第一節(jié)地理變量與制圖數(shù)據(jù)

復(fù)雜的地理事物都具有空間位置和地理屬性，對于它們的定量或定性描述構(gòu)成地理變量。這些都可以表示在地圖上，把它們用于制圖時，這些地理變量就成了制圖數(shù)據(jù)。一、地理變量的基本類型二、地理變量的量表系統(tǒng)地理變量的基本類型地理變量按性質(zhì)分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。

空間數(shù)據(jù)又稱幾何數(shù)據(jù)，它構(gòu)成地理事物的空間形狀，是確立地理事物空間位置的。

屬性數(shù)據(jù)又稱非幾何數(shù)據(jù)，它們可能是定性的，也可能是定量的。定性數(shù)據(jù)說明地理事物的性質(zhì)，定量數(shù)據(jù)說明地理事物的特征。作為制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行研究是將地理變量分為四種類型：點(diǎn)位數(shù)據(jù)線性數(shù)據(jù)面積數(shù)據(jù)體積數(shù)據(jù)地理變量的量表系統(tǒng)按數(shù)據(jù)的不同精確程度將它們分成有序排列的四種量表，稱為量表系統(tǒng)，量表系統(tǒng)表達(dá)的是制圖中的屬性數(shù)據(jù)。1.定名量表2.順序量表3.間隔量表4.比率量表1定名量表是最低水平的量表尺度。眾數(shù)是最佳的數(shù)字統(tǒng)計量，它以一個群體中出現(xiàn)頻率最大的類別定名。定名量表幾乎不需要進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，只要找出它的代表屬性就可以定名。2順序量表這種量表是將數(shù)組按順序排列，結(jié)果沒有絕對零值。順序量表的運(yùn)算方法是選擇中位數(shù)，并以四分位法研究觀測結(jié)果的排序位置或編號的離差。3間距量表采用間距量表可以區(qū)分空間數(shù)據(jù)量的差別，常用的統(tǒng)計量是算術(shù)平均值，而描述數(shù)據(jù)的平均值離散度是標(biāo)準(zhǔn)差。4比率量表比率量表和間距量表一樣，按已知數(shù)據(jù)的間隔排序，但呈比率變化，從絕對零值開始又能進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算，它實(shí)際上是間距量表的精確化。第二節(jié)數(shù)據(jù)源用于制圖的數(shù)據(jù)來源于地圖資料、影像資料、統(tǒng)計資料和各種文字資料。地圖資料影像資料統(tǒng)計資料文字資料地圖資料是編圖所用資料的主要來源，它包括以下幾種類型的地圖。1.地形圖2.各種專題地圖3.全國性的指標(biāo)圖4.國界(系列)樣圖地圖資料影像資料影像資料包括衛(wèi)星像片、航空像片和地面攝影像片。它們是測制大比例尺地圖和更新地圖的基本依據(jù)。1.衛(wèi)星像片2.航空像片3.地面攝影像片溫州市彩紅外相片南京市天然彩航空像片北京市輕型飛機(jī)數(shù)碼航空像片石家莊市數(shù)字正射影像地面拍攝像片統(tǒng)計資料統(tǒng)計資料是制作專題地圖中一個重要類別的地圖——統(tǒng)計地圖的基本依據(jù)，我國各級政府都又相應(yīng)的統(tǒng)計部門，各專業(yè)部門也都有相應(yīng)的統(tǒng)計結(jié)構(gòu)，這些部門和機(jī)構(gòu)不斷地收集、整理和發(fā)布各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)。文字資料用于編圖的文字資料有以下幾類：1.地理考察資料2.各種區(qū)劃資料3.政府報告、報刊消息4.各種地理學(xué)文獻(xiàn)第三節(jié)地圖數(shù)據(jù)的加工

