地理信息可視化

奚硯濤博士中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源學(xué)院1.空間信息輸出方式與類型

主要圖形輸出設(shè)備一覽表設(shè)備圖形輸出方式精度特點(diǎn)矢量繪圖機(jī)矢量線劃高適合繪制一般的線劃地圖，還可以進(jìn)行刻圖等特殊方式的繪圖。噴墨打印機(jī)柵格點(diǎn)陣高可制作彩色地圖與影象地圖等各類精致地圖制品。高分辨彩顯屏幕象元點(diǎn)陣一般實(shí)時(shí)顯示GIS的各類圖形、圖像產(chǎn)品。行式打印機(jī)字符點(diǎn)陣差以不同復(fù)雜度的打印字符輸出各類地圖，精度差，變形大。膠片拷貝機(jī)光柵較高可將屏幕圖形復(fù)制至膠片上，用于制作幻燈片或正膠片。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis1.空間信息輸出方式與類型

屏幕顯示

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矢量繪圖

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打印輸出點(diǎn)陣打印機(jī)

噴墨打印機(jī)（亦稱噴墨繪圖儀）

激光打印機(jī)

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地圖

普通地圖暈渲地形圖Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis1.空間信息輸出方式與類型

圖像

正射影像地圖三維模擬建筑圖Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis1.空間信息輸出方式與類型

統(tǒng)計(jì)圖表

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符號(hào)運(yùn)用

地圖符號(hào)系統(tǒng)中的視覺變量包括形狀、大小、紋理、圖案、色相、色值和彩度。形狀表征了圖上要素類別。大小和紋理(符號(hào)斑紋的間距)表征了圖上數(shù)據(jù)之間的數(shù)量差別，例如，一幅地圖可用大小不同的圓圈來代表不同規(guī)模等級(jí)的城市。色相、色值和彩度，以及圖案則更適合于表征標(biāo)稱（nominal）或定性（qualitative）數(shù)據(jù)，例如，在同一幅地圖上可用不同的面狀圖案代表不同的土地利用類型。

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符號(hào)運(yùn)用地圖符號(hào)的視覺變量大小形狀紋理圖案色別亮度飽和度Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則

符號(hào)運(yùn)用地圖視覺變量運(yùn)用規(guī)則大小和紋理表征對(duì)象數(shù)量差別用不同大小圓點(diǎn)表示不同規(guī)模城市圖案常來表征定性地圖數(shù)據(jù)用不同圖案表示不同的土地利用類型幾何形狀常表示不同的空間對(duì)象類別圓圈表示電桿，方塊表示變電站Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則

顏色運(yùn)用

色別表示不同類型的空間對(duì)象同類對(duì)象的色彩亮度和飽和度用來區(qū)分其重要程度色別適合表示定性數(shù)據(jù)，飽和度和亮度表示定量數(shù)據(jù)單色方案：同種顏色的不同亮度和飽和度表示定量數(shù)據(jù)雙端色方案：兩種主色的漸變色。適合表現(xiàn)具有正負(fù)值或增加與減少的數(shù)據(jù)。部分光譜方案：可見光譜中部分相鄰的顏色來表示數(shù)量上的差異。全光譜方案：可見光譜中所有顏色，一般不適合表示定量數(shù)據(jù)（高程和溫度除外）Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則注記運(yùn)用

功能地圖圖形符號(hào)與地理要素聯(lián)系的紐帶模擬功能定位地理對(duì)象質(zhì)量特征地理對(duì)象數(shù)量特征釋義與定位的雙重功能Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則注記運(yùn)用

字體變化字形字樣字大字色宋體：西安仿宋：西安隸書：西安楷體：西安魏碑：西安

直體：西安粗體：西安斜體：西安大寫：A小寫：a西安西安西安西安西安西安西安西安西安西安西安Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則注記運(yùn)用

字體擺放：地圖上文字或標(biāo)注的擺放與字體變化的選擇同樣重要。規(guī)則：文字?jǐn)[放的位置應(yīng)能顯示其所標(biāo)識(shí)空間要素的位置和范圍。點(diǎn)狀要素的名稱應(yīng)放在其點(diǎn)狀符號(hào)的右上方線狀要素的名稱應(yīng)以條塊狀與該要素走向平行面狀要素的名稱應(yīng)放在能指明其面積范圍的地方

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哪一個(gè)更協(xié)調(diào)？Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則圖面配置

主題突出

坡度分級(jí)圖 坡度分級(jí)圖 Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則圖面配置

圖面平衡

一般不要出現(xiàn)過亮或過暗，偏大或偏小，太長(zhǎng)或太短、與圖廓太緊等現(xiàn)象Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則圖面配置

