點狀符號

點狀符號是用於表示其定位點上的地圖信息的地圖符號。點狀符號只能有一個定位點，而不管該點在符號的什麼位置。對點狀符號本身來說，定位點是一數學上的點，但這個點卻可以代表實際呈點、線、面分布的事物。換句話說，點狀符號就是只有一個有意義的定位點的地圖符號，因此，各種個體符號是點狀符號，各種統計圖表也是點狀符號。

基本介紹

• 中文名：點狀符號
• 外文名：Dot notation
• 學科：測繪工程
• 作用：表示其定位點上的地圖信息
• 範圍：地圖符號
• 構成：形狀、色彩、尺寸和圖案

地圖要素的表示等級

地圖要素是指地圖上某一項具體的地圖內容，如道路、居民地、湖泊等。在進行具體的符號設計時，必須要知道每個地圖要素的數學特徵。以前常用地圖要素的概括和抽象程度來代替地圖要素數學特徵的描述，而概括和抽象的程度則用分類分級的概念來表示，但分類分級的概念過於簡單，不能完全描述地圖要素的數學特徵，並且和地圖符號設計的邏輯關係也不強。因此，我們通過對地理學中常用的量表(定名量表、順序量表、間隔量表和比率量表)方法的改造，提出了用地圖要素表示等級的概念來反映地圖要素的數學特徵，即:定性表示、分類表示、順序分級、間隔分級和比率表示。

地圖要素的定性表示是指只表示地圖要素的性質，即只說明它是什麼。例如對於湖泊，只說明是湖泊，而不說明湖泊的類型。

地圖要素的分類表示是指要求表示出地圖要素的類型。例如把湖泊分為鹹水湖和淡水湖。 地圖要素的順序分級用於表示地圖要素的等級概念。例如把城市分為大、中、小三級。

地圖要素的間隔分級用於表示定量要素，等級之間的間距是確定的。例如把糧食畝產分為四級:300公斤以下，300-400公斤，400-500公斤，500公斤以上。

地圖要素的比率表示是指精確地表示地圖要素的數量值。如畝產485公斤。

構成點狀符號的視覺變數

所謂地圖符號設計就是確定各符號所對應的視覺變數的具體值。自從Benin把視覺變數原理引進地圖學之後，許多地圖學者都提出了各自的見解，提出了各種視覺變數、製圖字母、符號維數、繪圖方法等概念。為了計算機地圖製圖的方便，尤其是為了適應計算機地圖設計專家系統的要求，我們認為地圖符號由形狀、色彩、尺寸和圖案四個視覺變數構成。

對於點狀符號來說，形狀用於反映要素的定性和分類，有時也可用形狀來分級，但效果不好。色彩也是用於反映要素的定性和分類，雖然色彩可以用明度和飽和度的變化，或用色彩的遠近感等特性來表示等級，但由於點狀符號往往尺寸較小，所以效果不好。尺寸用於反映地圖要素的等級和數量，有時是指符號整體的尺寸，有時是指符號各個部分的尺寸。對於彩色地圖上的點狀符號，圖案視覺變數很少使用，因為完全可以用色彩來代替，圖案主要用於反映要素的定性和分類，雖然可以通過圖案亮度的變化來反映等級，但對於尺寸較小的點狀符號效果是不好的。

點狀符號設計就是確定每個點狀符號的形狀、尺寸、色彩和圖案視覺變數的具體值。對於形狀視覺變數可以通過編號來指定，對於色彩視覺變數應通過色相、飽和度和亮度來指定，尺寸視覺變數可以通過給定尺寸的具體值來給定，而圖案視覺變數由於難以描述，所以可以用圖案編號來確定。

點狀符號設計專家系統的任務

地圖符號設計必須是針對某一幅圖或某一種地圖來進行的，不能孤立地進行，因此，在進行具體的地圖符號設計之前必須已知地圖的用途、類型、比例尺、內容、要素表示等級、具體的分類分級狀況、要素的符號類型等。在進行點狀符號設計之前，應知道，這是一幅什麼地圖(圖名)，比例尺為多少，圖上哪些要素需要用點狀符號表示，每個要素的表示等級，對分級的要素還需知道分多少等級，這些情況對點狀符號的設計有直接的影響(將在下面具體闡述)，而這些情況可由地圖設計專家系統的其它模組獲得。

地圖符號設計是確定地圖符號的形狀、色彩、尺寸和圖案的具體值。對於點狀符號設計專家系統。

在完成了點狀符號設計後，就知道每個地圖要素所對應的點狀符號的各個視覺變數的具體值，只要有了每個點狀符號的定位點和定量型要素的等級或具體數值後，就可用於地圖的繪製。

點狀符號的類別及其確定

為了使點狀符號的設計具有較強的邏輯性，可以根據點狀符號所表示的地圖要素的特點，把點狀符號分為不同的類別，並使得每一個類別的點狀符號在確定視覺變數時的方法是一樣的。考慮到點狀符號所表示的地圖要素的絕大多數情況，可以把點狀符號分為如下五個類別，

聯合要素是指可以用一個符號表示的幾個有一定關係的定量要素的地圖要素，這幾個有一定關係的定量要素則稱為子要素。如用一個符號表示工農業總產值時，工業總產值和農業總產值稱為子要素，而工農業總產值則是聯合要素。當聯合要素的各子要素反映出一種結構性時，則稱為結構型聯合要素，如工業總產值和農業總產值;當未反映結構性時，則稱為非結構型聯合要素，如糧食總產和糧食畝產。

在確定點狀符號的類型時，首先要找出所有的聯合要素。找出聯合要素的工作可由如下幾步完成:

1)找出所有的定量要素。這時要求知識庫中存有哪些要素是定量要素的知識，然後用現有的要素與之配匹即可。

2)找出哪些要素可能構成聯合要素。只要把表示相同對象的定量要素集中起來，若其數目在兩個或兩個以上時，就可認為可能會構成聯合要素。

3)確認是否能構成聯合要素。這時知識庫中應有哪些要素能夠成聯合要素的知識，若能與之匹配，則說明是真實的聯合要素，否則應向用戶詢問。

點狀符號形狀的確定方法

點狀符號形狀確定就是對每一個需用點狀符號表示的地圖要素確定一個點狀符號形狀的編號，基本的方法是，先找要素的習慣表示法，若沒有習慣表示法，則用通用的點狀符號形狀的確定方法去設計。

所謂找要素的習慣表示法就是根據當前所作地圖的類型、符號的類別、要素名、要素的表示等級、子要素的內容與知識庫中的知識匹配，知識庫中的相應知識可表示成如下形式:

框架名:點狀符號形狀習慣表示法

地圖類型:全部

要素名:工農業總產值

符號類別:S4

表示等級:間隔分級

子要素:[工業總產值，農業總產值]

形狀:21

該條知識的含義可解釋為:對各種地圖類型，要素名為“工農業總產值”，符號類別為S4，子要素為“工業總產值”和“農業總產值”，且地圖要素的表示等級是間隔分級的要素的點狀符號套用21號形狀表示。當與知識庫中的知識匹配時，則取習慣表示法中指定的形狀編號即可，否則，就必須用通用的方法設計。

所謂通用的方法主要是指對知識庫中的習慣表示方法進行不完全匹配來獲取要素的形狀。首先忽略當前的地圖類型，再與知識庫中習慣表示方法匹配，其含義是取與其它類型地圖上相同要素、相同表示等級、相同符號類別等的符號的形狀作為當前地圖類型時該要素的點狀符號的形狀;若仍不能匹配，再逐步忽略要素的表示等級，忽略子要素的內容來進行匹配;若仍不能匹配，則說明知識庫沒有該要素在該符號類別時的任何知識，這時找出知識庫中這個符號類型中的所有可用的形狀(其形狀編號的排放順序應按符號使用的經常性排列)，取一個未用過的形狀作為該要素的點狀符號的形狀。

要注意的是對S1類別中的單要素分類的情況。對這種要素確定形狀時，是指確定各子要素所對應的形狀，也就是說，要素分幾類，就應該有幾個形狀，例如當礦山分類為鐵礦、銅礦、煤礦時，對礦山這個地圖要素的形狀視覺變數，應給出三個形狀，以對應其子類，而形狀確定的方法同前面所述的一樣，只是知識庫中的關於該要素的習慣表示法的知識中，其形狀一項中形狀編號的個數與子要素個數相同。對於這種情況，各子要素所對應的形狀可以相同，也可以不同，相同時，說明沒有用形狀視覺變數來分類，因此在後面的色彩設計中必須用色彩來分類;若各不相同，則說明已經用形狀視覺變數進行了分類。

點狀符號色彩和圖案的確定方法

色彩可用色相、亮度和飽和度表示，而圖案可用圖案編號表示。對於絕大多數點狀符號、色彩和圖案視覺變數只要取一個即可，所以，首先要確定該地圖要素的點狀符號是用色彩表示，還是用圖案表示。哪些要素的點狀符號通常用色彩，哪些通常用圖案表示的經驗可以作為知識，這樣就可以把當前的地圖要素與知識庫中的知識進行匹配，以獲取是用色彩，還是用圖案表示的結論，若沒有與之匹配的知識，取預設值，即用色彩表示。

當確定了是用色彩還是用圖案表示後，就需要確定具體的點狀符號的色彩和圖案視覺變數了，在確定時，除了色彩是用色相、飽和度和亮度表示，而圖案是用圖案編號表示外，其確定色彩和圖案的處理方法和步驟是一樣的，因此，下面以色彩為例說明其具體的確定方法。 確定點狀符號的色彩時，也要先檢查要素是否有習慣表示法，如果沒有，則需要用一般的方法進行設計。

知識庫中有關色彩的習慣表示方法的知識表采形式與前面所述的形狀的習慣表示方法表示形式是相同的，主要的區別在於色彩在許多情況下是一組，而形狀在絕大多數情況下是一個。對S1中的定性和順序分級的地圖要素，其色彩視覺變數是指一個具體的色彩;而對S1中的分類的地圖要素，色彩視覺變數是指一組色彩，即用色彩來對應分類後的各個子類;對S2類別的點狀符號，由於其沒有子要素，所以只需要一個色彩;對於S3類別的點狀符號，由於是單要素隨時間的變化，因而只是對一個地圖要素而言的，所以只需要一個色彩即可;對於S4和S5類別的點狀符號，由於表示的是由多個子要素構成的聯合要素，所以，必須給各子要素指定相應的色彩。

當在知識庫中找到了與當前的要素及子要素的色彩的實質表示法相匹配的知識時，則取其習慣表示法的色彩作為該要素相應的點狀符號的色彩視覺變數的具體值。

當沒有習慣表示法時，若點狀符號所表示的要素沒有子要素，則可在常用的點狀符號色彩集中取一未用過的色彩即可;若點狀符號所表示的要素有子要素時，先檢查其子要素所對應的形狀視覺變數的值是否相同，若相同，則說明沒有用形狀來區分子要素，則其子要素所對應的色彩必須能夠分類，這可以通過在常用的分類色彩集中取出相應個數的未用過的色彩即可，若形狀不同，則已用形狀視覺變數來區分子要素了，則色彩可以取相同的顏色。