在使用制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行制圖前，通常要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行某種加工處理（通常稱為預(yù)處理），使之稱為適合需要的形式。一、數(shù)據(jù)加工類型二、制圖數(shù)據(jù)的分級數(shù)據(jù)加工的類型對于統(tǒng)計單位不一致的數(shù)據(jù)，需要換算為相同的單位，使之處于完全可比狀態(tài)。1.把來源不同的數(shù)據(jù)換算成可比的數(shù)值對于統(tǒng)計時間不同的數(shù)據(jù)，由時間長短的差異造成其精度的差別一般是無法彌補(bǔ)的。2.將統(tǒng)計數(shù)據(jù)加工成為派生的制圖數(shù)據(jù)根據(jù)地圖上所表示的性質(zhì)，我們可以把數(shù)據(jù)分為實(shí)測數(shù)據(jù)和派生數(shù)據(jù)兩大類。實(shí)測的數(shù)據(jù)指土地利用、道路、河流、運(yùn)輸量、人口數(shù)等實(shí)際測量或統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。對于原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工后表示在地圖上，稱為派生數(shù)據(jù)。派生數(shù)據(jù)多表示兩組或多組數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，它們常常表現(xiàn)為平均值、比率、密度和位能這四種關(guān)系。實(shí)測數(shù)據(jù)派生數(shù)據(jù)平均值有多種形式，常用的是算術(shù)平均值和加權(quán)平均值。算術(shù)平均值用下示表示：加權(quán)平均值用下示表示：其他的平均值還有中位數(shù)、眾數(shù)等不同形式。平均值比率比率為兩個數(shù)之比，是一類重要的派生定量數(shù)據(jù)，分為比率，比例和百分比，它們都是無量綱的數(shù)據(jù)。密度密度是一種特殊的比率形式，通常指單位面積內(nèi)的平均值，它們的分母通常都是一個固定的常數(shù)。位能位能的概念廣泛用于經(jīng)濟(jì)或人文制圖。任何點(diǎn)的位能值都與相鄰各點(diǎn)的數(shù)量成正比，與其位置間的距離成反比，表示為：即任何一點(diǎn)的位能值是它本身的數(shù)值加上相鄰其他各點(diǎn)對該點(diǎn)影響之和。注：上式的局限性在于，許多經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象是十分復(fù)雜的，它們之間并非簡單的線性關(guān)系。制圖數(shù)據(jù)的分級

地圖上可以表示出連續(xù)的比率量表數(shù)據(jù)，它們可以是絕對的，也可以是條件的，這時并不需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分級。在許多情況下為了表現(xiàn)出現(xiàn)象發(fā)展的水平或群集特點(diǎn)，需要采取分級的形式，這就需要把比率量表數(shù)據(jù)加工成間隔量表的形式。1.分級數(shù)量的界定2.標(biāo)定分級界限的方法分級數(shù)量的確定分級統(tǒng)計圖上用顏色區(qū)分不同的等級，使用同一個顏色來表達(dá)時，通常最多分為五級，如果用兩個顏色表達(dá)，則可明確區(qū)分7～8級。用于統(tǒng)計圖表的分級，較粗略是可只分為三級，最多分為5～7級，否則，就會失去分級的意義。用符號分級時，若采用藝術(shù)符號，也只能分為三級，用幾何符號可分為5～7級。第四節(jié)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)

