第八讲_空间数据的可视化与地图制图
合集下载
使用MySQL进行空间数据可视化与地图分析的方法
使用MySQL进行空间数据可视化与地图分析的方法导言：随着互联网和地理信息系统的不断发展，空间数据可视化与地图分析在各个领域中的应用越来越广泛。
而MySQL作为一款功能强大的开源关系型数据库管理系统，也提供了一系列用于空间数据的存储、查询和分析的功能。
本文将介绍一种使用MySQL进行空间数据可视化与地图分析的方法。
一、MySQL中的空间数据类型MySQL自从版本5.0开始，引入了空间数据类型，即将空间数据以特殊的方式存储在数据库中。
常用的空间数据类型有点（Point）、线（LineString）、面（Polygon）等，还可以组合使用形成复杂的空间对象。
在MySQL中，使用特定的函数和方法可以对这些空间数据类型进行查询和分析。
二、导入空间数据为了进行空间数据可视化与地图分析，首先需要将空间数据导入到MySQL中。
可以使用工具如MySQL Workbench或命令行工具如mysqlimport来导入Shapefile、GeoJSON等格式的空间数据。
导入完成后，可以使用SQL查询语句来验证导入的数据是否正确，并查看各个字段的属性。
例如，可以使用如下的查询语句查看某个表中的前10行数据：SELECT * FROM table_name LIMIT 10;三、空间数据查询与分析在MySQL中，可以使用一系列的空间函数来对导入的空间数据进行查询和分析。
常用的空间函数有：1. ST_Contains：判断一个空间对象是否包含另一个空间对象；2. ST_Distance：计算两个空间对象之间的距离；3. ST_Intersection：计算两个空间对象之间的交集；4. ST_Buffer：对一个空间对象进行缓冲区分析，生成一个几何图形。
通过使用这些空间函数，可以对空间数据进行复杂的分析和查询，并从中获取有价值的信息。
例如，可以查询一个城市的边界数据，并计算城市内每个区域的人口密度，从而了解城市的人口分布情况。
GIS原理课件8空间数据的可视化与地图制图
东华理工大学 吴静
实例：河流标注
东华理工大学 吴静
❖1.4 地图符号的视觉变量
➢ 1）地图符号的视觉变量
大小 形状 纹理 图案 色别 亮度 饱和度
东华理工大学 吴静
➢ 2）地图视觉变量运用规则
❑ 大小和纹理表征对象数量差别： 用不同大小圆点表示 不同规模城市
❑ 图案常来表征定性地图数据： 用不同图案表示不同的 土地利用类型
✓ 在区域范围内均匀配置晕线符号， 有时不绘出境界线；
✓ 在区域范围内加注说明注记或采 用填充符号
（a）精确范围法 （b）概略范围法
东华理工大学 吴静
❑ ⑥点值法：点值法是在图上用小点表示现象的分布和数量，它适 用于表示分布不均匀的现象；从图上点的疏密就可看出现象的集 中或分散的程度
东华理工大学 吴静
➢ 地理信息系统的多维可视化是指采用2.5维、三维和四维 等地图表现形式来反映地理客体的多维特征；其中2.5维 形式是图面上有隐藏部位的鸟瞰式地图表现形式，又称 “假三维”，三维形式则是真正的三维立体显示，四维 是除了三维立体以外，再增加一维属性值（一般是时间 维）
➢ 三维空间数据可视化主要有：等值线图、透视立体图、 灰度度立体图、立体景观图
❑ 按符号所代表的客观事物分布状况分类：点状符号、线状符号、 面状符号
东华理工大学 吴静
➢ 3）符号的构成要素
❑ 地图上的形状、尺寸和颜色是构成符号的三个基本要素 ❑ 符号的形状主要是表示事物的外形和特征 ❑ 符号的尺寸大小和地图内容、用途、比例尺、目视分辨能力、
绘图与印刷能力等都有关系 ❑ 符号的颜色可以增强地图各要素分类、分级的概念，简化符号
东华理工大学 吴静
➢ 4）字体变化的选择
❑ 字样、颜色、字体、斜体等适合定性数据 ❑ 字大、粗细、大小写等适合定量数据
实例：河流标注
东华理工大学 吴静
❖1.4 地图符号的视觉变量
➢ 1）地图符号的视觉变量
大小 形状 纹理 图案 色别 亮度 饱和度
东华理工大学 吴静
➢ 2）地图视觉变量运用规则
❑ 大小和纹理表征对象数量差别： 用不同大小圆点表示 不同规模城市
❑ 图案常来表征定性地图数据： 用不同图案表示不同的 土地利用类型
✓ 在区域范围内均匀配置晕线符号， 有时不绘出境界线；
✓ 在区域范围内加注说明注记或采 用填充符号
（a）精确范围法 （b）概略范围法
东华理工大学 吴静
❑ ⑥点值法：点值法是在图上用小点表示现象的分布和数量，它适 用于表示分布不均匀的现象；从图上点的疏密就可看出现象的集 中或分散的程度
东华理工大学 吴静
➢ 地理信息系统的多维可视化是指采用2.5维、三维和四维 等地图表现形式来反映地理客体的多维特征；其中2.5维 形式是图面上有隐藏部位的鸟瞰式地图表现形式，又称 “假三维”，三维形式则是真正的三维立体显示，四维 是除了三维立体以外，再增加一维属性值（一般是时间 维）
➢ 三维空间数据可视化主要有：等值线图、透视立体图、 灰度度立体图、立体景观图
❑ 按符号所代表的客观事物分布状况分类：点状符号、线状符号、 面状符号
东华理工大学 吴静
➢ 3）符号的构成要素
❑ 地图上的形状、尺寸和颜色是构成符号的三个基本要素 ❑ 符号的形状主要是表示事物的外形和特征 ❑ 符号的尺寸大小和地图内容、用途、比例尺、目视分辨能力、
绘图与印刷能力等都有关系 ❑ 符号的颜色可以增强地图各要素分类、分级的概念，简化符号
东华理工大学 吴静
➢ 4）字体变化的选择
