地图质量分析课件

描述分析任何的现象或区域都要遵守从整体到局部的顺序， 即首先给定描述特性的基础，再详细分析个别和局部的特性， 最后提出明确的结论。 例如，根据系列地图对环境进行描述时，通常包括下列 项目:区域的地理位置，行政归属，地质构造、矿产、地貌， 水文，气候、土质，植物，动物和景观。 顺序可以结合具体任务适当地变化，而且，对某些领域 可以给以特别的注意。
对于相互独立的系统熵具有可加性。因此，其信息量也是 可加的，即 I（A）= I（A1）+ I（A2）+… I（An）
测度信息量方法-组合法
地图质量分析方法
这是一种建立在地图表象的多样性基础上的方法。在理 论上，信息应当用差异总数的对数尺度来描述，即 I=log m 在“多样性” 被作为符号集和它们的特征：类型、等级、数 据等的集来理解时，A.B．伐斯姆特建议用下式统计差异的总 量，并据以计算信息量
测度信息量方法-信息论
五种观点：
地图质量分析方法
4．形式化的观点。在地图数字化和形成数据库时，确定作为地图 负载量的线划、颜色、数字等要素的地图信息容量。
5. 研究的观点。为了评定地图表象的拓扑关系，如从要素的邻接、 关联、包含、几何、层次关系等，采用信息函数确定地图上描绘
的某些现象间相互联系的程度。
测度信息量方法
地图质量分析方法
* 信息量测度是当前分析地图质量的最有效的方法之一。它通过 事件的不肯定程度来测定其信息含量。
* 熵是衡量事件不肯定程度的量度标志。熵函数是测度信息的基
本函数，它是事件发生的概率乘以概率对数积的总和的负值。
熵：
地图信息量：
I(x) =H(x)
测度信息量方法-概率统计法
描述法-地图的政治思想性
地图质量分析方法
* 地图的思想性体现在对地图投影，内容选择，政区划 分，边界确定，地名译写，甚至色彩运用等方面反映的 政治观点和社会观点。
* 重点应分析地图对自然和社会现象的反映是否符合辩 证唯物主义和历史唯物主义观点，是否遵循历史事实及 国际准则。尤其应当注意的是，地理名称注记和国界的 画法应符合我国的政治立场和外交政策。
图的科学性和艺术性的有机结合，图形设计是否很好地反映地图
表象的空间结构特征。 * 地图的图面配置和装饰效果也对地图的艺术性有重要影响。
描述法-地图的艺术性
地图质量分析方法
地图名称为《杭 州旅游手绘地图 ●城市名片》， 被称为是一张会 说话的地图，全 图 570mm×860mm， 采用测绘院提供 的实际地理信息 （具有标准比例 尺图例）。
测度信息量方法-综合特征值法
地图质量分析方法
它是同时根据要素的个数、分级数、面积、复杂程度、 重要程度等特征综合地测度信息量。特征值由下式计算 I=μ*log(n+1) *log(m+1)*log(c+1)*log(k+1）… 式中μ对于点状或柱状符号，意指总个数（这时μ=n）， 对于线状符号，意指总条数或总长度，对于面状符号，意指 总面积；m是原分级数或重新划分的级数；c对于线状和面状 符号用线的总弯曲数测度；k取各分级权值与分级数的比值测 度，例如，大城市=6，中等城市=5，小城市=4，县城=3，乡 镇=2，村=1,K=(6+5+4+3+2+1)／6=3.5，若缺少大、小城市时， K=(5+3+2+1)／6=1.8
2．传输的观点。研究作为信息通道的地图，在客观存在——制 图者——地图——用图者——客观存在的循环过程中的信息流。 它研究用户感受地图信息的特点，分析地图阅读的过程，传输是 地图最基本的职能之一。
测度信息量法-信息论
地图质量分析方法
五种观点： 3．评价的观点。为了评价地图的质量、地图表象疏密度、现势性、 易读性等采用的信息尺度。
采石场 有方位意义的 小树林 独立树
灌木丛 土地庙
10 3
5 5 10 59
测度信息量方法对地图质量分析
地图质量分析方法
• 测度信息量的方法 • 地图的信息量测度分析 • 地图复杂度分析
测度信息量方法-信息论
地图质量分析方法
* 一切表达事物存在方式和运动状态的信号都是信息。如
果这种信号能够用技术方法复制成人们能够感知的，符合地
