第八章 地理信息系统产品的输出设计

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。 阴影线填充用不同线型，用不同间距、不同倾斜角、 不同的颜色组成图案。 点符号填充用不同的布点形式、不同的旋转角度等组 成图案。 位图填充用位图长度、位图宽度、行间距、列间距、 缩放系数、旋转角组成图案。
1.1常规地图
• 常规地图(纸张地图)是地理信息系统产品Байду номын сангаас 重要输出形式。 • 它主要是以线划、颜色、符号和注记等表 示地形地物。
• 根据地理信息系统表达的内容，常规地图 可分为 • 全要素地形图 • 各类专题图 • 遥感影像地图 • 统计图表、数据报表等。
•
l．全要素地形图 全要素地形图的内容包括水系、地貌、植被、 居民地、交通、境界、独立地物等。它们具有统 一的大地控制、统一的地图投影和分幅编号，统 一的比例尺系统(1： 1万、1：2.5万、1：5万、 1：10万、1：25万、1：50万、1：100万)， 统一的编制规范和图式符号，属于国家基本比例 尺地形图。它们是编制各类专题地图的基础。
三、地图的注记
地图上的注记是地图上文字和数字的总称，用来 表示事物名称、质量和数量的特性。
1、注记的分类
• 名称注记 说明事物专有名称； • 说明注记 补充图形符号的不足； • 数字注记 说明事物的数量特征。
2、注记的方式
单点注记 给定一个点，注记方向角为零的一串字符； • 双点注记 给定两个点，注记方向角有两点位置确定； • 布点注记 注记一串字符，每个字符对应一个点位和 方向 • 参考线注记 沿一参考线自动布点注记。 对地名的自动注记，工作量和难度比较大。
二、专题图
GIS管理的地物不仅有空间位置特征，还管理非 空间属性数据。因此在显示地物对象空间位置的同 时，可用特定方式显示某个或多个相关属性，生成 专题图。 专题图是对于地物特征或者地理要素的特定的可 视化表现，用户通过专题图可将数据图形化，使属 性数据直观地在地图上体现出来。
1、专题图的表示
专题图的表示方法
1、专题图类型选择
专题图是对空间对象属性数据实现符号化表示。 属性数据是定性符号数据时常用质底法（独立值） 专题图。如根据空间对象的特性在空间内填充相应 的色、符号、或晕线等。 属性数据是定量数值数据时进行符号表达，常用等 级符号专题图、范围值专题图、点密度专题图及分级 统计图和图表统计图等表示。这时，将属性值的大小 转换为不同等级或直方图的高度进行描述。
二、符号的色彩
地图符号的色彩可帮助人们区分图形，从而减少 符号的数量，加强地图要素的分级分类能力。 通常一种符号用一种色彩来表示。
R
1） RGB表示颜色
白
黄
RGB三基色定理
黑 B
G
白色（R G B）= （100， 100 ，100） 黑色（R G B）=（0，0，0） R G B组成的立方体是非线性的， 即两种颜色相近的程度不能简单地用欧氏距离来表示
统计方法
非统计方法
绝对数量级
相对数量级
定性数据
定量数据
各类统计图
2、专题图的主要表示形式
质底（独立值）专题图 用不同颜色表示连续分布的现象的质量特征。如植被图。 等级符号专题图 以大小不同的点符号表示专题特性。 范围值专题图 用不同颜色或图式等手段，表示现象的分布等级范围。 点密度专题图 在制图现象的表示范围内，用大小相同的点群稀疏表示分 布特征。 分级统计图和图表统计图 分级统计图法用相对值表示现象的分布。 等值线专题图 将相同数量指标点连线组成的一组等值线表示地区特征。 如等温图。
6、栅格符号库及其应用
使用栅格点符号时，由平移产生，对有向的点符号，经 旋转和平移变换输出。 使用栅格线符号时，由于线状符号走向变化，不能对信 息块作整个操作，而是将栅格阵元从左到右逐列取出，并 按线的走向作旋转和平移变换输出 使用栅格面符号时，先在区域内全部栅格点填实，然后， 同栅格符号进行逻辑与，从而得到所要求的填充图案。
2、专题图的要素
底图要素 专题要素
注记及图例配置