❑ 字样、颜色、字体、斜体等适合定性数据 ❑ 字大、粗细、大小写等适合定量数据
地理信息系统原理及应用-地图制图与可视化
30
1.1、单一符号
采用大小、形状、颜色都统一的点状，线状或者 面状符号来表达制图要素。
特点：单一符号设置方法忽略了要素在数量，大 小等方面的差异，只能反映制图要素的地理位置 而不能反映要素的定量差异。
改变符号类型、大小、 颜色
注意：这里只保存显示效果，下次打开文件 时仍然是默认显示（将文件移除后重新添加 查看效果），所以在作图时要将文件作为 ArcMap文档的一部分保存；
（一）图面尺寸设置
ArcMap窗口包括数据视图（Data View）和版面视图 （Layout View），在正式输出地图之前，首先应该进入版 面视图，并按照地图的用途、比例尺、打印机或绘图机的 型号，设置图面的尺寸，也就是纸张的大小。
如果没有设置，系统将应用默认的打印机或绘图机， 以及相应的默认纸张尺寸。
地理空间数据制图与可视化
可视化 制图
可视化
制图
可视化的意义
从这里出发，向东走500米，到一个十字路 口，然后向左转，再向东北走300米，穿过 一个小桥，再向西北走400米左右，再……， 就可以到达目的地了
问路
魏格纳大陆漂移理论
约翰。斯诺
可视化
可视化的基本含义是将科学计算中产生的大量 非直观的，抽象的或者不可见的数据，借助计 算机图形学和图像处理等技术，以图形图像信 息的形式，直观，形象地表达出来，并进行交 互处理。
喷墨绘图仪 矢量绘图仪 高分辨率彩显
打印机
胶片输出仪 虚拟现实与仿真系统
产品输出软件系统
普通地图
专题地图
影像地图
解决方案
统计报表
三维数字模型或虚拟环境 决策方案
可视化
地图制图
第一节 地图制图的一般原则
地图语言的三要素 ✓ 地图符号 ✓ 色彩 ✓ 文字注记
1.1、单一符号
采用大小、形状、颜色都统一的点状，线状或者 面状符号来表达制图要素。
特点：单一符号设置方法忽略了要素在数量，大 小等方面的差异，只能反映制图要素的地理位置 而不能反映要素的定量差异。
改变符号类型、大小、 颜色
注意：这里只保存显示效果，下次打开文件 时仍然是默认显示（将文件移除后重新添加 查看效果），所以在作图时要将文件作为 ArcMap文档的一部分保存；
（一）图面尺寸设置
ArcMap窗口包括数据视图（Data View）和版面视图 （Layout View），在正式输出地图之前，首先应该进入版 面视图，并按照地图的用途、比例尺、打印机或绘图机的 型号，设置图面的尺寸，也就是纸张的大小。
如果没有设置，系统将应用默认的打印机或绘图机， 以及相应的默认纸张尺寸。
地理空间数据制图与可视化
可视化 制图
可视化
制图
可视化的意义
从这里出发，向东走500米，到一个十字路 口，然后向左转，再向东北走300米，穿过 一个小桥，再向西北走400米左右，再……， 就可以到达目的地了
问路
魏格纳大陆漂移理论
约翰。斯诺
可视化
可视化的基本含义是将科学计算中产生的大量 非直观的，抽象的或者不可见的数据，借助计 算机图形学和图像处理等技术，以图形图像信 息的形式，直观，形象地表达出来，并进行交 互处理。
喷墨绘图仪 矢量绘图仪 高分辨率彩显
打印机
胶片输出仪 虚拟现实与仿真系统
产品输出软件系统
普通地图
专题地图
影像地图
解决方案
统计报表
三维数字模型或虚拟环境 决策方案
可视化
地图制图
第一节 地图制图的一般原则
地图语言的三要素 ✓ 地图符号 ✓ 色彩 ✓ 文字注记
地理信息系统空间数据分析与地图制作
地理信息系统空间数据分析与地图制作地理信息系统（Geographic Information System, GIS）是一种以地图为基础，以空间数据为核心的信息系统。
它通过收集、存储、管理、分析和展示地理数据，帮助我们更好地理解和利用地球上的空间关系。
空间数据分析与地图制作是地理信息系统最重要的两个功能，本文将探讨它们的关系以及在实际应用中的价值。
一、空间数据分析空间数据分析是基于地理位置信息的定量和定性研究方法，通过对空间数据的处理和分析，揭示地理现象之间的关联和规律。
空间数据分析可以帮助我们解决许多实际问题，例如城市规划、环境保护、交通管理等。
下面将介绍一些常用的空间数据分析方法。
1. 空间查询与选择空间查询与选择是利用GIS软件对地理数据进行搜索和过滤的方法。
通过设定特定的搜索条件，我们可以筛选出符合要求的地理要素，以便进行后续的分析和决策。
2. 空间统计分析空间统计分析是研究地理要素之间的数值关系和空间关系。
通过对数据进行统计分析，可以揭示地理现象的分布特征和空间相关性。
常用的空间统计方法包括密度分析、聚类分析、核密度估计等。
3. 空间插值分析空间插值分析是一种根据已知点数据推算其它点数据值的方法。
通过插值分析，我们可以生成连续的地理数据表面，以便更好地理解地理现象的变化趋势和分布规律。
常用的插值方法包括反距离加权法、克里金插值法等。
二、地图制作地图是将地理现象以图形的形式展示出来的工具。
通过地图制作，我们可以将复杂的地理关系简化和呈现，帮助人们更直观地理解地球上的空间分布和相互关系。
在地图制作过程中，我们需要考虑以下几个方面。
1. 数据准备与整理地图制作的第一步是准备和整理地理数据。
这包括收集、清洗、组织和转换地理数据，以便后续的地图制作和分析。
2. 符号化与分类地图中的地理要素通常使用符号来表示，不同的地理要素可以使用不同的符号进行区分。
符号化是将地理要素与符号相对应的过程，分类是根据地理要素的特征将其归为不同的类别。
