第七章 GIS专题制图

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。
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（virtual reality）
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
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； 计算机动画处理
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。
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
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
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。
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
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。
空间对象与符号之间连接的方式
空间Байду номын сангаас体 空间实体
空间实体
实体用户标识 UID
对照表 实体用户标识 UID 地物属性值
符号ID
符号 （a） 符号 （b） 符号 （c）
实体与符号联系的几种方式
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。
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
实时计算，动态显示，交互控制。
后者需要使用OpenGL或虚拟现实（VR)。其处理技术路线是
地形
建模 模型 LOD 分层 模型 OpenGL 映像 场景 设置 投影 三维 动态 显示
变换
其中的关键技术为分层细节模型（LOD)
思考
• • • • • • 什么是地图 什么是普通地图 什么是专题地图 属性信息的表达方式有哪些？ 空间信息的表达方式有哪些？ Mapinfo中能够制作的专题地图有哪些？ 各有什么特点？
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
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。
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。
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。