论制图综合的理论基础

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇论制图综合的理论基础范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：制图综合是以科学概括和选取的形式，将制图区域中重要基本的制图物体及其特点以及它们之间的相互关系反映在地图上。制图综合不是机械地、简单地缩小和取舍的技术操作，而是一个科学的创造性过程。制图综合过程中，要依据地图内容、制图物体轮廓形状、制图物体数量和质量特征等进行合理化选择和科学处理，以尽可能最全面地反映地图所包含的各种信息。

关键词：制图综合 概括 选取 地图载负量

1.　制图综合的实质

在自然科学和社会科学研究中，对任何问题要进行综合分析，才能从大量偶然现象中寻找出规律性的东西。因此，综合分析被视为一种很重要的分析方法。对于地图制图工作者来讲，这种分析方法更显得重要。因为，地图制图工作的主要任务是获取优质的地图，而地图的最基本特征之一，就是以缩小的表象显示地面的物体和现象，地面的物体和现象又是多种多样和千变万化的。由此可见，在编制地图时，不可能包罗万象的将地面上（或大比例尺图上）的物体和现象表示在图上，而必须对地面物体和现象（或地图内容）进行选取和概括。

选取指的是从大量的制图物体中选出新编图上所需要的或较重要的物体表示在地图上，而舍去次要的物体。例如，在水系综合中，常常需要选入较大的或重要的河流，而舍去较小的或次要的河流。

概括指的是对制图物体的形状、数量和质量特征等方面的进行简化。也就是说通过去掉轮廓形状的碎部来表示总的形体特征，缩减分类和分级的数量，以减少制图物体间数量和质量的差别。例如，去掉居民地外部轮廓的细小转折，去掉等高线或其他轮廓图形上的小弯曲，把区分为三种类型的沼泽合并为一种都称为概括。

取舍和概括是有区别的，概括时所去掉的是制图物体中的碎部，目的是为了更突出的反映物体的特征。而取舍是指某个制图物体而言，确定制图物体是该选取还是舍去。

概括和选取有时又是相互联系的。例如，概括等高线图形时去掉谷地，对该谷地来说是选取的问题，而对总的形态来说又是概括问题。概括通常是通过选取来实现的，所以在研究制图综合时总是把选取作为前提。

制图综合是以科学概括和选取的形式，将制图区域中重要的基本的制图物体及其特点以及它们之间的相互关系反映在地图上。

制图综合不是机械地、简单地缩小和取舍的技术操作，而是一个科学的创造性过程，具体表现在：

（1）地图上所表示的图形，不是按地图比例尺机械的缩小，而是根据地图的用途和需要，将一些重要的、突出的、有典型意义的物体表示在图面上。如比例尺缩小到一定程度，铁路的符号无法完全依比例表示出来，而用半依比例符号表示。

（2）制图综合是一个科学抽象的过程，实地上的事物是错综复杂的，表面上看起来很零乱，但经过制图工作者的科学抽象概括，把复杂的事物进行分类、取舍等，找出地理事物的内在联系，进而更深刻、更完整的反映客观世界。例如，地图上的地理要素（水系、居民地、地貌、交通等）不但各要素有其相互制约的关系，而且各要素本身也有它自己的规律，制图综合就是这种科学抽象的结果。

（3）制图综合是不断地用总体概念来代替个别概念的过程；也就是说，制图综合不仅限于物体的外表，而且要科学的概括其内部实质。例如，随着地图比例尺的缩小，用沼泽这个总的概念来代替可通行的、不能通行的各种沼泽地。通过科学的概括，使地理规律性更加突出，地图更加明显易读。