牟乃夏ArcGIS教程：第8章 空间数据可视化
9
8.2.2 编辑动画
• 修改动画的方法有三种：修改轨迹属性、修改关键 帧属性、修改【时间视图】选项卡参数设置。 • 下图为修改关键帧属性时【动画管理器】对话框。
【动画管理器（关键帧）】对话框
10
8.2.3 导出和共享动画
• 当创建动画成功后，可以将动画保存为视频、连 续的图像、独立的动画文件（*.ama）、包含动画的地 图文档（*.mxd）等。 • 注意：在【导出程序选项】对话框中选中【启用 离屏录制】复选框可以避免不必要的窗口出现在导出 的文件中，并且只有在最大化时，此选项才可以用。
• 除了可以将时态数据可视化对象打印输出外，还 可以用以下方法保存和导出时态地图可视化对象。 • 1.保存为时态地图 • 2.导出为视频 • 3.导出为连续图像
7
8.2 动画制作
•
动画是对一个对象或一组对象的属性变化进行可视化的展现。 使用动画可以对视角的变化、文档属性的变更和地理移动等这些 动作进行存储，并在需要时重新播放。动画使文档变得生动，在 ArcMap、ArcScene和ArcGlobe中可以创建不同属性的动画。
•
本节介绍在使用ArcMap中制作动画的方法，关于在ArcScene 中创建动画将在13.4.3小节介绍。
8
8.2.1 创建动画
• • • • 在ArcMap中有三种方法来创建动画： 1. 以动画形式呈现视图 2. 以动画形式呈现图层 3. 以动画形式呈现随时间变化的数据。 其对应的轨迹为“地图视图”轨迹、“地图图层”轨迹时和间动 画轨迹
时态数据的属性表
表
5
8.1.2 时态数据的显示
• 时态数据的显示方式有：利 用【时间滑块】工具浏览时态数 据、创建时间动画，利用ArcGis 扩展模块中的“追踪分析”功能 创建追踪图层，以及利用“数据 圆环图”对时态数据进行分析。 • 右图为截取的时态数据的显 示实例的瞬时图。
第八章 空间数据可视化与地图制图
• 组合信息法：是存储符号图形特征点坐标和存储 符号图形的几何参数
3.6地图符号库设计
• 地图符号设计由三部分组成：符号编辑器、 符号库和符号调用接口
• 符号编辑器：采用符号设计界面，进行人 工交互的地图符号设计
• 符号库：存储地图符号的直接和间接信息 • 符号调用接口：按照地理要素属性调出相
应的地图符号
交互性 (Interaction)
虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以 及传统的三维动画是不一样的，它不是一个静 态的世界，而是一个开放、互动的环境，虚拟 现实环境可以通过控制与监视装置影响或被使 用者影响，这是VR的第二个特征，即交互性
想象性 (Imagination)
• 虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个 设计工具，它以视觉形式反映了设计者的思想
在海图上可以表示出海底地形、海底地 质、海水的温度和含盐度等 （4）用符号可以表示出地面没有外形的许多 自然和社会经济现象，如气压、雨量、 政区和人口移动等
3.1地图符号的实质－－分类
• 按照符号的定位情况分类，可以将符号分为定位 符号和说明符号
• 定位符号是指图上有确定位置，一般不能任意移 动的符号，如河流、居民地及行政边界等
• 地图符号是由形状、尺寸和颜色三个基本因素所 组成，注记是地图符号的一个重要部分
• 地图符号的形成过程，可以说是一种约定的过程， 经过很长时间的检验，有约定而达到俗成的程度， 为广大用图者所熟悉和承认
• 地图符号具有以下功效 ： （1）有选择地表示地理环境中的主要事物 （2）用平面的图形符号表示地面的起伏状况 （3）能表示出景物的看不见的本质特征，如
• 比如当在盖一座现代化的大厦之前，你首先要做 的事是对这座大厦的结构、外形做细致的构思， 为了使之定量化，你还需设计许多图纸
3.6地图符号库设计
• 地图符号设计由三部分组成：符号编辑器、 符号库和符号调用接口
• 符号编辑器：采用符号设计界面，进行人 工交互的地图符号设计
• 符号库：存储地图符号的直接和间接信息 • 符号调用接口：按照地理要素属性调出相
应的地图符号
交互性 (Interaction)
虚拟现实与通常CAD系统所产生的模型以 及传统的三维动画是不一样的，它不是一个静 态的世界，而是一个开放、互动的环境，虚拟 现实环境可以通过控制与监视装置影响或被使 用者影响，这是VR的第二个特征，即交互性
想象性 (Imagination)
• 虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个 设计工具，它以视觉形式反映了设计者的思想
在海图上可以表示出海底地形、海底地 质、海水的温度和含盐度等 （4）用符号可以表示出地面没有外形的许多 自然和社会经济现象，如气压、雨量、 政区和人口移动等
3.1地图符号的实质－－分类
• 按照符号的定位情况分类，可以将符号分为定位 符号和说明符号
• 定位符号是指图上有确定位置，一般不能任意移 动的符号，如河流、居民地及行政边界等
• 地图符号是由形状、尺寸和颜色三个基本因素所 组成，注记是地图符号的一个重要部分
• 地图符号的形成过程，可以说是一种约定的过程， 经过很长时间的检验，有约定而达到俗成的程度， 为广大用图者所熟悉和承认
• 地图符号具有以下功效 ： （1）有选择地表示地理环境中的主要事物 （2）用平面的图形符号表示地面的起伏状况 （3）能表示出景物的看不见的本质特征，如
