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特种地图及其应用
常见地图的品种很多,但一般都是按一定的数学法则,运用符号系统概括地将各种自然或社会经济现象缩小表示在平面上,并以单张或图集的形式展示给人们阅读、使用。它已成为人们日常工作、学习、旅行经常利用的工具,更是研究地理学及相关科学、从事地理教学工作的重要手段。随着科学技术的迅速发展以及多学科的相互渗透,地图从内容到形式,从理论到方法,从编制到应用都随之不断发展,从而也就形成了许多不是常规形式或采用特殊材料复制的地图,如有声地图、数字地图、立体地图(包括立体模型、计算机辅助制作的三维透视图、光栅地图、互补色地图等)、盲文地图、发光地图、非纸质地图(包括塑料地图、丝绸地图、珠光膜地图)等,我们统称其为特种地图。地图大家族中的这些特殊成员丰富和发展了地图学理论,扩大了地图应用的广度和深度,在国民经济建设、国防建设以及日常生活中起着重要的作用。
立体地图
地图一般只表示地面的平面特征。要说明高度分布的特点,必须通过加注高程数据,或者绘制等高线图,或者运用晕渲等方法才可间接表示。而立体地图则可以直接运用目视的方法或借助于仪器设备,观察地形及其它地理要素的立体形态。目前常见的立体地图有好多种,如立体模型、计算机辅助制作的三维透视图、光栅地图、互补色地图等。
立体地形模型
传统的地形模型常用石膏或砂、石、泥土垒成。这种方法和材料延用已久,目前已逐步被塑料压模制作的立体模型所替代。这种新型材料的立体地图轻便、牢固,色彩鲜艳,精度较高,注记清晰,深受欢迎。
计算机辅助制作的三维透视图
这是计算机与传统地图制作相结合的新颖图型。它在对原等高线地形图数字化的基础上,经过绘制三维透视图的自动绘图软件,在绘图机上自动绘制而成,可从不同的透视角度(0°—90°)和方位(0°—360°)上获得同一地区无数个不同的三维透视立体图,方法简便,图形新颖,地形特征明显、突出,但量算精度较差。三维透视图不仅可以表示地形要素,现在更已广泛地运用于各种专题地图。它以平面表示地理现象的地域位置,而以立体的柱形、网格或趋势而等形式表示专题要素,如人口、环境、社会经济要素等的分布特征。
光栅地图
我们可以在一些画册的封面或学生用的直尺图案上看到,有些图像从某个角度观察,是一幅栩栩如生的立体风景画或立体影像,这是光栅立体照片。有些地图也具有这种特征,它是利用双镜头照相机从不同的角度对立体模型的地图或景物进行摄影,然后把这两张影像迭印在一起,得到多组条状像对,再覆盖一张由塑料制成的光栅薄膜通过光栅即可见虚的立体图像。目前由于成像清晰度不够,还受到摄制照片的幅面及工艺所限,只能制作一些较小的表示概貌的地图。
互补色地图
互补色地图是根据地貌形态和地理景观的实际情况,应用人眼的视差现论和红绿互补的原理制成的。当人用双眼同时观察某一地貌形态或地理景观时,它们在左右两眼视网膜上成像的大小、形状和亮度基本相同。由于人的双眼是从两个不同位置和角度观察景物,在左、右两眼视网膜上所成的平面图像的位置存在一个位差,即人眼的视差,它经过大脑视区的加工后,就会形成一个完整的具有立体深度的图像。此时,借助颜色中红、绿是一对互为补色的色彩,将高山、河流、建筑物、风景点等不同的地貌形态和地理景观印刷成红、绿两色相互错开而又迭置的图形,就可得到一张用肉眼看来似乎是杂乱无章,但在红、绿眼镜下却是一幅栩栩如生的立体地图。使用互补色地图时,只要戴上一副特制的红绿互补色眼镜,即一边为红色,一边为绿色。由于红绿镜片的滤色作用,使每一只眼只能看到一种颜色的线条,通过红绿眼睛将具有视差的两张图各自反映到大脑中,就能建立起一个立体的景象。互补色地图由于能生动逼真、色彩醒目地给人展现出立体地形,使人感到活泼、直观,因而在地理教学中,使学生能更直观、更深刻地理解多种地貌形态(如冰川、河谷、岩溶、黄土沟谷、海岸等),也能为旅游者提供更全面、更直观的旅游区域概况。
有声地图
