地圖概括

地圖概括又稱製圖綜合。地圖編制中地圖內容取捨和簡化的原理與方法。通過有目的地取捨和簡化，表示製圖區域或製圖對象最主要的、實質性的特徵和分布規律。地圖內容取捨包括根據地圖用途確定地圖上所需要表示的內容和指標，也包括地圖上的點狀、線狀地物與面狀細小圖斑的捨棄。

基本介紹

• 中文名：地圖概括
• 別稱：製圖綜合
• 組成：點、線、面
• 創立時間： 1921年

地圖概括

在進行取捨時，可採用“選取標準”與“選取程度”等數量指標加以控制。地圖內容的簡化包括質量特徵和數量特徵的概括，線狀與面狀圖形的簡化。質量特徵的概括主要在於由表示單個地物過渡到表示地物的集合；由表示低級分類等級過渡到表示高級分類等級。數量特徵的概括主要在於擴大數量的級差，減少級數。線狀與面狀圖形的簡化主要在於刪簡次要彎曲和細節，保留主要彎曲的基本特徵，必要時可適當誇大或位移，但須保持平面幾何圖形的相似性和面積對比的大體一致。地圖概括的程度主要取決於地圖比例尺與地圖的用途，也受製圖對象分布規律與製圖區域特點、製圖資料詳細程度等因素影響。一般說，比例尺愈小，地圖概括程度愈高。這種取決於地圖比例尺的概括稱比例概括。地圖概括通常要考慮編圖目的及地物在所編地圖上的地位和意義，有目的地選取和突出表現一些主要特徵，這種概括稱目的概括。地圖概括是地圖編制中的主要環節，必須處理好地理真實性與幾何精確性，地圖載負量與地圖易讀性，普遍規律性與區域特殊性等幾個關係。國外一些地圖學家對地圖概括提出過各種看法。美國魯賓遜（A. Robinson）主張把地圖概括分為選取、分級、簡化和符號化4個步驟。波蘭拉泰依斯基（L. Ratajski）從地圖資訊理論角度出發，把地圖上所有信息都以X、Y坐標與特徵Z（q）表示，把地圖概括分為X、Y的概括和Z的概括，前者減少點的數量，稱結構參數概括，後者為數量與質量特徵的概括，稱意義參數概括等。計算機製圖將對地圖概括產生深遠影響。目前，簡單圖形可通過計算機自動概括，但複雜圖形只能通過“人機對話”系統進行概括。此外，遙感技術的套用，通過“光學概括”改變了中小比例尺地圖逐級縮編的傳統方法，而以等大影象一次概括成圖方法代替，從而大大加快成圖速度。

基本內容

可以表述為：“根據地圖的用途，比例尺和區域特點對地圖內容進行選擇和簡化，概括和綜合的過程”

發展簡史

發展簡史 1921年德國M.艾克爾特最早論述了地圖概括的實質。但他認為地圖概括只能取決製圖人員的主觀認識和製圖技巧，無法找出客觀規律。蘇聯地圖學家К.А.薩里謝夫於20世紀30年代末論述了地圖概括的客觀科學過程和一般原則。以後，蘇聯地圖工作者對普通地圖概括進行了系統研究和總結，並對專題地圖概括進行了研究，強調製圖區域特點和製圖對象分布規律的深入研究和客觀反映。德國F.特普弗於60年代初提出開方根定律和一系列開方根公式。開方根公式主要考慮比例尺和符號尺寸，雖然根據公式可求得新編地圖上可能表示的地物數目（按幾何級數減少），但未表明應保留哪些和刪去哪些才能反映分布特徵。蘇聯和中國一些學者認為應該把數學公式與類型區劃結合起來。根據地物和製圖對象的分布密度與分布規律進行類型區劃，再根據經驗公式求出不同概括指標,並編制出地圖概括指標圖,作為整個製圖區域的巨觀控制。同時通過各典型地區的特徵分析和樣圖試驗，建立典型圖譜，作為具體概括的參考。美國A.H.羅賓遜等把選取作為地圖概括的前期工作，地圖概括本身分為簡化、分類、符號化和歸納等 4個方面。波蘭L.拉泰依斯基根據地圖信息理論，把地圖上所有內容都轉換成以x、y表示位置，以Q(q)表示特徵的點。認為製圖概括就是減少點的信息，包括對x、y的概括和對Q(q)的概括。前者稱為結構參數的概括，後者稱為意義參數的概括。