• 比如当在盖一座现代化的大厦之前，你首先要做 的事是对这座大厦的结构、外形做细致的构思， 为了使之定量化，你还需设计许多图纸
8 空间数据表现与地图制图
6．1 基本概念
可视化(Visualization) 可视化(Visualization)是指在人脑中形成
对某物（某人）的图像，是一个心理处理过程，促使对事 对某物（某人）的图像，是一个心理处理过程， 物的观察力及建立概念等。 物的观察力及建立概念等。科学计算可视化是通过研制计 算机工具、技术和系统，把实验或数值计算获得的大量抽 算机工具、技术和系统， 象数据转换为人的视觉可以直接感受的计算机图形图像， 象数据转换为人的视觉可以直接感受的计算机图形图像， 从而可进行数据探索和分析。 从而可进行数据探索和分析。
1）有选择地表示地理环境中的主要事物； 有选择地表示地理环境中的主要事物； 用平面的图形符号表示地面的起伏状况， 2 ） 用平面的图形符号表示地面的起伏状况 ， 能够表 达出三维空间状况，且可以量测其长度、高度和坡度等； 达出三维空间状况，且可以量测其长度、高度和坡度等； 除了用符号表示出地面景物的外形， 3 ） 除了用符号表示出地面景物的外形 ， 还能表示出 景物的看不见的本质特征； 景物的看不见的本质特征； 4）用符号可以表示出地面没有外形的许多自然和社 会经济现象。 会经济现象。
9
2. 地图的符号
2 .1 地图符号的实质 概念：地图符号是地图的语言，是表达地图内容的基本手段。地图 概念：地图符号是地图的语言，是表达地图内容的基本手段。
符号是由形状不同、大小不一和色彩有别的图形和文字组成，注记是地 符号是由形状不同、大小不一和色彩有别的图形和文字组成， 图符号的一个重要部分。 图符号的一个重要部分。
7
1．3 地图学和地理信息系统的制图综合
把实地景物缩小或把原来较详细的地图缩成更小 比例尺地图时，根据地图用途或主题的需要， 比例尺地图时，根据地图用途或主题的需要，对实况 或原图内容进行取舍和化简， 或原图内容进行取舍和化简，以便在有限的图面上表 达出制图区域的基本特征和地理要素的主要特点的理 论和方法，称为制图综合 地图概括）。 制图综合（ 论和方法，称为制图综合（地图概括）。
可视化(Visualization) 可视化(Visualization)是指在人脑中形成
对某物（某人）的图像，是一个心理处理过程，促使对事 对某物（某人）的图像，是一个心理处理过程， 物的观察力及建立概念等。 物的观察力及建立概念等。科学计算可视化是通过研制计 算机工具、技术和系统，把实验或数值计算获得的大量抽 算机工具、技术和系统， 象数据转换为人的视觉可以直接感受的计算机图形图像， 象数据转换为人的视觉可以直接感受的计算机图形图像， 从而可进行数据探索和分析。 从而可进行数据探索和分析。
1）有选择地表示地理环境中的主要事物； 有选择地表示地理环境中的主要事物； 用平面的图形符号表示地面的起伏状况， 2 ） 用平面的图形符号表示地面的起伏状况 ， 能够表 达出三维空间状况，且可以量测其长度、高度和坡度等； 达出三维空间状况，且可以量测其长度、高度和坡度等； 除了用符号表示出地面景物的外形， 3 ） 除了用符号表示出地面景物的外形 ， 还能表示出 景物的看不见的本质特征； 景物的看不见的本质特征； 4）用符号可以表示出地面没有外形的许多自然和社 会经济现象。 会经济现象。
9
2. 地图的符号
2 .1 地图符号的实质 概念：地图符号是地图的语言，是表达地图内容的基本手段。地图 概念：地图符号是地图的语言，是表达地图内容的基本手段。
符号是由形状不同、大小不一和色彩有别的图形和文字组成，注记是地 符号是由形状不同、大小不一和色彩有别的图形和文字组成， 图符号的一个重要部分。 图符号的一个重要部分。
7
1．3 地图学和地理信息系统的制图综合
把实地景物缩小或把原来较详细的地图缩成更小 比例尺地图时，根据地图用途或主题的需要， 比例尺地图时，根据地图用途或主题的需要，对实况 或原图内容进行取舍和化简， 或原图内容进行取舍和化简，以便在有限的图面上表 达出制图区域的基本特征和地理要素的主要特点的理 论和方法，称为制图综合 地图概括）。 制图综合（ 论和方法，称为制图综合（地图概括）。
空间数据表现及制图推荐精选PPT
符号定位点 符号色彩
符号大小
符号101 图元码1 参数1 参数2….. 图元码2 图元码3
符号102 图元码1 参数1 参数2….. 图元码2 图元码3
（2）线符号库
线符号可分解成点符号图元，沿定位线 进行配置。
（3）面符号库
面符号库的关键是在面域内用点、线符号进行填充。 求交、旋转
2、栅格符号的绘制
不同点是构成符号的基本图素不同。
1）点状符号的图元主要包括点、直线、折线、样条曲线、圆弧、 三角形、矩形、多边形、子图、位图等
2）线状符号的图元主要包括实线、虚线、点虚线、双虚线、双 实线、连续点符号、定位点符号、齿线符号等
3）面状符号的图元主要是指它的不同填充，包括阴影线填充、 点符号填充、位图填充。
交互性指参与者用专门设备，能实现对模拟环境的考察与操作程 度，例如用户可用手直接抓取模拟环境中的物体，且有接触感，有 重量感，视场中被抓起的物体也应随着手的移动而移动。
想象性是VR与设计者并行操作，为发挥它们的创造性而设计的这 极大地依赖于人类的想象力，。
沉浸感，即投入感，是力图使用户在计算机所创建的三维虚拟环 境中处于一种全身心投入的感觉状态，有身临其境的感觉，即所谓 “沉浸感”。
