号以描写物体或现象的形状为主，与对象的形象相似或具有一定寓意，有较强的艺术性的符号。它可以分为“象形符号”和“透视符号”两大类。,7.1地图符号的实质和分类,象形符号：是指表现对象的平面或一个侧面的图形符号，是轮廓图形或剪影式图形。A、设计特点：a、构思合理，选材适当b、形象明确，易于理解,7.1地图符号的实质和分类,C、符合美学原则对称与均衡比例与尺度调和与对比统一与变化节奏与韵律,7.1地图符号的实质和分类,B、艺术手法a、提炼简化,b、夸张特征,c、整理变化,d、象征结合,7.1地图符号的实质和分类,7.1地图符号的实质和分类,7.1地图符号的实质和分类,透视符号：是指按照一定的透视法则表现对象的立体形象的符号。透视符号的设计要求和艺术手法与象形符号一样，区别在于其构图要服从一定的透视法则。,A、透视概念视点画面视轴视平线消失点,7.1地图符号的实质和分类,B、透视法则a、平行透视,b、成角透视,c、倾斜透视,7.1地图符号的实质和分类,7.1地图符号的实质和分类,（5）图表符号是以规格化的统计图表形式，反映制图对象数量特征为主的符号。统计图表的数量特征：比较同类制图对象的数量差别；反映制图区域各总量指标及内部结构；表现制图对象发展变化和趁势；表明相关指标之间数量上的依存关系；分析统计总体中按某种指标分组的分配情况；显示制图对象在空间分布上的差异。,7.1地图符号的实质和分类,统计图表可以作为定点或定域的特殊符号而成为地图要素的一部分，也可以作为独立的单元存在于地图之外。,7.1地图符号的实质和分类,统计图表的分类：a、按图表所表现的指标类型、性质分类：比较图表结构图表动态图表依存关系图表分配图表复合指标图表b、按图表形式分类：圆形图表方形图表三角形图表柱状图表曲线图表象形图表定值符号累加图表金字塔图表辐射形图表等,7.1地图符号的实质和分类,7.1地图符号的实质和分类,7.1地图符号的实质和分类,金字塔图表,7.1地图符号的实质和分类,（6）文字符号是一种具备了地图空间结构特性的文字形式的地图符号。根据文字被改造方式和被改造程度的不同，可以分为三类：文字图形符号；文字注记符号；本义文字符号。,7.1地图符号的实质和分类,a、文字图形符号：选择某一个汉字、字母或简单的字母组合，直接构形设计成的个体符号。b、文字注记符号：就是通常所说的地图注记，包括名称注记和说明注记。文字注记一般要与另一个图形符号相配合，才能构成一个符号的整体，它只标注该图形的性质、名称或数量。,7.1地图符号的实质和分类,c、本义文字符号：是以文字变量（如字别、字体、字形、字隔、字顺、字号、字位、字向、字色等）的形式，表现地图上事物的性质和意义，这些变量具有空间信息，不与地图内容直接有关，是本来意义上的文字语言符号。,7.1地图符号的实质和分类,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,一、符号的视觉变量二、视觉变量能形成的图形知觉效果,一、符号的视觉变量能引起视觉差别的图形和色彩变化因素称为“视觉变量”或“图形变量”。最早研究视觉变量的是法国人贝尔廷（J.Bertin，巴黎大学图形实验室）。总结出一套图形符号的变化规律，各国地图学家在此基础上也进行了多方面的研究，提了地图符号的种种视觉变量。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,构成符号的视觉变量,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,（一）基本视觉变量1、形状2、尺寸3、方向4、明度5、密度6、结构7、颜色8、位置。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,1、形状：是产生符号视觉差别的最主要的特征之一。点状符号：可以是规则几何图形，也可以是不规则的艺术符号。线状、面状符号：是指构成线和面的那些点（像元）的形状，而不是线和面的外部轮廓。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,2、尺寸：是描述符号数量特征最有效的变量之一。点状符号：是指符号的整体大小。线状符号：是指构成它的点的尺寸。点的尺寸改变了，线宽的尺寸自然改变。面状符号：是指构成面状符号的像元的大小，与面状符号范围轮廓无关。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,3、方向：是指点状符号或线状、面状符号的构成元素的方向。面状符号本身无方向变化，但内部填充的点、线有方向变化。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,4、明度：指符号色彩调子的相对明暗程度。明度差别不仅限于消色，也是彩色的基本特征之一。明度变量在面积符号中具有很好的可感知性。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,5、密度：指在保持符号表面平均明度不变的条件下，改变像素的尺寸和数量。