第七章 GIS专题制图

第七章专题制图概述在建立了GIS空间数据库，并应用各种分析手段对空间资料进行了一系列分析以后，以什么方式表达或传输给用户，使得用户能理解空间资料中蕴涵的丰富内容，这是对地理信息系统的一个基本功能要求

GIS空间数据表达的形式：符号化地图、影像、表格、文字等

什么是地图地图是按一定的数学法则和综合法则，以形象－符号表达制图物体(现象)的地理分布、组合和相互联系及其在时间中的变化的空间模型，它是地理信息的载体，又是信息传递的通道。从空间数据到地图空间数据地图符号化符号化前后比较相关的技术

计算机地图制图（CAC)

计算可视化（Visualization）仿真技术（imitation，simulation）虚拟现实技术（virtualreality）7.1、GIS表达信息的方法1、属性信息的表达2、图形信息的表达1、属性信息的表达1.1描述性1.2说明性度量1.3分类1.4标注1.1描述性1.2说明性度量1.3分类1.4文字信息-标注动态标注静态标注标注类型-动态标注标注类型-静态标注不同标注的优缺点动态标注使用的信息也可以用于查询分析，但标注效果较为单一。适合于批量标注静态标注的信息只能用于显示不能用于分析，但能够设置各种效果。适合于少量的标注2、图形信息的表达2.1点状符号2.2线状符号2.3面状符号2.1点状符号2.2线状符号2.3面状符号

点、线、面符号的特点点符号的特点：图形固定，不随它在图面上的位置变化而变化；符号都有确定的定位点和方向性；点符号图形大多比较规则，由简单几何图形构成。线符号的特点：都有一条有形或无形的定位线；符号可进一步划分为曲线、直线、虚线、并行线、沿定位线连续配置点符号等；可由若干条具有单一特征的线状符号组成复杂符号面状符号的特点：有一条封闭的轮廓线；多数面符号是在轮廓线范围内配置不同的点状符号、绘阴影线或涂色。点、线、面符号不是孤立的，他们之间存在一定的联系。线符号中往往包含点符号，面符号中也可能包含线、点符号。7.2地图类型和特点普通地图专题地图普通地图从一般意义上讲就是平时所见到的地形图专题地图是自然要素或社会经济现象的地图普通地图普通地图是指国家基本比例尺的地形图。普通地图的显著特点是标准化，有关标准对比例尺大小、分幅范围、内容和图示符号都作了严格的规定。普通地图制图的目的就是利用空间数据库中存储的资料生产符合标准的地图。专题图又称特种地图，着重表示一种或数种自然要素或社会经济现象的地图。内容由两部分构成：专题内容。图上突出表示的自然或社会经济现象及其有关特征。地理基础。用以标明专题要素空间位置与地理背景的普通地图内容，主要有经纬网、水系、境界、居民地等。

空间对象的符号化将特定地理空间信息转换成地图输出，必须对空间对象配置符号，需要建立空间对象与符号库中具体符号的联系空间对象与符号之间连接的方式

空间实体对照表符号实体用户标识UID（a）符号ID空间实体符号实体用户标识UID（b）空间实体符号（c）

实体与符号联系的几种方式

地物属性值地图布局与整饰地图布局（Layout)是根据输出设备定义一个一定幅面的地图布局，在该布局上进行空间要素的变比例尺表示，还可完成图面的修饰工作.整饰包括图名、图号、比例尺、图幅结合表、图廓外注记以及坐标格网绘制与注记等。布局样例7.3专题地图制图专题地图是着重反映某一种或几种自然和社会经济现象的空间分布的地图。专题图分类按地图内容的专业性分类自然现象地图：地势图、地质图、地貌图、地球物理图、气候气象图、海洋图、陆地水文图、土壤图、植被图、景观图、环境保护图等。社会经济现象（人文）地图：行政区划图、人口图、城市图、经济图、历史地图、文化地图、旅游地图、生活设施图等。专题变量专题地图上显示的数据称为专题变量。根据所执行的专题分析类型，地图可以显示一个或多个专题变量。范围、格网渲染、等级符号、点密度、独立值都使用一个变量。直方图和饼图一次可以显示多个专题变量。可以创建双变量专题地图，一个地图对象（例如符号）表示两组不同数据。例如符号颜色代表一个专题变量，符号大小代表另一个专题变量。