5、电子地图的供应商
随着信息社会的带来，在社会生活中将大量实用电子地图，因此 其发展及为迅速，引起商家的重视，从而在国际上出现了电子地图
生产开发商，如
美国的ESRI公司；
DELORME公司；
欧洲的FELSTRA公司等。
国内国家测绘局在这方面作了大量工作。
8.4 地图的表示和地图符号
一、地图的符号
2、地图的注记
1）注记的分类 名称注记； 说明注记； 数字注记； 地图注记中对制图说明内容通常不存库，地图内容注记存库。 2）注记的方式 单点注记 ； 双点注记 ； 布点注记 ； 参考线注记；
arcgis教程_空间数据的可视化与制图
10.4.6 制图输出
ArcMap地图文档是ArcGIS系统的文件格式，不能脱离 ArcGIS环境来运行，但是ArcMap可以转换成栅格或矢量地 图文件，可以转换的格式下图所示。转换以后的栅格或者矢 量地图文件可以方便地在其他环境中使用。
10.5 小结
本章主要介绍了空间数据的可视化与制图的方法和基本 原理，并针对一些实际应用详细介绍了在ArcGIS中如何进行 操作。同时，本章介绍了色彩在地图上的应用、地图色彩设 计以及色彩的基本特征、属性等概念和原理。除此之外，还 详细介绍了数据符号化，包括独立值图、等级色彩图、统计 图等专题的制作方法。最后介绍了专题地图编制。 本章的重点在于读者应了解制图的全过程，通过符号的 使用、色彩的搭配等方式达到空间数据的可视化的目的。难 点则在于要根据地图的应用目的灵活地把握制图与绘图的原 则。
10.3.7 统计图
统计图（Charts）以直方图、饼图和累积直方图等统计 图的方式表示各要素单个，或多个数量字段间的多寡。
10.3.8 组合符号
组合符号图（MultipleAttributes）将两种专题图表示 方法相组合，显示在一张图中。如将比例符号图和等级色彩 图相组合表示各要素两种不同的属性。
10.3.3 等级色彩
等级色彩图（Graduated Colors）是用一种或多种渐变 的颜色来表示现象的数量特征及变化特征。往往深色表示的 数量特征较浅色大。
10.3.4 等级符号
等级符号图（Graduated Symbols）用形状相同、大小 渐变的符号（如圆）来表示现象的数量特征及变化特征。
3．色彩搭配
10.2.2 地图色彩设计
色彩的运用简化了图形符号系统，丰富了地图内容，提 高地图内容表现的科学性，改善地图语言的视觉效果和提高 地图的审美价值。下表为地图色彩的特点和地图色彩设计的 一般要求。
08GIS基础空间数据的可视化与地图制图讲解
1、地图符号及其分类
2、地图符号的构成特点
3、地图上的注记
一、普通地图制图
1、地图符号及其分类 1) 概念
地图符号（Symbol）是地图的语言，它是表达地图内容 的基本手段字组成，注记是地图符号的一个重要部分，它也 有形状、尺寸和颜色之区别。就单个符号而言，它可以表示 事物的空间位置、大小、质量和数量特征；就同类符号而言， 可以反映各类要素的分布特点；而各类符号的总和，则可以 表明各要素之间的相互关系及区域总体特征。
一、普通地图制图
2、地图符号的构成特点 2)地图符号的系统化
由形状、尺寸和颜色变化组成的各种地图符号 并不是孤立的，它们具有内在的联系。通过符号的 变化可以把地图内容的分类、分级、重要、次要等 不同情况表达出来。
一、普通地图制图
3、地图上的注记
地图上的文字和数字总称为地图注记，它是地图内容的重 要部分。注记并不是自然界中的一种要素，但它们与地图 上表示的要素有关，没有注记的地图只能表达事物的空间 概念，而不能表示事物的名称和某些质量和数量特征。地 图上的注记可分为名称注记、说明注记和数字注记三种。
一、普通地图制图
2、地图符号的构成特点 1)符号的构成要素 地图上的形状、尺寸和颜色是构成符号的三个基本 要素。 A、符号的形状 符号的形状主要是表示事物的外形和特征，面状符 号的形状是由它所表示的事物平面图形决定的，点 状符号的形状往往与事物外部特征相联系，线状符 号的形状是各种形式的线划，如单线、双线。
的符号，如河流、居民地及边界等，地图上的符号大部 分都属于这一类；
说明符号是指为了说明事物的质量和数量特征而附 加的一类符号，它通常是依附于定位符号而存在的，如 说明森林树种的符号等。它们在图上配置于地类界范围 内，但都没有定位意义。
2、地图符号的构成特点
3、地图上的注记
一、普通地图制图
1、地图符号及其分类 1) 概念
地图符号（Symbol）是地图的语言，它是表达地图内容 的基本手段字组成，注记是地图符号的一个重要部分，它也 有形状、尺寸和颜色之区别。就单个符号而言，它可以表示 事物的空间位置、大小、质量和数量特征；就同类符号而言， 可以反映各类要素的分布特点；而各类符号的总和，则可以 表明各要素之间的相互关系及区域总体特征。
一、普通地图制图
2、地图符号的构成特点 2)地图符号的系统化
由形状、尺寸和颜色变化组成的各种地图符号 并不是孤立的，它们具有内在的联系。通过符号的 变化可以把地图内容的分类、分级、重要、次要等 不同情况表达出来。
一、普通地图制图
3、地图上的注记
地图上的文字和数字总称为地图注记，它是地图内容的重 要部分。注记并不是自然界中的一种要素，但它们与地图 上表示的要素有关，没有注记的地图只能表达事物的空间 概念，而不能表示事物的名称和某些质量和数量特征。地 图上的注记可分为名称注记、说明注记和数字注记三种。
一、普通地图制图