圖形-背景

圖形-背景可用他們之間的比值進(jìn)行衡量，稱之為圖形-背景比率。提高圖形-背景比率的方法是使用人們熟悉的圖形Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則圖面配置

視覺層次

一般可通過插入、再分結(jié)構(gòu)和對(duì)比等方式產(chǎn)生。插入是用制圖對(duì)象的不完整輪廓線使它看起來像位于另一對(duì)象之后。

再分結(jié)構(gòu)是根據(jù)視覺層次的原理，將制圖符號(hào)分為初級(jí)和二級(jí)符號(hào)，每個(gè)初級(jí)符號(hào)賦予不同的顏色，而二級(jí)符號(hào)之間的區(qū)分則基于圖案。

對(duì)比是制圖的基本要求，對(duì)布局和視覺層都非常重要。尺寸寬度上的變化可以使高等級(jí)公路看起來比低等級(jí)公路、省界比縣界、大城市比小城市等更重要，而色彩、紋理的對(duì)比則可以將圖形從背景中分離出來

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排主圖

在區(qū)域空間上，要突出主區(qū)與鄰區(qū)是圖形與背景的關(guān)系，增強(qiáng)主圖區(qū)域的視覺對(duì)比度。主圖的方向一般按慣例定為上北下南。如果沒有經(jīng)緯網(wǎng)格標(biāo)示，左、右圖廓線即指示南北方向。但在一些特殊情況下，如果區(qū)域的外形延伸過長(zhǎng)，難以配置在正常的制圖區(qū)域內(nèi)，就可考慮與正常的南北方向作適當(dāng)偏離，并配以明確的指向線。移圖制圖區(qū)域的形狀、地圖比例尺與制圖區(qū)域的大小難以協(xié)調(diào)時(shí)，可將主圖的一部分移到圖廓內(nèi)較為適宜的區(qū)域，這就成為移圖。移圖也是主圖的一部分。移圖的比例尺可以與主圖比例尺相同，但經(jīng)常也會(huì)比主圖的比例尺縮小。移圖與主圖區(qū)域關(guān)系的表示應(yīng)當(dāng)明白無誤。假如比例尺及方向有所變化，均應(yīng)在移圖中注明。在一些表示我國(guó)完整疆域的地圖中，經(jīng)常在圖的右下方放置比例尺小于大陸部分的南海諸島，就是一種常見的移圖形式。重要地區(qū)擴(kuò)大圖對(duì)于主圖中專題要素密度過高，難以正常顯示專題信息的重要區(qū)域，可適當(dāng)采取擴(kuò)大圖的形式處理。擴(kuò)大圖的表示方法應(yīng)與主圖一致，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加圖形數(shù)量。擴(kuò)大圖一般不必標(biāo)注方向及比例尺。

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排副圖副圖是補(bǔ)充說明主圖內(nèi)容不足的地圖，如主圖位置示意圖、內(nèi)容補(bǔ)充圖等。一些區(qū)域范圍較小的單幅地圖，用圖者難以明白該區(qū)域所處的地理位置，需要在主圖的適當(dāng)位置配上主圖位置示意圖，它所占幅面不大，但卻能簡(jiǎn)明、突出地表現(xiàn)主圖在更大區(qū)域范圍內(nèi)的區(qū)位狀況。內(nèi)容補(bǔ)充圖是把主圖上沒有表示、但卻又是相關(guān)或需要的內(nèi)容，以附圖形式表達(dá)，如地貌類型圖上配一幅比例尺較小的地勢(shì)圖，地震震中及震級(jí)分布圖上配一幅區(qū)域活動(dòng)性地質(zhì)構(gòu)造圖等。

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排圖名

圖名的主要功能是為讀圖者提供地圖的區(qū)域和主題的信息。表示統(tǒng)計(jì)內(nèi)容的地圖，還必須提供清晰的時(shí)間概念。圖名要盡可能簡(jiǎn)練、確切。組成圖名的三個(gè)要素（區(qū)域、主題、時(shí)間）如已經(jīng)以其他形式作了明確表示，則可以酌情省略其中的某一部分。例如在區(qū)域性地圖集中，具體圖幅的區(qū)域名可以不用。圖名是展示地圖主題最直觀的形式，應(yīng)當(dāng)突出、醒目。它作為圖面整體設(shè)計(jì)的組成部分，還可看成是一種圖形，可以幫助取得更好的整體平衡。一般可放在圖廓外的北上方，或圖廓內(nèi)以橫排或豎排的形式放在左上、右上的位置。圖廓內(nèi)的圖名，可以是嵌入式的，也可以直接壓蓋在圖面上，這時(shí)應(yīng)處理好與下層注記或圖形符號(hào)的關(guān)系