地圖數(shù)據(jù)包括三個主要信息范疇：圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和時間因素。其中圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)也叫做空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，它們構(gòu)成了地圖數(shù)據(jù)的主體。一、圖形數(shù)據(jù)二、屬性數(shù)據(jù)三、地圖數(shù)據(jù)的儲存方法含義基本形式柵矢轉(zhuǎn)換圖形數(shù)據(jù)圖形數(shù)據(jù)的含義地圖數(shù)據(jù)中的圖形數(shù)據(jù)用來表示地理物體的位置、形狀、大小和分布特征諸方面的信息。地圖圖形的基本元素線點(diǎn)曲線用折線逼近曲線面桉樹桉樹圖形數(shù)據(jù)對于整個人類社會來說是一種非常重要的信息，有關(guān)人們的活動信息或與人們生計有關(guān)的資源信息都在不同程度上具有定位性質(zhì)?？臻g定位空間量度空間結(jié)構(gòu)空間聚合基本形式矢量數(shù)據(jù)——代表地圖圖形的各離散點(diǎn)平面坐標(biāo)（xi,,,yi）的有序集合柵格數(shù)據(jù)——由平面表象對應(yīng)位置上象元灰度值所組成的矩陣形式的數(shù)據(jù)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××(a)圖形元素(b)矢量圖形表示(c)柵格圖形表示基本形式各種地圖圖形元素在二維平面上的矢量數(shù)據(jù)表示為：點(diǎn)——用一對x,y坐標(biāo)表示線——用一串有序的x,y坐標(biāo)表示面——用一串有序的但首尾坐標(biāo)相同的x,y坐標(biāo)對表示其輪廓范圍矢量數(shù)據(jù)就是代表地圖圖形的各離散點(diǎn)平面坐標(biāo)（Xi,Yi）的有序集合矢量數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)將地圖的制圖區(qū)域的平面表象按一定的分辨率作行和列的規(guī)則劃分，就形成了一個柵格陳列，由平面表象對應(yīng)位置上像元灰度值所組成的矩陣形式的數(shù)據(jù)就是柵格數(shù)據(jù)。地圖基本圖形元素點(diǎn)狀要素線狀要素面狀要素用柵格數(shù)據(jù)表示基本圖形元素柵矢轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)在矢量數(shù)據(jù)中，點(diǎn)的坐標(biāo)常常用（X,Y）表示，而在柵格數(shù)據(jù)中，像元的行列號則用I,J表示。圖中設(shè)O為原點(diǎn)，O’(X0,Y0)為柵格數(shù)據(jù)的坐標(biāo)原點(diǎn)。網(wǎng)格行平行于X軸，列平行于Y軸。對于制圖要素中任意一點(diǎn)，該點(diǎn)在矢量和柵格數(shù)據(jù)中可分別表為（X,Y）和（I,J）O’(x0,y0)JJOIyxYX矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)點(diǎn)的柵格化線段的柵格化面域的柵格化點(diǎn)的柵格化將點(diǎn)的矢量坐標(biāo)X,Y換算為柵格行列號的公式為：式中，Dx,Dy表示一個柵格的寬和高（通常Dx=Dy）,“[]”表示取整。線段的柵格化1(X1,Y1)2(X2,Y2)線段的柵格化在矢量數(shù)據(jù)中，曲線式由折線來逼近的。因此只要說明了一條直線段如何被柵格化，對任何柵格化過程也就清楚了。線段柵格化有八方向柵格化和四方向柵格化等方法。面域的柵格化面域的柵格化有配對法、填充法及暈線法等多種方法。舉例說明以配對法為例，基本原則是：處于上升處的像元被標(biāo)上“L”，處于下降處的被標(biāo)上“R”，處于平坦處的或升降變元處的像元標(biāo)上“N”。逐行掃描從左倒有，將每行中的L和R配對，并在每對L-R之間填上代表該多邊形面域的特定灰度值。在配對結(jié)束后，應(yīng)將剩余的N均置換成該面特定的灰度值。配對法IJLLLLLLLLLLLLLLNNNRRRRNNLNRRRRRRRRRRRRNLNLNNNNNRNRRNRRRNNLLLLNNR柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)柵格點(diǎn)的矢量化線狀柵格數(shù)據(jù)矢量化面狀柵格數(shù)據(jù)矢量化X=X0+(J-0.5)·DxY=Y0-(I-0.5)·Dy線狀柵格影像的細(xì)化軸線柵格數(shù)據(jù)的矢量化柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)又稱非空間數(shù)據(jù)，主要包括專題屬性和質(zhì)量描述等數(shù)據(jù)。它表示地理物體的本質(zhì)特性，是地理實(shí)體相互區(qū)別的質(zhì)量準(zhǔn)繩。地圖數(shù)據(jù)中的圖形數(shù)據(jù)表示了地圖