2、地图符号的构成特点 1)符号的构成要素 地图上的形状、尺寸和颜色是构成符号的三个基本 要素。 A、符号的形状 符号的形状主要是表示事物的外形和特征，面状符 号的形状是由它所表示的事物平面图形决定的，点 状符号的形状往往与事物外部特征相联系，线状符 号的形状是各种形式的线划，如单线、双线。
的符号，如河流、居民地及边界等，地图上的符号大部 分都属于这一类；
说明符号是指为了说明事物的质量和数量特征而附 加的一类符号，它通常是依附于定位符号而存在的，如 说明森林树种的符号等。它们在图上配置于地类界范围 内，但都没有定位意义。
08GIS基础空间数据的可视化与地图制图讲解
可以把符号分为面状符号、点状符号和线状符号。
面状符号是一种能按地图比例尺表示出事物分布 范围的符号。面状符号是用轮廓线（实线、虚线或点 线）表示事物的分布范围，其形状与事物的平面图形 相似，轮廓线内加绘颜色或说明符号以表示它的性质 和数量，并可以从图上量测其长度、宽度和面积，一 般又把这种符号称为依比例符号（见图1）。
1）名称注记: 说明各种事物的专有名称，如居民点名称； 2）说明注记: 用来说明各种事物的种类、性质或特征，用 于补充图形符号的不足，它常用简注表示；
3）数字注记: 用来说明某些事物的数量特征，如高程等。
二、专题地图制图
专题地图着重反映某一种自然和社会经济要求 的分布或强调表示这些现象的某一方面的特征。目 前在地学领域内，专题地图是十分活跃的分支。专 题地图除了采用普通地图某些表示方法并使其得到 进一步发展外，本身还需要有专门反映各种要素性 质、数量、空间分布和时间变化的表示方法，以便 使读者明确对专题内容要素的科学分析。
§6-2 地理信息系统的产品输出形式
地理信息系统产品是由系统处理分析，可以直接 提供研究、规划和决策人员使用的产品。其产品形 式有地图，图像，统计图表以及各种形式的数字产 品。 其中地图产品中典型的产品形式有：普通地图、 专题地图和电子地图等。
一、普通地图制图
普通地图，包括国家的基本比例尺的地形图和城 市及厂矿的大比例尺地形图等。这种地形图的一个 显著特点是标准化，国家和有关行业如测绘局对各 种系列比例尺的地形图的规格、大小、内容以及图 式都作了严格的规定，所以要由空间数据生产制作 符合规范要求的地形图并非易事。下面讨论有关普 通地图制作的问题：
二、专题地图制图
3）等值线法
等 值 线
二、专题地图制图
2、专题地图的表示方法
面状符号是一种能按地图比例尺表示出事物分布 范围的符号。面状符号是用轮廓线（实线、虚线或点 线）表示事物的分布范围，其形状与事物的平面图形 相似，轮廓线内加绘颜色或说明符号以表示它的性质 和数量，并可以从图上量测其长度、宽度和面积，一 般又把这种符号称为依比例符号（见图1）。
1）名称注记: 说明各种事物的专有名称，如居民点名称； 2）说明注记: 用来说明各种事物的种类、性质或特征，用 于补充图形符号的不足，它常用简注表示；
3）数字注记: 用来说明某些事物的数量特征，如高程等。
二、专题地图制图
专题地图着重反映某一种自然和社会经济要求 的分布或强调表示这些现象的某一方面的特征。目 前在地学领域内，专题地图是十分活跃的分支。专 题地图除了采用普通地图某些表示方法并使其得到 进一步发展外，本身还需要有专门反映各种要素性 质、数量、空间分布和时间变化的表示方法，以便 使读者明确对专题内容要素的科学分析。
§6-2 地理信息系统的产品输出形式
地理信息系统产品是由系统处理分析，可以直接 提供研究、规划和决策人员使用的产品。其产品形 式有地图，图像，统计图表以及各种形式的数字产 品。 其中地图产品中典型的产品形式有：普通地图、 专题地图和电子地图等。
一、普通地图制图
普通地图，包括国家的基本比例尺的地形图和城 市及厂矿的大比例尺地形图等。这种地形图的一个 显著特点是标准化，国家和有关行业如测绘局对各 种系列比例尺的地形图的规格、大小、内容以及图 式都作了严格的规定，所以要由空间数据生产制作 符合规范要求的地形图并非易事。下面讨论有关普 通地图制作的问题：
二、专题地图制图
3）等值线法
等 值 线
二、专题地图制图
2、专题地图的表示方法
地理空间信息系统中的数据可视化与地图应用设计
地理空间信息系统中的数据可视化与地图应用设计数据可视化与地图应用设计在地理空间信息系统中起着至关重要的作用。
地理空间信息系统（Geographic Information System，简称GIS）利用电子计算机技术和地理学科理论和方法，以数据中心为核心，支持时空数据获取、数据管理、数据处理、数据分析和数据展示等功能，是整合空间数据与地理信息的重要工具。
数据可视化是将数据通过可视化手段，将抽象的数据以图像等形式呈现，帮助用户更好地理解和分析数据。
在地理空间信息系统中，地图是信息展示的主要形式，而数据可视化则是地图设计中的重要组成部分。
通过数据可视化，用户可以直观地获取地理空间数据的空间关系、趋势和分布情况，从而准确判断和分析地理空间现象。
地理空间信息系统的数据可视化涉及到多种技术手段和方法，如地图制作、数据呈现和交互操作等。
首先，制作地图是数据可视化的基本手段之一。
地图可以通过地理空间数据的可视化表示，直观地展示地理空间现象的分布和变化。
地图设计需要考虑地图元素的布局、大小、颜色和标志符号等要素，以及地图的比例尺和投影方式等。
通过合理的地图设计，使地理空间数据的视觉效果更加清晰、易于理解。
其次，数据呈现是数据可视化的核心环节。