（4）正确的解决地图各要素之间的相互关系，随着地图比例尺的缩小，地图用途和制图区域的不断变化，地图各要素之间就会产生各种矛盾，例如，地图内容的详细性与地图的易读性总是相互矛盾的，为了解决这一矛盾，就必须缩小一部分地图符号，或改变地图的表示方法，或适当地应用色彩效果，或通过综合减少地图的内容等，使地图做到既有相当丰富的内容又具有必要的清晰易读性。又如，随地图比例尺的缩小，图上非比例符号逐渐增多，各种图形之间争位矛盾加剧；这就产生了地图几何精确性与地理适应性的矛盾，为了照顾物体之间实际分布的相互关系（距离的远近，图形间相交或协调等），就必然导致一部分物体在图上的移位，这就是顾及物体间的地理适应性而部分的牺牲地图几何精确性的做法。道路旁的建筑物，在缩小比例尺编图同时由于道路符号的非比例扩大，导致道旁建筑物的移位。但是，也不能单一的照顾地理适应性而破坏几何精确性。例如，有时为了照顾道路的平直路段的规则形状而稍微移动小河。小比例尺地图上用圈形符号表示居民地时，也可以不顾道路符号的放宽，道旁的居民地保持原位。总之，编绘地图时，要通过各种方法，来处理地图上出现的各种矛盾。

综上所述，综合的实质就是以科学选取和概括地图内容的一种特殊方法，在地图上正确显示出制图物体和现象的重要特征以及它们之间的相互联系。

2.　影响制图综合的基本因素

制图综合的程度受到多方面因素的影响。

其中最主要的有：地图的用途、地图比例尺和制图区域的地理特点。对这些因素，必须进行分别研究，合理表达。

2.1　地图用途对制图综合的影响

每张地图内容的选择和表达，都是从它的用途出发的。这是因为一张地图的表达能力有限，它不可能达到社会上所有方面提出来的要求，而只能满足它们的某一方面或某几方面。因此每张地图都有一定的用途，它直接决定着地图内容及其取舍和概括的程度，选择物体的标准及其分类的详细程度。比如以1∶20万地形图和1∶20万区域地质图为例，前者为国家基本比例尺地形图之一，供科学研究等方面的参考分析用，这类地图上，要反映一般的自然地理和社会经济方面的基本内容，其详细程度是相对平衡的，不应当偏重某一方面。后者1∶20万区域地质图，第一层平面主要反映地质要素，而水系、地貌、居民地、交通网等要素是作为地质底图陪衬的，其中与地质要素密切相关的水系和地貌可以表示详细些。而社会经济要素则可作较大的综合。

由于地图的用途不一样，同样比例尺的两幅地图所表示的地图内容的详细程度有着很大的差异。1∶400万教学参考挂图和1∶400万《中国地势图》它们的比例尺和地区条件都相同。但由于用途不同，所以，地图内容表示的详细程度就有着很大的差别。前者是教学地图，符号、注记都要求比较粗大，清晰易读，内容表示的就比较概略；后者是参考性挂图，一般不要求远距离阅读，符号和注记都小一些，地图内容也就表示的详细一些。

2.2　地图比例尺对制图综合的影响

不同比例尺的地图所包括的制图区域是不同的。一幅大比例尺的地图只能包括一个较小的区域，而一幅小比例尺的地图则能包括比较广大的区域。同样一个物体，在不同大小的区域内其价值是不同的，因此对实地要进行不同程度的概括和取舍。在一小块面积内是十分重要的物体，而在大面积内就可能变成次要的，甚至失去在地图上显示的意义。以道路来讲，在很小的范围内，乡村路和大车路都可以认为是很重要的，而在一个很大的范围内，它们就变得次要了，甚至在图上不予表示。

2.3　制图区域地理特点对制图综合的影响

同样用途和比例尺的地图，由于表示的制图区域不同，对同一物体的重要性会做出不同的评价，因而对制图综合有所影响。例如水井和小的湖泊，在水网发达的地区它们并没有十分重要的意义，而在干燥的沙漠地区，它们就显得十分重要了，因此需要详细地显示在地图上。居民地也是一样的，一些小的农村式居民地，在人口稠密地区并没有多大的意义，在较小比例尺地图上可以不表示它们，而在人口稀少的地区，甚至连帐篷和独立的小屋也需要在地图上表示出来。