装饰
输出
3、专题图的设计
1）轮廓设计 2）图名 放置在图幅中央上方，字体大小式样合适。 3）比例尺 放置在图例下方；或放置在图廓外的中央下方；或放置在图廓 内图名下方。 比例尺的表示可用文字或数字。如1:10000; 比例尺可用单位长度划分或按实地公里数划分。 4）图例 图例简要表示图中符号内容、尺寸、色彩。 5）文字说明 放置在图例或图的空处。
高质量的地图符号丰富了地图的内容、增加了地图的 可读性。
地图符号系统（在GIS中的地图符号库）是具有共性 的、进行了分类分级和抽象的地图符号的集合。 地图符号系统明显地反映了表达对象的层次关系。
1、 GIS中的地图符号
GIS中都建立地图符号库。 地图符号库是将地图符号以数据库的形式存到计算 机中实现数据库管理功能，从而，实现符号信息的存 储和查询。 在地图符号库中的符号其结构统一，便于扩充和修 改。
• 面状符号
面状符号是定位于几何上的面，它具有封闭的轮角线； 符号所表达的范围与地图比例尺相关；
通常在封闭区内配置点状符号、阴影线或颜色。
如森林、土地等。
3、地图符号的参数
符号类别
形状
尺寸
Ê
方向
点状符号
Ê♀
ÊÊ
线状符号
面状符号
专题图的符号系统举例
点符 号
线符号
面符号
4、地图符号的图元
地图的点状符号、线状符号和面状符号各 自有自己的特点，又有共性。 相同点是都有类似的绘图参数和操作方法；
专题信息和专题图
一、专题信息 在GIS中专题信息是相应的属性信息。 专题图是专题信息图形化的结果，用来反映自然、 社会、经济分布特性，它是强调某一特定要素或概念 （专题信息）的地图。 专题图表示的内容通常是普通地图上没有的要素和现 象。如人口、气候等。 随着GIS的飞速发展，及专题图在经济、文化、军事 等领域的广泛应用，出现了以专题图制作为主要目的的 卓面GIS 。
专题图的主要形式为： 1）独立值专题图 根据图层相关数据表（可以是属性表， 也可以是关联表）中的一个字段或者一个 表达式（可以是数值，也可以是字符串）， 任意一个不同的值都可以用不同的符号表 示。基于该类型专题图能够进行与图层同 样的操作。
2）范围值专题图
根据图层相关数据表（可以是属性表，也可以是关联 表中的一个字段或者一个表达式（最终结果是数 值），根据一定的规则来划分一定数目的范围，每 种范围用一种符号表示。范围的数目可由用户指定， 表示要分多少个范围。其中： 点专题图用渐变颜色或点符号大小来表现图层中各个 不同范围的地物； 线专题图用渐变颜色或线符号宽度来表现图层中各个 不同范围的地物； 面状专题图用渐变的填充符号来表现图层中各个不同 范围的地物；
2、地图符号的分类
1）按定位分类
定位符号、说明符号。
2）按符号代表事物分类
点状符号、线状符号、面状符号。
• 点状符号
点状符号是定位于几何上的点，点状符号图形通常较规则；
图形位置固定（不随位置变化）；
符号大小与地图比例尺无关，但有确定的定位点和方向。 如居民点、矿区、气象站等。
•线状符号
线状符号是定位于几何上的线，符号沿某个方向延伸，宽度 与地图比例尺无关，长度与地图比例尺相关，具有具有定位线； 线状符号常可进一步分解成具有单一特征的线状符号。 如河流、公路、航线等。
4）等级符号专题图
根据图层相关数据表（可以是属性表，也可以是关联 表）中的一个字段或者一个表达式（最终结果是数值）， 按运算法则（线性、平方根、LOG）来计算字段的值相 应的点符号的大小。最后以大小不同的点符号表示专题 特性。 对点专题图是用不同大小的点符号显示在图层中各个 地物点上； 对线专题图是用不同大小的点符号显示在地物线的某 一个点上； 对面专题图是用不同大小的点符号显示在图层中各个 地物多边形的中心。 基于该类型专题图，改变符号的位置，能够查看符号 对应地物的属性数据，不能修改空间数据。
3、地图的汉字库