地理空间信息系统中的数据可以通过各种图表、热力图、散点图、等高线图和时间轴等形式进行可视化展现。
例如，在地理空间分析中，热力图可以将空间数据的密度分布以不同颜色的热力图层来显示，直观展示地理空间现象的热点区域和冷点区域。
散点图则可以将地理空间数据的经纬度坐标与其他属性信息进行关联，以点的大小、形状和颜色等来表示不同属性值的差异和关系。
最后，交互操作是数据可视化中的关键环节。
地理空间信息系统中的数据可视化需要支持用户的交互操作，包括缩放、拖拽、旋转和查询等功能。
通过交互操作，用户可以自由切换不同的地图视图，放大或缩小地图范围，旋转地图角度，以及查询地理空间数据的详细信息。
交互操作的目的是提升用户的参与感和交互体验，使用户能够更加灵活地使用地理空间信息系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
普通地图制图
•符号库设计 •对于一个GIS系统来讲，一般都提供了制作或设计符号 库的功能，GIS用户或应用系统开发者应根据GIS系统的 应用目的，设计并建立用于系统制图输出的符号库 •
普通地图制图
•符号库设计 •符号设计的实现途径有四种
•一是文本编辑器设计方法，如AutoCAD的形文件（shp）、线文件和阴影文件， 其特点是设计速度慢，不能实时观察所设计的符号 •二是采用系统提供的二次开发语言编程实现，如Arc/INFO的AML语言和ODE、 MGE的MDL等,它提供了编程实现符号绘制的接口，开发者可以利用它们实现特 殊符号的绘制，如依比例桥梁、花房等符号 •三是利用系统本身的图形编辑功能实现。先在屏幕上绘制、编辑所要设计的 符号，然后圈定符号范围并指定符号定位点，系统就从当前的编辑缓冲区中 提取符号描述信息，当用户指定了诸如符号代码（或名称）等参数后，即可 存放到符号库中。如AutoCAD的块文件（block）、MEG的单元(cell)都是采用 这种设计方式，但这种方式又受系统图形编辑功能的限制，且只能设计点符 号 •四是提供符号设计界面，如MGE提供的线型编辑(Line Style Editor)功能可 用于交互式编辑线符号。总之，他们都有各自的特点和不足，一致的看法是 为系统提供一个符号编辑器，即符号设计系统
普通地图制图
•符号设计系统
•（1）组成符号的图素满足符号设计要求；（2）设计时能实时观察所设 计的符号；（ 3 ）符号设计系统界面友好、操作方便灵活；（ 4 ）符号设 计精度应满足一定的进度要求；（5）符号设计系统、符号显示软件具有 良好的封装性、可维护性和可适应性。符号设计界面中提供了基本的图 元，设计时先用鼠标选择所需的图元，之后用户既可以在屏幕上直接绘 图，也可以在图元参数输入对话框中输入有关参数，增加图元时，符号 实时发生变化。用户还可对符号库中的符号进行删除、修改、浏览、选 取等。为用户使用方便 •符号库即为符号描述信息的集合。无论是点符号、线符号还是面符号， 都是各自图元对象类实例对象聚集而成的复杂对象。对于矢量符号来讲， 由于间接信息法节省存贮空间，符号精度高，符号描述信息可以用交互 式符号设计系统获得。为了节省存储空间，符号库中保存组成符号的图 元对象标识和图元描述参数
普通地图制图
•地图符号及其分类 •面状符号是指在二维图上各方向都能依比例尺表示的 符号，它是地图上用来表示面状分布的物体或地理现象 的符号。通常用来表示诸如植被、土壤、池塘等呈面状 分布的地物。面状符号有以下特点： ①有一条有形或无形的封闭的轮廓线； ②多数面状符号是在轮廓线范围内配置不同的点状符 号、绘阴影线或着染颜色
专题地图制图
•专题地图的分类
自然地图 地貌图 土壤图 气候图 陆地水文图
海洋图
地球物理图 动物地理图 植被图 专题地图 文化图 政区图 历史图 社会经济地图 交通运输图 农业图 工业图 人口图
专题地图制图
•专题地图的表示方法
•由于自然和社会经济要素分布特征的差异，在专题图上采用的表 示方法也有多种方式。各种自然和经济现象在地球表面上的分布 可以分为下列类型：①有的现象具有面状连续分布的特点，其中 还有的现象呈逐渐变化的趋势，在制图区域内只是表现高低、强 弱不同，如地形、地磁、气压、温度等；②有的要素呈离散的点 状分布或占有较小面积的块状分布，大多数社会经济要素属此类 型，如居民地、工厂、车站、水井、高程点和监测点等；③有的 呈线性连续分布，如海岸、河流、交通线路、油气管道等自然和 经济要素；④也有的现象是间断的面状分布，它们在整个制图区 域内到处都可能出现，如耕地、森林、牧场、沼泽等；⑤还有的 集中分布于制图区域的个别地方
普通地图制图
•矢量符号绘制方法 •点符号绘制 •绘制一个点符号所需参数为：定位点（ x0,y0 ）、 缩放系数scale、旋转角。符号库中保持的符号描 述信息都是基于符号坐标系的，因此，绘制点符号 时应进行一系列变换，即缩放、旋转、平移
y Y
o
x O
(x0,y0)
X
普通地图制图
•矢量符号绘制方法 •线符号绘制：点符号图元要在线符号定位上分段串接 并在拐弯处做变形处理
普通地图制图
•普通地图包括国家的基本比例尺的地形图和城市及厂矿的 大比例尺地形图等。这种地形图的一个显著特点是标准化， 国家和有关行业如测绘局对各种系列比例尺的地形图的规 格、大小、内容以及图式都作了严格的规定，所以要由空 间数据生产制作符合规范要求的地形图并非易事
普通地图制图