专题图的类型范围专题图直方专题图饼图专题图等级符号专题图点密度专题图独立值专题图格网专题图范围地图按照设置的范围显示数据。用于反映数值和地理区域的关系（如销售数字、家庭收入），或显示比率信息（如人口密度，即人口除以面积）。直方图地图对表中的每个记录，显示其专题变量的直方图。用来说明一个或多个属性信息的属性值。直方图表示了每个记录的多个变量，便于用户通过比较来得到整个表的信息。为了在直方图中表示负值，方条将向统计图的反方向延伸。

饼图地图对表中每个记录，显示其专题变量的饼图。

饼图是多变量的。通过比较每个统计图上饼扇的大小来获取表中某个记录的信息。

等级符号地图

表中每个记录显示一个符号，符号大小该记录的字段值成比例。

主要用于说明数量信息如从高到低的顺序变化。

例如，使用等级符号图来显示不同区域的

年销售额，MapInfo将根据销售额字段中的值改变每个区域内符号的大小。

点密度地图将数据值显示为地图上的点，其中每个点等价于某个数据，在一个区域内点的总数与该区域的专题变量值成比例。点密度图用于检查原始的数据（如人口）。每个点表示一定的单位。该数字乘以该区域的总点数等于该区域的数据值。点密度图适合于创建人口、容积率、收入、车流量等方面专题图。独立值地图使用不同的颜色、符号或线型来显示不同的数据。根据独立值绘制地图对象的专题地图强调数据中的类型差异而不是数量信息（例如指定区域内的商店类型）。例如，在建立土地利用方面的专题图时，可以将工业用地、农业用地、居住用地、商业用地等不同用地类型填充不同颜色，从而生成简单明了的土地利用专题图。格网图由点数据内插产生的栅格格网。MapInfo从表中获取数据列或表达式，并将其形心和数据值传递给插值模块。插值模块生成一个栅格格网文件，以栅格表显示在地图窗口。格网图适合于利用点数据值产生连续的曲面。7.4三维景观仿真及动态表现客观世界呈三维空间分布，可是目前真三维空间数据模型和数据结构尚不完善，也没有真三维GIS软件产品，为了真实地再现地面的地形、地物的三维景观，只能在二维GIS的支持下，将常规二维空间操作数扩展到2.5维，对GIS空间资料进行三维表达，以满足用户对三维动态交互式可视化的要求。

一、真实感地形的生成与显示产生真实感地形显示的方法主要有两类：用一定的光照模型模拟光线照射到地面时所产生的视觉效果，经明暗处理产生具有深度感的灰度浓淡图像，并用纯数学的方法（如分形几何方法）模拟地形表面的各种微起伏特征和颜色纹理，这种方法一般用于显示DEM；将航空或航天遥感图像数据影射到DEM上，建立实际地形的逼真显示，这种方法可以逼真地显示地面各种地物和人工建筑的颜色和纹理特征，但表现地形起伏产生的几何纹理特征时却不太明显，一般用于表达地面起伏较平缓，而地物丰富和人类活动较频繁地区（如城镇）的地形。

真实感地形生成通常包括以下步骤：将DEM再细分割为小三角形面片的镶嵌体；确定视点位置和观察方向，对地面进行图形投影变换；可见面判别；根据光照模型计算可见面的亮度和色彩；

显示所有可见的三角形；将影像作为纹理影射到模型上。地物的三维表示依据高度拉伸（box法），并使其底部随地面的起伏而起伏，缺点：真实感差；以实际高度建立表面模型，并贴以纹理，真实感好，但数据量大。动态三维景观三维复杂模型的动态显示按照技术上从易到难的顺序可分为三个层次：逐帧计算，逐帧显示，逐帧记录；逐帧计算，连续显示，连续记录；实时计算，动态显示，交互控制。后者需要使用OpenGL或虚拟现实（