信息壓縮

地圖概括就是信息壓縮，通過計算機是較易實現的。但是目前對一些複雜圖形規律性的認識及其數學模式的建立還存在一定困難,因此還不能完全實現自動概括,而只能通過“人機對話”系統進行概括。另外，衛星遙感信息製圖通過光學概括改變了中小比例尺製圖逐級縮編的傳統方法，而以等大影象一次概括成圖，提高了地圖質量，加快了成圖速度。

地圖概括是一個創造性的過程

1、 地圖內容並非均能按比例尺機械縮小

2、科學抽象的過程

3、能解決由於圖面縮小而產生的各種矛盾

選取的順序

1、內容

整體到局部

主要到次要

高級到低級

從大到小

2、相對性和靈活性

與地圖用途、主題、比例尺和製圖目的的不同而異。

在相同要素不同比例尺的地圖上，要素的質量分類和數量分級是不同的，選取的地圖內容也有不同側重。

選取的原則與基本規律

1、原則

保持事物分布特點

反映事物密度對比

既尊重指標又靈活掌握

2、基本規律

製圖對象的密度越大，其選取標準越高，反之亦然

遵循從主到次、從大到小的順序原則進行選取，以使地圖保持原來區域的基本面貌

在保持各密度去之間具有最小辨認係數的前提下，保持各區域間的密度對比關係

選取的方法

1.資格法：以一定的數量或質量指標作為選取標準的方法

優點：簡單易行

缺點：不能體現地圖容量，難以控制不同區域圖面載負量的差別

不能全面衡量物體的重要程度

2.定額法：以圖面上單位面積中所選取的製圖物體的數量為標準進行地物選取的方法

優點：考慮地圖載負量

缺點：數量指標難以同質量指標一致

給出臨界指標以調整不同區域內選取物體的質量標準，以及與相鄰區域分布密度的逐漸過渡。定額法和資格法同時使用。

含義

根據製圖對象的符號圖形特徵，刪除圖形中不必要的碎部，保持和適當誇大重要的特徵，以儘量保持與地圖的表示能力相適應的基本地理特徵，使製圖對象構成更具有本質特性的清晰明確的輪廓。