地图的汉字库为地图提供不同字体、不同字形、不同 尺寸、不同颜色、不同排列方式的汉字。 1）栅格汉字库,也称点阵汉字库。 2）矢量汉字库。在地图上放大过大时，会出现折。 3）True Type轮廓汉字库。True Type字库的字型 是一组用数学方法描述的，由直线和曲线描绘的字符 图形。由它组成的高质量中西文轮廓汉字库最适合地 图使用，它可以提供高质量的放大和旋转字、能跨平 台地工作。 目前都采用True Type汉字库，这是一种特殊的矢量 汉字库也称轮廓字库。
5、矢量符号库及其应用
使用矢量点状符号时，符号化软件读取空间数据库，并 经过预处理模块处理后得到分类特征码数据及点符号空间 定位数据。其过程主要包括中心化、旋转、缩放、和绘制 等。 使用矢量线状符号时，将线状符号图元沿线状要素的中 轴串接，其中X轴与中轴重合，在线状地物的转弯处，图 元同样弯曲。 使用矢量面状符号时，将填充的图符，按要求的方向和 行距间隔逐行填充。
6）等值线专题图
将相同数量指标点连线组成的一组等值线 表示地区特征。 如等温线图、等高线图等。
三、专题图制作
制作专题图的过程是根据某个特定的专题对地图进行 “渲染”的过程。它直接引用某个点、线和面图层的数 据。如利用颜色深浅或者填充线的密度来表现不同行政 区（例如不同省份）的人口密度、国民素质高低、经济 发展水平等; 用不同大小的饼状图或柱状图来表现城市 人口规模以及人口构成比例等。 制作专题图可以是单变量专题图（如范围、独立值、点 密度等），也可以是多变量专题图（如饼状图或柱状图 等） 制作专题图的变量可以是字符变量，可以是数值变量、 也可以是表达式。
5）统计图类专题图
基于图层相关数据表（属性表或关联表）中的几 个字段或者几个表达式（最终结果是数值），根据选 择的统计图类型，在相应的空间位置上生成统计图。 统计图既要反映不同位置上量的差异，也要反映 一个统计图内部不同项的量的差异。 其中： 点专题图在各个地物点上显示统计图； 线专题图在地物线的某一个点上显示统计图； 面专题图在各个地物多边形的中心显示统计图。
3）点密度专题图
根据图层相关数据表（可以是属性表，也可 以是关联表）中的一个字段或者一个表达式 （最终结果是数值），用户指定一个点所代表 的数量，计算得到每一个区域所需要分布的点 的数。 点密度专题图只基于多边形图层生成。 点密度专题图只有一个图例项，即一个点代 表多少量。
专题地图点值法举例
颜色模型与颜色空间举例
绿
减蓝 黄 黑 红 品 减绿
减红 青
蓝
2）HLS表示颜色
HLS表示更反映人类的感知。 • H（Hue)色度，反映颜色的分类，如纯红、品 红； • L (Light)亮度，反映颜色黑的程度，如白色的 亮度比黑色的亮度高。 • S (Saturation)饱和度，反映颜色的纯度，如 纯红的饱和度比粉红的饱和度高。 用HLS表示后，最后还是转成RGB显示。
• 2．各类专题图 专题图是突出表示一种或几种自然或社会经 济现象的地图。 它主要由地理基础和专题内容两部分组成。 从专题图内容或要素的显示特征来看，一般包括 空间分布、时间变异以及数量、质量特征三个方 面。 专题图按照空间分布的点状、线状和面状分 布大致有以下的一些表示方法:定点符号法、线状 符号法、质别底色法、等值线法、定位图表法、 范围法、点值法、分级比值法、分区图表法和动 线法等。
第八章 地理信息系统产品的 输出设计
• 第一节 地理信息系统产品的输出形式
• 第二节 地理信息系统图形输出系统设计
• 第三节 地理信息系统的可视化与虚拟现实
第一节地理信息系统产品的输出 形式
• 地理信息系统产品是指经由系统处理和分 析，可以直接供专业规划人员或决策人员 使用的各种地图、图表、图像、数据报表 或文字说明 。 • 地理信息系统的输出内容主要包括空间数 据和属性数据两部分。
• 按照不同的标志，地理信息系统产品的输 出形式有多种。 • 就其载体形式来说，可分为常规、静态的 纸张地图和动态的数字地图等类型。
一、地图的符号和地图符号系统
地图的符号是地图的语言，是在地图上表达空间对象 的图形记号，它通过尺寸、形状和颜色来表示事物空间的 位置、形状、质量和数量特征，是表达地理现象与发展的 基本手段。