图特征的图形，不管这些信号在什么样的载体上，都称之为 地图信息。众所周知，地图上贮存了大量的空间信息，并以 其特殊方式传输给读者。 * 国内外许多地图学者对地图信息的采集、测度、传递、
且量测出的信息量的绝对值的大小也并非重要，只要能起到 比较作用就有意义。因此，对不同的要素和不同种类的信息 量的测度，可以采用不同的方法。
地图的测度信息量法
根据信息量 的测度，可以比 较相同地图的信 息内容多少以比 较地图的优劣， 进而可以比较它 们的分类、分级、 表示法、符号设 计、彩色设计等 方面的得失。
加工、存贮和提取等各方面进行了大量的研究，取得了许多
成果。地图信息论已成为当代地图科学的基础理论之一，在 地图科学的各个领域起着愈来愈大的作用。毫无疑义，信息 论的研究也将在地图分析领域起重要作用
测度信息量方法-信息论
地图质量分析方法
五种观点： 1．认识论观点。根据从地图获得关于真实的新知识的观点，对 地图信息进行理论和方法论的研究。从地图使用的观点理解地图 信息是如何形成的，以及直接和间接信息是怎样联系的。
描述法-地图的政治思想性
地图质量分析方法
在2006年6月美国国 务卿赖斯在特拉维夫 提出“新中东”概念， 以重建中东。近年, 华盛顿有意愿，或有 政客策划，要按所谓 民族和宗教原则对中 东进行新的地理分割 手术。其如意算盘可 见“新中东地图”。 黑体字标示领土扩充 国家 红体字标示领土丧失 国家 灰色显示领土无变动 国家
* 制图精度分析则要分析地图的比例尺，地图投影的选择，变
形性质及分布是否符合地图内容与用途的需要，研究专题内容 的转绘方法和精度。
描述法-地图的科学性
地图质量分析方法
描述法-地图的艺术性
地图质量分析方法
* 地图的艺术性指的是地图的表现力的高低。具体包括：表示方
法和符号设计的直观性、信息的易读性和地图图形的传输能力等。 * 地图的表示法和符号设计应与地图内容联系起来进行分析。 * 地图信息的易读性取决于地图内容的载负量和层次性。一般来 说，地图内容的详细性和易读性是矛盾着的两个方面。 * 地图图形的表达力指的是，运用各种表示方法表达现象所产生 的总体效果，它体现在使地图的表示方法和地图的科学内容、地
I Pi log Pi
i 1 n
地图的测度信息量法
例一 某 地区1：5万地 形图上，100 平方公里范围 内 共有独立地物 59个，每个独 立符号只有一 个含义内容 如右表
地物名称 导线点 有烟囱工厂 作坊 土堆 砖瓦窑 坟地 n 1 1 2 3 4 15 Pi 0.0169 0.0169 0.0339 0.0508 0.0678 0.2542 (-logPi)
地图质量分析
资源环境学院 杜金星
概念及目的
地图质量分析
分析评价地图质量是从具体目的出发，对地图的
质量从多方面进行评价，确定地图的适用程度。
从这个意义上讲，地图质量的分析是应用地图的 前提。 在地图生产中，对资料地图的质量进行分析，目 的在于确定它的可利用程度；作为科学作品，对地图
质量的评价的目的在于评定地图的科学水平；在科学
研究中应用地图，则首先评价地图上载负的信息及其 传输的功能是否对研究的目的适用。
地图质量分析的方法
地图质量分析
描述方法对地图质量分析
测度信息量方法对地图质量分析
描述法
地图质量分析方法
概念：描述分析法是研究地图表象及空间区域的传统方法，分 析成果主要是用文字进行展示。
甘肃省介于北纬32度31分42度57分、东经92度13分108度46分之间。东接陕西， 东北与宁夏毗邻，南邻四川， 西连青海、新疆，北靠内蒙， 并与蒙古人民共和国接壤， 总面积45.4万平方公里。全 省设14 个地、市、州，87 个县（市、区），省会兰州。
描述法-地图的科学性
的现势性、制图精度、地图的统一协调性。
地图质量分析方法
* 地图的科学性可以分为地图的可靠性、内容的完备性，资料
* 地图的可靠性是它的科学性的最主要的标志之一，也是确定
地图可用程度及能否使用的基本条件。