•地图符号及其分类 •地图符号是地图的语言，是用来表示自然或人文现象 的各种图形，它是表达地理现象与发展的基本手段 •可以分解为点、线、面三种基本图形元素。其中点是 最基本的图形元素，这是因为一组有序的点可以连成线， 而线可以围成面，面域内则由各种线划符号、点符号或 文字表示其属性 •从几何角度来看可以分为点状地物、线状地物和面状 地物。因而表达地物的符号也可以相应地划分为点状符 号、线状符号、面状符号。注记作为一种直接的地理信 息描述手段，在地图中起着非常重要的作用。因此，有 时也将注记看成是一种特殊的符号
概述
•空间数据的可视化表现涉及到计算机图形窗口的管理、图 形窗口的空间坐标变换、色彩管理、符号库管理、窗口句 柄、窗口的放大缩小、漫游操作以及绘图设备的连接等。 窗口管理、窗口句柄以及窗口的放大、缩小漫游等属于计 算机方面的技术，而且不同的软件，实现机制不完全相同
概述
•地图制图通常分普通地图制图和专题地图制图。普通地图 和专题地图制作的关键技术都是根据空间和非空间数据进 行符号化的过程
普通地图制图
•地图符号及其分类 •点状符号是不依比例表示的小面积地物或点状地物符 号，如油库、水塔、测量控制点等。点状符号有以下特 征： ①点符号的图形固定，不随它在图幅中的位置的变化 而变化； ②点符号都有确定的定位点和方向性； ③点符号图形大都比较规则，由几何图形构成，简单、 美观、形象，易用数学公式表示
普通地图制图
•空间实体符号化过程 •空间实体与符号之间的关系
空间实体 用户标识ＵID 对照表 符号标识 SID 用户标识ＵID 地物属性值 空间实体 空间实体
符号
符号
符号
普通地图制图
•空间实体符号化过程 •空间实体地物编码的设定
•GIS 系统管理的空间实体一般都包含一个对象标识 OID （ Object IDebtify ） 和 地 物 代 码 fcode(feature code), 有 的 系 统 也 叫 用 户 标 识 UID （ User IDentify）,对象标识码一般由系统自动给定，即在数字化时软件会对不同的 空间实体对象赋给一个唯一且不重复的标识码（一般为数字）。用户标识则 是用户为区分空间实体不同类型而设置的一种标识码，在同一工作区域内不 同实体对象可以具有相同的用户标识码。任何一个空间实体都应有用户标识 码，用户标识码的确定有两种方式：一是在数字化某实体之前，先选择地物 类型，从而得到用户标识码，数字化时将它自动赋给被数字化的实体；二是 先对实体数字化，然后以修改实体属性值的方法给定。通常采用第一种方法 给定空间实体的用户标识，第二种方法只是在修改实体的属性值时采用。
专题地图制图
•专题地图的表示方法 •点符号法
•专题地图上采用的点状符号按其形状可以划分文字符号、几 何符号、特征符号和艺术符号。符号大小和分级，可采用按连 续绝对增长的比例或阶梯增长的比例等原则。经常使用符号内 的不同颜色和线画反映制图对象的内部结构，例如采用圆形符 号表示工业分布中心，可用圆的大小表示工业中心规模，圆内 划分不同比例部分反映各工业部门的组成。采用风玫瑰图可以 表示多种指标，如用圆符号定位于观测点，用不同方向的齿线 表示风向的频率等
普通地图制图
•空间实体符号化过程 •地物类型参数的设置
普通地图制图
•空间实体符号化过程 •空间实体符号化过程
地理信息系统 符号化 指令 制图范围 地理 数据库 空间实 体符号
符号库 符 号 描 述 信息
实体 信息
符号化器
地图
专题地图制图
•专题地图着重反映某一种自然和社会经济要求的分布或强 调表示这些现象的某一方面的特征 •专题地图的制作除了具有普通地图制作的共同特征外，还 有自己的一些特征。这些特征主要反映在非空间属性值的 符号化表示方面
点的坐标（x,y）变换到地图坐标系中的坐标(X,Y)并按 给定的顺序连线的过程 •计算机制图中符号绘制（符号化）方法有两种，即编 程法和信息法
普通地图制图
•地图符号绘制方法 •编程法 •编程法是由绘图子程序按符号图形参数计算绘图矢量 并操作绘图仪绘制地图符号。这种方法中每一个地图符 号或同一类的一组地图符号可以编制一个绘图子程序。 这些子程序就组成一个程序库。在绘图时按符号的编码 调用相应的绘图子程序，并输入适当的参数，该程序便 根据已知数据和参数计算绘图向量并产生绘图指令，从 而完成地图符号的绘制。
普通地图制图
•地图符号图元分析 •点符号、线符号、面符号它们各有其特点，又具有共 性。它们的差异是构成各自的基本图素不同，而相同之 处是他们的绘制参数（符号代码、绘图句柄、笔的颜色、 刷子的颜色等）、操作方法（绘制、删除等）基本一致
普通地图制图
•地图符号绘制方法
•地图符号绘制的实质是将符号坐标系中图形元素特征
Y a i a g x j g’ b f h k d
a o b
d c
h’ e c l
O
X
普通地图制图
•矢量符号绘制方法 •面符号绘制
Y y 1(n) 2 3 x
o (X0,Y0) O X
普通地图制图
•栅格符号绘制方法
•利用栅格符号信息绘制符号的算法比较单纯。主要利用对栅格符 号信息作栅格的基本运算完成 •一般点符号的绘制是平移采用产生，对于有向点符号，亦是先旋 转后平移到指定的位置上输出 •面符号的绘制，首先在轮廓内填“实”，然后将填实的区域图像 分块与栅格点符号进行逻辑“与”运算，结果便能在轮廓内形成 规则配置的面符号 •线符号的产生是对信息块逐列处理的过程，由于线状符号走向多 变，因此不能对信息块整体操作。这里介绍线符号的“伦移法”。 首先在符号库中获得描述符号的象元矩阵，接着从左至右逐列取 出电阵信息，按线符号定位线走向旋转变换（列向与定位线垂 直），然后平移至指定位置输出