上述三方面是相互联系的，在实施制图综合的时候，不可能单独的去考虑某一个因素，而应该同时顾及各种因素，才能实施正确的综合。

2.4　其他因素对制图综合的影响

除上述三个主要因素外，影响制图综合的因素还有：地图表示方法，制图资料的特点等。

地图的表示方法对综合的影响也是很明显的，例如多色图上各要素的图形可以相互交错而并不影响地图的易读性，单色地图则不可能。所以在表示地貌时，用分层设色法表示地貌要比单用等高线法来得概略，在制图综合时要比较多的化简等高线弯曲部分。

制图资料的特点对制图综合也有着一定的影响。完整和正确的资料可以作为综合的基本依据，而资料比较概略或不可靠时就要参考其他方面的内容。另外，当资料和比例尺相差愈大时，制图综合的程度也就愈大。

地图符号和注记对制图综合也有影响。符号和注记的大小将直接影响地图载负量的大小，从而也决定着概括和取舍的程度。

3.　制图综合表现的几个方面

制图综合表现主要表现在下列三方面：地图内容的选取、制图物体轮廓形状的概括、制图物体数量和质量特征的概括。

3.1　制图物体的选取

制图物体选取的目的是通过“取”和“舍”的手段在地图上选取主要物体而舍去次要物体。

选取可以是对地图某项内容而言，例如，选择对地图的主题来说是重要的内容，而舍去某类或某级与地图主题无关的或次要的内容；也可以体现为对单个制图物体的选取，例如，在大量的河流中选取一部分较大或较重要的河流，在大量的居民地中选取一部分居民地等。

为了在编图过程中能够正确地进行物体选取，必须研究以下两个问题：

3.1.1　制图选取的顺序

制图物体选取是制图综合中重要方面之一，选取的正确与否将对地图质量有着很大的影响。而选取的顺序是保证实施正确取舍的重要条件。没有正确的选取顺序，就会使制图综合的工作处于盲目和混乱的状态，严重地破坏了地图的科学系统性及真实性，这样就不可能编绘出质量优良的地图。选取制图物体时，一般按下列顺序进行：

（1）从整体到局部：进行制图物体的选取时，首先要有一个整体概念，也就是说，要从全局着眼，局部入手，然后又从局部回到整体，使物体的整体和局部都能得到正确表示。例如，编绘河系时，先要看到河系的结构和类型，而具体选取时则从一条条河流做起，最后使各部分选取小河的数量适当，河系的类型又得到了正确的反映。

（2）从主要到次要：在实施选取时要遵照从主要到次要的顺序，以大比例尺地图上居民地为例，必须按方位物、主要街道、次要街道、街区等顺序来处理。只有这样才能正确处理好地图内容的主次及各要素之间的联系和制约关系。

（3）从高级到低级，从大到小：对于每一种要素，要遵循从高级到低级、从大到小的顺序进行选取。例如，居民地要先选大的、等级高的，再选小的、等级低的。道路网则应当按铁路、公路、大路（土路，大车路等）、小路的顺序进行选取。只有这样才能主次分明，关系恰当。

总之，编图时应该首先选取等级高的、大型的、重要的，对其他要素有制约作用的物体；然后依次选取其他等级的物体。这样才能够保证地图上既具有相当丰富的内容又能显示其主次关系，使地图具有适宜的载负量，保障必要的清晰易读性。否则，如果先选取次要的物体，而又没有从整体考虑，再加上表示重要物体，其结果就会使地图载负量过大，或使重要特征淹没在次要碎部之中。