纸张是地理信息的常见载体,尽管通过图型的合理设计以及色彩的科学运用,图面的载负量已经相当可观,但是需要在地图上表示的地理信息量更大,往往受到幅面、比例尺的限制,只能有选择地表示部分信息,且以静态的地理景观及其时空分布特征为主。过分强调提高图面载负量,有时还会适得其反。而增加地图的信息容量,提高应用效果的有效途径之一是改变纸张作为单一的载体形式。于是,就将具有高密度记录信息的磁带加上附加装置与常规地图相结合,www.bkjia.com形成了“有声地图”。有声地图是根据人的视听处于比例协调的情况下,能够帮助提高识记能力的原理而设计制作的。根据心理物理学研究表明,在人类的感觉器官中,以视觉传递信息最快,听觉次之,如果采用一定的比例混合使用视觉和听觉,在大脑皮层上建立起来的暂时神经联系会不断得到补充、修正、完善,最后形成完整的物像概念。有声地图由普通地图、指控器、检索垫和录放机附加器所组成。指控器是一根由电子线路构成的指示棒,可用来指点地图上的地物符号,并能从磁带中检索出地物符号的说明;检索垫是由尼龙做成的,表面印有能作为地图定位用的许多方格,夹层内具有导电树脂混合胶印成的检索栅格和引出电极;录放机附加器具有记忆、寻址和控制功能,它受检索垫输出的信号控制。有声地图使用时,只要将地图放在检索垫上,并按原来的定位要求定位,当指控器指向地图某一地物符号时,指控器输出的检索信号由检索垫夹层内的栅格通过引出电极进入录放机附加器,并从磁带上检索出相应的解说内容。这样,在观察地图上某一地物符号的同时,也能听到有关该地物的解说。随着时间的延续,视觉注视某一地物符号,听觉却在不断按受新的内容信息,此时,使人处于思想高度集中的状态,有利于提高地图的阅读和应用效果。
数字地图
普通的地图都是印刷在纸上或其它材料上,可以直接进行阅读、量算。而数字地图则是一种把需要表示在地图上的所有信息经过数字化贮存在计算机内不显示图形,使用时则进行有目的处理、分析,然后以图形和其它形式(剖面、过程线等)或直接提供答案数据的方式表示的特种“地图”。它的数据来源于各种遥感图像以及普通地图、专题地图,运用专门的程序将这些信息全部转化为各类数据,可根据用户要求进行分类、组合、计算、处理,然后形成不同比例尺系列的各种新图型。由于数字地图快速、精确、信息量丰富、图型新颖多样,用途日益广泛。如以数字地图形式表示的交通图可以根据需要及时显示所需地区的图形并将比例尺调整至足以分辨的程度,提供不断变化着的详细的道路信息。又如瑞士国家图集,也可将其全部信息存贮在一张特定的46软盘上,供读者在微机上调用、阅读。
盲文地图
专供盲人使用,以大小相同、不同组合的凸形圆点显示地物要素。这在许多国家都有制作,小比例尺的如波兰地图,大比例尺的如美国编制的白宫游览图等。
发光地图
也称夜光地图、荧光地图,是采用特制的彩色油墨和普通印刷方法,将地图内容印在特制的荧光纸上,在黑暗环境下,借助不可见的紫外线连续照射图面,从而清晰地阅读内容。荧光地图种类很多,有荧光地形图、荧光航海航空图及其它地图,广泛运用于夜间军事行动或地下工程使用。
非纸质地图
根据承载地图要素的材料,有塑料(塑料片、塑料布、珠光塑料膜等)、丝绸、涤棉等多种非纸质地图。这些地图一般都具有耐折、耐磨、轻便、不怕水等特点,其中涤棉地图是作为教学挂图的良好材料,愈来愈受到教师的喜爱及采用;塑料地图中的透明聚酯塑料片地图,往往可以作为地图集的第二底图(如制作行政区的塑料片底图,可以覆盖在各种专题地图上,供专业分析)或作为某一专题图的组合(如用塑料片制作点法的人口图,作为覆盖在其它人口图上进行分析)。
地图是一个“大家族”。如果按照地图的功能作介绍,那么随着国民经济的发展及科学技术的进步,还有不少新的品种。所有这些特种地图和我们常见的普通地图、专题地图、影像地图,在各行各业中,特别在科学文化教育事业中发挥着巨大的应用潜力并起着愈来愈重要的作用。
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人类使用地图已经有了很悠久的历史。但是直到近代,地图才作为文档印刷出来。地图通过在在纸或羊皮上等其它材料上绘制道路、居民点和自然要素等——如此,便得到了用以描述真实世界的平面图。
随着地图学实践的发展,人类学会了使用种类繁多并且富有创造性地使用多个图层来表达现实世界。地图学也积累了中有很多描述要素的方法,用以要素分类、标识识别、地球表面的形状以或者资源与商品的流动。
现代地图中仍然沿用了许多古代地图的表达方法,如,用双线表示道路、用文字作注记、用蓝色表示水体等。
随着计算机的普及和地理信息系统(GIS)技术的发展,地图现在已成为我们非常熟悉的印刷品,并且地图也能在计算机上交互地可视化显示。
GIS 进一步加强了人类与地图之间的相互作用。在GIS 中,你可以非常容易地确定信息在地图上的表达方式,也可以很方便地通过查询和分析选择位置或目标。