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,6、结构：指符号内部像素组织方式的变化，可以提供丰富的视觉差别。与密度的不同在于它反映符号内部的形式结构，即一种形状的像素的排列方式或多种形状、尺寸像素的交替组合和排列方式。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,7、颜色：指色相和饱和度的变化，可以产生不同的感受效果。色相变化可以形成鲜明的差异，饱和度的变化则相对比较含蓄平和。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,8、位置：通常是由制图对象的地理排序和坐标位置所规定的，是一种被动因素，但在地图上仍然存在一些可以在一定范围内移动位置的成份。如：定位图表、注记等。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,（二）视觉变量的扩展1、变化时长（发生时长）2、变化速率3、变化次序4、变化周期（节奏）,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,1、变化时长（发生时长）描述符号从屏幕上出现到消失所持续的时间。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,2、变化速率描述符号状态改变的速度。符号状态可以是方向、明度、颜色等方面的改变速度，也可以是尺寸、形状或空间位置上的改变速度。,S(t)V=t,方向,尺寸,亮度,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,3、变化次序描述符号状态改变的顺序，可用于任何有序量的可视化表达。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,4、变化周期（节奏）描述符号周期性变化的规律，可进一步分为频率和振幅。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,二、视觉变量能形成的图形知觉效果1、整体感和差异感整体感也称“联合感受”，是指当我们观察由一些像素或符号组成的图像时，它们在感觉中是一个独立于另外一些图形的整体。差异感也称“选择性感受”，是指当各部分差异很大，某些图形似乎从整体中突出出来，产生突出的感受。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,2、等级感指观察对象可以凭直觉迅速而明确地被分为几个等级的感受效果，是产生等级感的视觉变量。尺寸、明度：是形成等级感的主要因素。颜色、结构和密度：可以在一定条件下产生等级感。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,3、数量感是从图形的对比中获得具体差值的感受效果。等级感只凭直觉就可产生，而数量感需要经过对图像的仔细辨别、比较和思考才可产生。尺寸大小是产生数量感的最有效变量。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,4、质量感所谓“质量感”即质量差异感，就是观察对象被知觉区分为不同类别，使人产生“质的不同”的感知效果。形状、色相、结构：是产生质量差异的最好变量。密度、方向：也可以在一定程度上形成质量感。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,5、动态感地图是静态的，但一些视觉变量（如：尺寸、明度、方向、密度等）有规律地排列和变化，可以引导视线的顺序运动，从而产生运动感觉，也称“自动效应”。箭头是表现动向的习惯用法。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,6、立体感是由各种视觉变量根据空间透视规律进行变化组合，从而在平面地图上产生三维空间的视觉效果，即由二维图像变为三维图像。空间透视规律包括：线性透视、结构级差、光影变化、遮挡以及色彩空间透视等。尺寸、密度、结构、明度、饱和度及位置等都可以作为形成立体感的因素。,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,7.2地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述,7.3地图符号对制图对象特征的描述,一、性质特征的描述二、数量特征的描述三、关系特征的描述,制图对象的基本特征标志主要包括以下几个方面：定位特征空间对象的基本特征之一，包括物体位置和空间范围。性质特征辨别不同类型对象的标志，属于定名尺度的范围。空间结构特征对象的外部形状特征标志，包括轮廓的形状和内部空间的结构差异。,7.3地图符号对制图对象特征的描述,数量特征对象数量的大小及数量关系的标志，包括间隔尺度和比率尺度的数量关系。关系特征在制图对象系统中，每一个对象所处的地位极其与其它对象的相互关系。