原則

保證相似性、準確性和正確性原則

保持特徵性、合理性和清晰性原則

圖形化簡的方法

1.刪除和誇張

(1)刪除:指去掉那些因比例尺縮小而無法清晰表示的碎部

(2)誇張：對一些小於規定尺寸但能反映圖形形狀重要特徵的細節，誇大到可以表示的程度，或需要誇大一些按比例應當刪除的碎部。

2.合併和分割

合併是由於比例尺縮小需將間隔小於規定尺寸的同類物體合在一塊，並能表示出物體總體特徵的一種方法。

強調整體特徵 刻畫基本特徵

3 位移

為了保持地圖上各地理要素相互位置關係的對比，當對某要素進行誇大表示時，其它地理要素也要做相應的位置調整。

數量概括

1、概念：指由於地圖概括而引起的製圖物體數量特徵的變化

2、原則：

以分級數目最少，而又表現的規律最強為原則

以分出的級別級內同質性強，而級間的異質性強為原則。

3、基本方法：

分級表示法：

增大等級間距

減少級數法：不是任意的

提高點值：點值法，提高點值

質量概括

1、含義：

指由於地圖概括引起的地物質量差別的減小，即是根據相近地物的性質和特徵對其所進行的分類或歸納。

2、原則：

以科學分類為基礎、以製圖表象合適為原則

分出的類要以區內差異小、區間差異大為原則

3、質量特徵概括的方法

（1）層次歸類

（2）概括的分類代替詳細的分類

（3）概括的概念代替具體概念

數量分析方法

常用數量分析方法：

圖解計算法 用於居民點選取

等比數列法 用於河流等線狀地物要素的選取

區域指標法 適用於各類要素的選取

回歸分析法 適用於某一類要素的選取

開方根規律 用於從大比例尺編制小比例尺圖

制約因素

地圖的用途和主題

用途決定地圖概括的目的

地圖主題決定要素的重要程度和選取，必然影響地圖概括：水網圖和航道圖

同一種地理要素的選取也受地圖主題的影響

地圖比例尺

限定要素總數量

影響事物重要性

影響地物形狀化簡

影響製圖對象的表示方法

影響概括的程度和方向

製圖區域的地理特徵

區域的自然和經濟條件，同樣的地理事物在不同地區具有不同意義，因而影響對區域的表達。

圖解限制

線劃：單線劃的粗細為 0.08～0.1mm；?

兩條實線間的間隔為 0.15～0.2mm；?

幾何圖形：實心矩形的邊長為 0.3～0.4mm；?

複雜輪廓的突出部位為 0.3mm；?

空心矩形的空白部分邊長為 0.4～0.5mm；

相鄰實心圖形的間隔為 0.2mm；?

輪廓圖形：實線輪廓的半徑為 0.4～0.5mm；?

點線輪廓的最小面積為 2.5～3.2mm2；?

彎曲：彎曲圖形的內徑為 0.4mm時，

寬度需達到 0.6～0.7mm。

意義

地圖最重要、最基本的特徵是以縮小的形式表達地面事物的空間結構，這個特徵表明，地圖不可能把地面全部事物毫無遺漏地表示出來。地圖上所表示的地面狀況是經過概括後的結果。以城市為例，在大比例尺地形圖上，可以比較詳細地表示出街道、街區平面圖形特點，突出建築物和經濟文化設施等；在中比例尺地形圖上，只能表示出一些主要街道、街區平面圖形的主要特徵，其他標誌已不能表示出來了；在小比例尺（1∶100萬）地形圖上，僅能顯示出城市的總輪廓；比例尺再縮小，就變為用一個點狀符號來表示其所在的位置了（圖4-1）。由此可知，地圖概括就是對客觀事物進行取捨和化簡。取捨就是從大量的客觀事物中選出最重要的事物表示在圖上，而捨去次要的事物。化簡就是對客觀事物的形狀、數量和質量特徵的化簡。形狀化簡是去掉輪廓形狀的碎部，以突出事物的總體特徵；數量和質量特徵的化簡就是減少分類和分級的數量，以縮減客觀事物的差別。

取捨和化簡當然都不是任意的，而是根據地圖的比例尺、用途和製圖區域的地理特徵，對地圖上各要素及其內在聯繫加以分析研究，選取和強調主要的事物和本質的特徵，而捨去次要的事物和非本質的特徵。

分類

地圖概括可分為比例概括和目的概括。比例概括是由於地圖比例尺縮小，圖形也就縮小，有些圖形縮小到難以清楚地表達出來，從而必須進行選取和化簡。目的概括是因為客觀事物的重要性並不完全決定於它的圖形大小，故而它的選取和化簡也不完全由比例尺決定，還要根據編圖者對客觀事物重要性的判斷來確定是否選取和化簡。

地圖編制

地圖概括在地圖編制中占有很重要的地位。無論是編制普通地圖或專題地圖，也不論是內業編圖或外業測圖，都少不了地圖概括過程。正確的概括能使地圖上恰當地反映出各地理要素的特徵、分布規律與相互聯繫，提高地圖質量。

地圖概括的基本方法

一分類：1.層次歸類 2.數量分級 3.等級合併 4.降維轉換 5分區選取

二、簡化 1.刪除的最小尺寸 2.刪除的指標定額 3.刪除的資格排隊 4.形狀的簡化 5. 內部結構的簡化

三、誇張 1局部誇大 2.位移 3.合併 4.分割

影響地圖概括的因素

1.地圖的用途和主題（主導因素）

2地圖比例尺

3.製圖區域的地理特徵

4.數據質量（基礎）

5.圖解限制