地图的作用

地图具有以多种方式表达现实世界的独特功能。
地图可以识别在某一位置上有什么东西。在地图上,指向图上任何位置,都能够知道这个地方或对象的名字以及其它相关的属性信息。
地图可以标明你所处的位置。如果你的地图可以实时地输入全球定位系统(GPS)的数据,你就能看到你在哪里、以多快的速度在旅行并且你的旅途目的地在何方。
地图可以让你识别用其它方式不能体现的空间分布、关系和趋势。人口统计学家通过比较过去编制的城区地图和现在的城区地图,可以支持公共决策。流行病学家通过把罕见疾病爆发地点与周围环境因素相关联便可以找出可能的病因。
地图可以将不同来源的数据集成到同一地理参考坐标系中。市政府可以将街道分布图与建筑布局图结合起来以调整市政建筑结构;农业科学家可以把气象卫星影像图与农场、作物分布图结合起来,以提高作物产量。
地图可以通过数据的合并或叠加来分析空间问题。省政府可以通过合并多层数据来找到合适的废弃物处理地点。
地图可以用来确定两地之间的最佳路径。通过地图,包裹速递公司能够找到最有效的运输路径;公共交通设计者也能设计出最优的公交路线。
地图可以用来模拟未来的情况。公共事业服务公司可以模拟新设施添加后会产生怎么样的效果,并且根据这个效果判断是否需要进行投入。市政规划者也可以模拟一些严重的意外事故如有毒物质泄露等,从而得出相应的解决方案。

GIS 技术的发展拓宽了人们对地图的认识。与过去作为单纯的静态实体相比,现在的地图成为了地理信息动态表达的一种主要手段。
地图是地理信息的一种图形表达方法。为了信息表达取得更好的效果,地图在视觉必须要有很强的感染力。另外,图形设计的很多经验如版面设计、比例、色彩平衡、符号和版式等都被应用到地图的制作中。
地图可以理解为“地理信息”与“人类对信息理解”这之间的媒介。地图借用人类特有可识别的空间格局的感知能力,提供地理对象和地点的有关情况的可视化信息。
地图是地理信息的抽象。地图的使用者不同,那么所得到的对地图信息的理解也会有不同。对于特定的使用目的,地图将表现特定的信息。地图将一些复杂的并且内部结构隐藏着的数据进行简化。同时,也可以在地图上对数据进行描述——如,用标注(label)表示名称、种类(categories)、类型(types)和其它信息。
数据建模的目的就是设计一种能够创建包含丰富信息量和美学特点的地图的数据结构。理解地图信息的表达方式,是创建“恰当”的数据模型的前提。

电子地图及其在智能交通中的作用

电子地图是地理信www.Bkjia.Com息系统的一种,它具备了地理信息系统的大多数功能。智能交通系统的大部分信息都需要通过电子地图来表示。电子地图能够把数字信号(包括对数字地图、遥

感数字图象及自行数字化采集的数据进行可视化处理后形成的数字信号)和模拟信号显示在计算机屏幕上。

电子地图主要有两方面作用:一是多维地图的静态显示和动态显示作用;二是动态环境下空间数据库与专题数据库的交流作用。两方面相互作用,共同完成GIS中空间数据视觉化的任务。智能交通中的电子地图作为空间信息特别是交通信息的可视化产品,将交通路线及周围环境以视觉甚至是听觉感受的方式传输给用户,成为智能交通系统与用户交流的最重要工具,因此,电子地图制作的好坏,直接影响智能交通系统的成败。

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地图三要素:符号和注记,Www.BKJIA.com方位,比例尺。

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