（逻辑层次关系）时间特征确定对象性质或数量的时点和时段标志，反映对象的发展变化趋势。但在常规的地图上，主要面对的是事物性质、数量和关系三种特征的描述。,7.3地图符号对制图对象特征的描述,一、性质特征的描述描述对象性质种类或类型差别的符号属于定性符号。形状、颜色、结构、方向是描述性质特征的最主要的变量，而明度、密度等变量只能作为次要的辅助手段，起增强差别的作用。,7.3地图符号对制图对象特征的描述,1、点状符号由于点状符号是以符号个体表示对象的整体形象。形状变量：是表现性质差别最主要的因素。艺术型符号、文字型符号：是描述性质特征最生动、最直观的符号形式。颜色、结构、方向等变量：在描述性质特征方面也表现出一定的象征意义。,7.3地图符号对制图对象特征的描述,2、线状符号线状对象通常通过形状、颜色、结构形式等表达一定的象征性意义，也常常需要尺寸变量与之配合使用。形状变量：体现等级差异。如：河流粗细渐变。颜色变量：体现性质差异。如：等高线、水系采用不同的颜色表示。结构变量：体现性质差异。如：铁路、公路。尺寸变量：体现等级差别。如：各级道路采用不同宽度的符号。,7.3地图符号对制图对象特征的描述,3、面状符号面状符号是以像素在形状、结构、方向、颜色等方面的差异，来描述面积范围的属性差异。形状变量：以不同形状的点状符号表现性质差异。结构变量：以不同结构的线状元素表现性质差异。方向变量：以不同方向排列的线状元素表现性质差异。颜色变量：以不同色相表现性质差异。,7.3地图符号对制图对象特征的描述,二、数量特征的描述描述对象数量特征的符号属于定量符号。描述对象概略顺序和相对等级的符号属于等级符号。尺寸是描述数量特征惟一有效的变量，而表现数量相对大小的顺序或等级，既可用尺寸，也可用明度、结构等变量。,7.3地图符号对制图对象特征的描述,1、点状符号点状符号是根据符号的大小（分级符号）或根据符号尺寸与数值之间建立的一种函数关系（比率符号），来描述对象的数量特征。符号形状尽可能整齐规则，符号尺度可以是线状、面状、体积的。明度变量：以符号的明暗度表现数量差异。结构、密度变量：以符号的结构疏密度表现数量差异。单元图形累加：以符号的累加表现数量特征。,7.3地图符号对制图对象特征的描述,2、线状符号线状符号是以符号宽度表示数值的大小，线宽与数值成一定比例（比率和分级尺度）。如用比率尺度表现双线河宽度，用分级尺度表现道路宽度。明度变量：以符号的明暗度表现分级数据，只有在较宽的符号中使用。结构、密度：以符号的结构疏密度表现分级的数据。标注数字：用线状符号反映面状或体状现象数量变化时，需要标注数字，如等高线、等温线、等密度线等。,7.3地图符号对制图对象特征的描述,3、面状符号面状符号主要是通过面积内基本元素图形的尺寸来分级描述对象的数量特征。面状的定量数据大多通过明度等级进行分级描述，这是最常用的方法。结构和密度、色相和饱和度大多作为形成明度等级的辅助手段。在实际表示数量特征时，常采用多种变量配合使用。尺寸+结构+密度尺寸+结构+明度,7.3地图符号对制图对象特征的描述,三、关系特征的描述语义描述：符号对质量、数量特征的描述。句法描述：符号对制图对象相互关系的描述。关系特征主要表现为对地图符号的系统分类、分级以及层次结构和空间组合，即地图符号的系统性。要求关系明确，逻辑性强、层次分明。,7.3地图符号对制图对象特征的描述,在点状符号的层次结构描述中，运用形状、色相、结构等差异分别构成视觉层次。,在面状符号的分类层次结构中，以图形、结构、明度和方向的差别表现两级分类。一级分类需要较强的视觉差异，二级则较弱。,7.3地图符号对制图对象特征的描述,7.4地图符号的设计,一、影响符号设计的因素二、符号设计要求三、地图符号的系统设计,一、影响符号设计的因素设计地图符号必须综合考虑各方面的因素，才能设计出好的符号系统。,7.4地图符号的设计,1、地图内容地图内容是符号设计的基本出发点。2、资料特点地理资料关系到每项内容适于采用什么形式的符号。这涉及四个方面的特点：空间特征：决定符号的类型。点、线、面、体等测度特征：决定符号的表示方法。定名、等级、数量组织结构：决定符号的逻辑特征。层次、单层、多层其它特征：如资料的精确性和可靠性以及制图对象在形象、颜色、结构等方面特征的表现,7.4地图符号的设计,3、地图的使用要求地图的类型主题比例尺地图的使用对象使用条件等。4、所需感受水平资料特点内容主次图面结构等,7.4地图符号的设计,5、视觉变量视觉变量的选择直接关系到符号的形象特点，影响地图符号的设计。6、视力及视觉感受规律符号设计不能离开视觉的特性和视觉感受的心理物理规律。视错觉对符号设计也有很大影响。,7.4地图符号的设计,7、技术和成本因素符号设计应考虑：绘图员的绘图技术水平和印刷技术水平。地图的生产成本和地图产品的价格，尽量利用现有条件而降低成本。8、传统习惯标准符号设计应考虑人们的习惯用法。如：普通地图应尽量沿用图式规范中的标准符号和专用颜色，而专题地图虽然无标准化规定，但也尽可能采用习惯的形式。,7.4地图符号的设计,二、符号设计要求1、图案化就是对制图形象素材进行整理、夸张、变形、使之成为比较简单的规则化图形。,7.4地图符号的设计,制图