地图分析应用理论与方法
★ 系列多幅地图阅读举例:中国植被变化系列图分析(图8-6)
图8-6 中国陆地植被NPP季节变化(月)系列图
(2)地图集阅读分析 ①阅读序言,了解地图集的用途和服务对象
序言中都有本图集的目的、用途和类型,图集内容、编制原则、 制图方法,所用投影和制图资料,译名原则和使用方法等说明。
②研究地图集的内容结构
图8-28 块状图绘制过程与步骤图解
3.三角形图 ★ 三角形图概念 反映主题要素空间 结构和变化趋势的 图表(图8-29)。
图8-29 三角形图 4.相对位置图 ★相对位置图概念
又称拓扑图或畸变图。 由规则几何图形构成, 图形之间相对位置与 实际空间相对位置保 持一致,图形面积则 与某种数量指标相关 联,具有很强的对比 性,相对位置图实例 见图8-30。
a. 水平直线长度量算
b. 倾斜直线长度量算
图8-14 直线长度量算方法示例:
(从a图中可看出直线AB 的长度为:1550m)
• ③曲线的长度量算 • ★分规法量测曲线长度 • 量测计算公式: D =n · L· M • 式中:n -为步数; • L -为步长;愈短量算结果愈精确。 • M -为地图比例尺分母。 • 用分规量算曲线的方法如图8-15所示。
图8-23 用坡度尺量坡度
7.体积量算 ①解析法:将物体用若干水平面分割,每层当作一个截锥 体,顶部视为圆锥体或球体的一部分,用几何方法计算 各部分体积,相加即得总体积(图8-24) 。
图8-24 解析法计算体积示意图
②微分均高法:将欲求体积范围划分为若干底面边长相等 的四棱柱,然后求出每个四棱柱的体积累加和,即得总 体积。
三、图解分析法
★ 图解法概念定义:以地图为基础绘制图形或派生新图, 直观揭示研究对象数量、质量特征的时空变化规律及其 与其他要素关系的地图分析方法称为图解分析法。 ★ 常用的分析图:有剖面图、块状图、三角形图表、拓扑 /畸变图、玫瑰图和各种各样的统计图表等。 1.剖面图及其绘制 ★ 剖面图概念:表示沿剖面线高程和相关主题变化规律的 图形。地形剖面图是绘制其它剖面图的基础(图8-25)。
一、地图阅读分析法
• 1.单幅图阅读分析 • (1) 阅读分析途径 • 根据单幅地图进行阅读分析,也是系列地图和地图集 分析的基础。其分析途径有如下3点: • ①原有地图表象的研究 • 在不改变地图上原有图形的条件下探究其特征和规律。 • ②变换地图表象的研究 • 为了特定的目的进行研究,对原来的地图表象进行加 工变换,使图形/图像得到增强,再分析现象的特征。 • ③地图表象分解的研究 • 利用某种方法对所研究的现象进行图形 /图象的分解。 • (2)阅读分析方法 • 单幅普通地图与专题地图阅读有所不同,要分别进行。 普通地图按内容要素逐项进行;专题地图重点按图例逐项 阅读表示的专题内容要素,然后是地理底图和辅助要素。
算面积示例
②计算机面积量算方法
★计算机量算原理:设待测图形边界数字化后各转折点的平 面坐标为(x1,y1),(x2,y2), …(xn,yn),因为图形闭合,所 以( xn, yn)与(x 1,Y1)相同。利用n个点坐标,引入梯形法、 矩形法、辛普森法、三角形面积法等计算面积的方法,用 编制的计算机程序自动计算被测图形的面积(图8-21所示 为梯形法量面积)。 ★梯形面积计算法原理: 求多边形各边对Y轴构成的微分梯 形面积代数和,再计算梯形面积。 SBCCB = SBCNM-S BCNM ∵ SBCNM =1/2(xC+xB)(yC-yB) ∴ S =1/2∑(xi+1+xi)(yi+1-yi)
★ 高程量算举例
如:图中等高距=10m M点高程为240m 则: MC/MN=3.5/10 C点高程即为 : 240+3.5=243.5m 或:250-(10-3.5)= 250- 6.5 =243.5m
图8-13 高程量算示例
• 3. 方位角量算 • ★ 根据线段两端点坐标计算方位角 • 方位角计算公式: tanα=(yB-yA)/(xB-xA) • ★ 利用量角器量测方位角:如图8-12。
根据图集目录研究内容结构。首先了解地图集包括哪些图组,每 一组图包括哪些图幅。其次是分析图幅编排顺序。一般说来,总图在 前,分区图在后;自然地图在前,社会经济地图在后。再次,研究各 图组图幅的比例尺、地图投影和图式符号等。
③研究地图集的文字说明和附录
图集文字说明和附录是对某些图上反映不详尽/无法用地图形式 表现内容的补充说明。如国家地图集文字说明内容包括区域位置、历 史沿革、人口、面积、自然条件、经济概况,还有重要城市概况和名 胜古迹等。图集的附录一般有地名索引,基本地理统计资料和订正资 料表等等。
图8-9 精确坐标量算:量出P点的精确坐标 为:x=85.650m;y=249.300m
②地理坐标量算:通常在 1:10 万或更小比例尺地图上量算, 也可以在大于1:10万比例尺的地图上量算。 ★分规地理坐标量算:先在图上作出过待测点平行纵横坐标 的线,再用分规在分度带上量取该点到最近坐标线的线段 长度,然后按分度带标出的经纬度按比例算出(图8-10)。