* 内容的完备性指的是，该图是否包含了从它的目的和用途出 发，所应该包含的地图表象的质量，特征和数量差异的各项基 本内容和指标。 * 资料的现势性是指地图上所表示的内容的新近程度。
由信息论中著名的申农(Shnon)公式引出
I Pi log Pi
i 1 n
地图质量分析方法
式中Pi是现象的概率，在本质上是地图上各种图解符号的 频率，n是这些符号的数量或分级数。 对于连续的地图表象（用等高线表示的地貌图形），它的 熵用下式描述
I f ( x) log f ( x)dx
描述法-原则
地图质量分析方法
* 描述的逻辑性，适用性和循序渐进性； * 事实的选择和系统化； * 运用对照、类比、数量指标来加强描述； * 评价描述的过程及内容从具体任务出发；
* 结论明确。
描述法-四个方面进行分析评价
地图质量分析方法
* 地图的科学性；
* 地图的艺术性； * 地图的政治思想性； * 地图的实用价值；
I log Ci, j , k , ,
i 1 j 1 k 1 1 1
n
Li
Mj
Rh U
这里，I为以比特表示的结构元素的形式化信量；n为反映物 体类的结构元素的总数，Li为第i类中表示物体属的结构元素 的总数；Mj为第j属中，表示物体种的结构元素总数；Rh为描 述每个第k种地图符号的结构元素的总数，Uε为第ε种物体的 地图符号的总数， C为以比特为单位的代码单位的数量，它 对表达关于地图符号的结构元素ρ的信息量是必须的。
描述法-优缺点
地图质量分析方法
* 虽然现代地图分析引用一系列数学方法，但根据地图进
行描述分析仍不失为一种重要的方法。 * 它可以很方便地形成关于所研究现象的一般的和形象化 的概念，并作出综合性的结论，这是用数学方法分析地图 所不及的。
* 描述在对研究目标的初步认识阶段，在对获得的结果进
行说明时，都是不可代替的。 * 当然，描述分析同数字化和自动化的方法分析相比较， 它亦有局限性。把描述方法同数学方法结合起来，就能达 到地图分析任务的圆满解决。
地图质量分析方法
独立地物点平均信息量计算
(-Pi*logPi) 5.886832943 0.099487477 5.886832943 0.099487477 4.882570916 0.165519154 4.299027693 0.218390607 3.882570916 0.263238308 1.975964065 0.502290065
描述法-目的及手段
地图质量分析方法
* 目的：应用定性分析的方法，其目的在于区分出被研究对 象的差别，它们分布的一般性特征及其相互联系。 * 手段：描述分析通常引用地图表象的质量特征，为了提高 描述的确切性，有时也引用地图上读取的数量特征加以辅助。
描述法-目的及手段
地图质量分析方法
描述法-顺序
地图质量分析方法
测度信息量方法-可行条件
地图质量分析方法
* 在能清晰阅读的条件下，地图上表达的物体愈多、分类愈
复杂、计算出的信息量应该愈大。
* 计算出的各要素的信息量要具有比较价值，即不能对重要 性相近的两种要素计算出的信息量一种特别多，而另一种却 很少。 * 适应面较宽，即应能适用于各种普通地图和专题地图。
在上述前提下，究竟使用怎样的方法似乎无关紧要。而
地图质量分析方法
地图包含的信息种类很多，除了前面用的语法语义和语用信 息以外，按结构分为直接的和间接的。按存在方式分为符号的、 位置的色彩的等。
地图的测度信息量法
地图质量分析方法
1、离散点状物体的语义信息量 原理：地图上方位标志、工业标志、科学文化标志社会性 标志等一切独立符号表示的现象都可以看作离散点状物体， 它们本身是可以计数的。 方法：
描述法-要求
地图质量分析方法
* 描述要求简明，紧凑，有充分的真实材料。为此，在描述Biblioteka Baidu
中通常引用数值资料，统计图表以加强文字叙述的直观性。
* 描述分析时不应局限于对事实的叙述，更重要的是对分析 的现象进行评价。 * 借助于描述可以研究两个以上区域在结构方面的相似或差 别，也可以用于预测现象的发展和变化。