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排圖例

圖例應(yīng)盡可能集中在一起

被圖例壓蓋的主圖應(yīng)當(dāng)縷空

若圖例分成幾部分，應(yīng)按讀圖習(xí)慣，從左到右有序排列

對(duì)圖例的位置、大小、圖例符號(hào)的排列方式、密度、注記字體等的調(diào)節(jié)

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排比例尺

地圖的比例尺一般被安置在圖名或圖例的下方。地圖上的比例尺，以直線比例尺的形式最為有效、實(shí)用。但在一些區(qū)域范圍大、實(shí)際的比例尺已經(jīng)很小的情況下，如一些表示世界或全國(guó)的專題地圖，甚至可以將比例尺省略。因?yàn)椋@時(shí)地圖所要表達(dá)的主要是專題要素的宏觀分布規(guī)律，各地域的實(shí)際距離等已經(jīng)沒有多少價(jià)值，更不需要進(jìn)行什么距離方面的量算。放置了比例尺，反而有可能會(huì)得出不切實(shí)際的結(jié)論。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排統(tǒng)計(jì)圖表與文字說明統(tǒng)計(jì)圖表與文字說明是對(duì)主題的概括與補(bǔ)充比較有效的形式。由于其形式（包括外形、大小、色彩）多樣，能充實(shí)地圖主題、活躍版面，因此有利于增強(qiáng)視覺平衡效果。統(tǒng)計(jì)圖表與文字說明在圖面組成中只占次要地位，數(shù)量不可過多，所占幅面不宜太大。對(duì)單幅地圖更應(yīng)如此。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis2.可視化的一般原則制圖內(nèi)容的一般安排圖廓單幅地圖一般都以圖框作為制圖的區(qū)域范圍。掛圖的外圖廓形狀比較復(fù)雜。桌面用圖的圖廓都比較簡(jiǎn)練，有的就以兩根內(nèi)細(xì)外粗的平行黑線顯示內(nèi)外圖廓。有的在圖廓上表示有經(jīng)緯度分劃注記，有的為檢索而設(shè)置了縱橫方格的刻度分劃。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式等值線顯示

明暗等高線圖粗細(xì)等高線圖交通為五分鐘的交通等距線Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式分層設(shè)色顯示

陸地部分由平原到山地深綠—綠—淺綠—淺黃—黃—深黃—淺褐—褐—深褐；高山（5000米以上）為白色或紫色；海洋部分采用淺藍(lán)到深藍(lán)，海水愈深，色調(diào)愈濃。Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式地形暈渲顯示

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式剖面顯示

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式專題地圖顯示點(diǎn)位符號(hào)法

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式專題地圖顯示定位圖表法在要素分布的點(diǎn)位上繪制成的統(tǒng)計(jì)圖表，表示其數(shù)量特征及結(jié)構(gòu)。常用的圖表有兩種，一種是方向數(shù)量圖表，一種是時(shí)間數(shù)量圖表。

線狀符號(hào)法用線狀符號(hào)表示呈線狀、帶狀分布要素的位置、類別或等級(jí)。如河流、海岸線、交通線、地質(zhì)構(gòu)造線、山脊線等，左圖表示某地區(qū)湖泊水的流向情況，右圖表示某地區(qū)不同級(jí)別河流的分布狀況

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式專題地圖顯示動(dòng)態(tài)符號(hào)法在線狀符號(hào)上加繪箭頭符號(hào)，表示運(yùn)動(dòng)方向。還可以用線條的寬窄表示數(shù)量的差異，也可以用連續(xù)的動(dòng)線符號(hào)表示面狀分布現(xiàn)象的動(dòng)態(tài)。

面狀分布要素表示法面狀符號(hào)表示成片分布的地理事物。如下圖所示，表現(xiàn)了北美各地區(qū)商業(yè)發(fā)展?fàn)顩r：

Dr.XiYantaoEmail:xytgis@163.comPS:sresgis3.可視化表現(xiàn)形式專題地圖顯示在專題地圖上還常使用柱狀圖表、剖面圖表、玫瑰圖表、塔形圖表、三角形圖表等多種統(tǒng)計(jì)圖表，作為地圖的補(bǔ)充。

專題