值、中位数、众数值、百分位数等集中趋势的统计特
征值,以及计算分析极差、四分位偏差、标准差、方 差等离散程度的统计特征值的方法。 • ★ 地理相关分析法:研究各地理现象之间相互关系 和联系强度度量指标相关性的一种方法。在多元统计 分析中,主成分分析是主要的分析方法。
五、地图数学模型分析法
图8-17
倾斜直线长度量算示意图
• 5.面积量算 • ①传统面积量算方法 • ★图解法:有几何图解法、方格法、条形(梯形)法等等, 是对被测量的范围进行图形分解,然后将每一几何图形 的面积累加,从而得到待求图形的面积。 ★方格法: 此法量算面积就
是数方格。不是 整方格的要凑成 整的,然后再乘 以单位方格面积 即得总面积。具 体如图8-18。 图8-18 方格法量
★ 单幅地图阅读举例:土地利用图的阅读分析(图8-5)
图8-5
福建省泰宁县土地利用类型图一角
2.多幅图阅读分析 多幅图有系列多幅图与地图集(册)等。 (1)系列图阅读分析 系列多幅图有三种类型:横向系列(不同主题)、纵 向系列(不同比例尺)和时间系列(不同时相)。 其阅读分析途径与方法如下: ①把不同主题的地图放在一起研究 揭示各种现象间的联系和制约关系,对组成地理环境 的多因素进行研究,获得区域的系统性特征。 ②把不同比例尺的地图放在一起研究 从不同尺度同时观察研究对象的宏观规律和微观特征。 ③把不同时间的地图放在一起研究 对不同时间的同一目标的地图表象进行研究,分析现 象的发展动态,预测现象随时间发展变化的趋势。 ④把类似地图放在一起研究 类似地图即内容相关的地图。在阅读这些地图时要把 相关地图提取出来放在一起进行呼应阅读与分析研究。
图8-10
用分规量算出A点地理坐标为: 东经112°01′45″E;北纬46°21′24″N
★细分度地理坐标量算:在1:10万/更小比例尺图分度带处细
等分出短线,再作辅助线估读出数据(如图8-11)。
图8-11 用图上经纬度等分划读出张店的 地理坐标为:121°56.8′E;41°10.2′N
2. 高程量算 • ★ 等高线高程的判定:根据等高线高程注记和高程点高 程注记判定等高线高程,如图8-13中M点高程为240m。 • ★ 任意点高程的量算:两等高线间任意点高程量算 • 公式为:等高线高程±该点距等高线距离/等高距。
图8-25 剖面图/断面图示例
★地形剖面图的绘制方法
地形剖面图的绘制方法如图8-26所示。 ①确定剖面线,确定垂直和水平比例尺; ②绘制剖面基线,根据水平比例尺确定剖面线与各条等高 线交点在基线上的位置,再根据垂直比例尺确定该交点 在垂直方向的端点; ③用光滑曲线将各端点连接成线; ④注记图名、水平和垂直比例尺、剖面线走向、制图者、 绘制日期等整饰要素。
图8-26
地形剖面图绘制方法
2.块状图及其绘制
★ 快状图概念:是倾斜视线下地表的图形与截面表达。具有良 好的直观性,在表现地壳构造与地表要素之间联系方面效果 明显。如图8-27为表示河流发育过程的4个块状图。
图8-27 块状图 表示的 河流发 育过程 图解图
★ 块状图绘制方法
块状图的具体绘制过程与步骤如图 8-28所示; 彩色效果图如右图。 ①以等高线地图为基础绘制方格网; ②将方格网变换为斜方形网格,标出 各条网格线与等高线的交点; ③根据等高线趋势,在斜方形网格的水平网格线上绘制地形 剖面线;④对由若干地形剖面线构成的“透视”图形骨架 进行整饰,完成块状图绘制。
图8-7
地图量算工具与精度的关系
1. 坐标量算 ①直角坐标量算 ★概略直角坐标量算:通常在1:10万或更大比例尺地图上量 算。 概略坐标量算方法是在坐标方里格内估读,如图8-8。
图8-8
概略坐标量算:桥1 :x=66.5m,y=47.5m; 桥2 : x=66.3m,y=47.9m
★精确直角坐标量算:通常在1:10万或更大比例尺地图上量 算。精确坐标量算方法是借用于量尺精读,如图8-9所示。
图8-30
相对位置图
四、地图数理统计法
•
•
★ 概念定义:
是以地图上表示现象的统计数量特征进行分析,通 过一定数量的分析观察,透过众多偶然因素来阐明客 观存在的普遍规律,主要研究它们在空间分布或一定 时间范围内存在的变异,从中找出:基本统计分析是计算分析平均
第三节 地图分析方法
(Methods of Map Analysis) 地图分析方法相关概念:
• •
• • • • • •
★ 地图分析方法定义: 根据地图提供的各种信息和制图对象的特征,进行 具体分析和解译的方法称为地图分析方法。 ★ 地图分析的任务: 确定制图对象的分布规律、区域特征、动态变化, 以及各种事物与现象间的相互关系等。 ★ 地图分析的目的: 利用地图提供工作中所需要的各种背景资料、科学 数据和理论依据,解决需要解决的各种问题。 ★ 地图分析方法称谓: 前苏联称“地图研究法”,欧美称“地图分析法”, 中国也有人称“地图学方法”的。