3.1.2　选取的方法

为了使一幅或数幅地图上同样内容的表达程度得到统一，使地图具有适宜的载负量，必须拟订出选取的统一标准，选取标准通常用两种方法来确定，即资格法和定额法。

（1）资格法

资格法是按照一定的数量或质量指标进行选取，达到此指标的就选入，否则就舍去。例如，把1cm长度作为河流的选取标准。长度大于1cm的河流全部选取，长度小于1cm的河流舍去。

制图物体的质量指标和数量指标都可以作为确定选取资格的标志。制图物体的质量指标通常包括：控制点的等级，居民地的等级（按行政意义或人口数区分），河流的通航或不通航，道路的等级，森林的品种，境界等级等。数量指标通常包括：河流的长度，湖泊的面积，居民地的人口数，地貌谷地要素密度，地物轮廓面积的尺寸等。它们都可以作为确定选取的资格。

资格法的优点是标准明确，容易掌握，并且各图幅之间能协调一致，所以，在编图生产中得到了广泛的应用。资格法的缺点是具有一定的片面性，也就是说用一个指标来衡量制图对象的取舍是不全面的。如一条小河，在水网发达的地区和干旱地区其意义是不一样的。资格法体现不出选取以后地图的容量大小，很难掌握各地区的图面载负量。

（2）定额法

定额法是规定出单位面积内应选取的制图物体数量的制图方法，这种方法可以保证地图具有相当丰富的内容，又不致使地图上内容过多而失去易读性。

制图物体的选取定额受到物体的意义、区域面积、分布特点、符号大小和字体规格等条件的影响，因此在规定各要素的选取定额时，必须全面考虑这些因素，同时还要以物体本身的特征为基础。例如，地图上单位面积内表示居民地的数量要以该区域内居民地的密度分布为基础。

定额法也有明显的缺点，实际使用地图时常常是以质量指标画线的，而定额不能保证同需要的质量指标吻合。例如，编制省一级的行政区划图时，要求公社级以上的居民地均应表示在地图上，但是由于各地区公社范围有大有小，数量有多有少，规定的定额很难同公社的实际数量相适应。按定额选取，可能会出现有的地方公社选完以后还要选上大量的小居民地，而另外的地区公社级的居民地都无法全部选取，这就会造成各地区质量标准的不统一。

为了弥补这个缺点，实践中使用定额法时常常也有一个临界指标，即规定一个高指标和一个低指标，用以调整不同区域内选取物体的质量标准以及与相邻区域分布密度的逐渐过渡，并常常还要以资格法作为补充。

地图上不同制图物体之间是紧密联系又相互制约的。有时一种物体的选取，常常要取决于另一种起主导作用的物体的选取，它既不能用资格法也不能用定额法来衡量。例如，居民地舍去以后，联结它的道路也应舍去。

3.2　制图物体的形状概括

夸大：形状概括时不能只是机械地去掉小弯由，有时为了显示和强调制图物体的特征，需要夸大一些本来按比例应删除的碎部。例如，一条多微弯曲的河流，如果机械地按指标进行概括，微小弯曲则可能要全部被舍掉，河流将变成平直的线段，失去了原来的弯曲特征。这时，为了反映该河流多弯曲的特征，就需要在删除大量细小弯曲的同时，适当地夸大其中某些小弯曲。居民地、海岸、公路等物体上的一些特殊弯曲，它们虽然小于删除的指标，也应该夸大显示出来的示例。如图2所示。

合并：随着地图比例尺的缩小，制图物体的图形及其间隔随之缩小到不能够详细区分时，可以采用合并同类物体细部的方法，来反映制图物体的主要特征。例如，概括城镇式居民地平面图形时，舍去次要街巷，合并街区；两块森林在图上的间隔很小时，联合成一个大的轮廓范围等。如图3所示。

分割：对于外廓十分规整而内部分布又较为零碎、间隔又小的地物图形，为反映其特征常采用分割的方法予以化简。假如只采用合并的方法，必然造成大块图形而歪曲了制图物体内部分布零碎的特点，这就要用分割的办法来概括图形。比如，概括城镇式居民地的平面图形时合并街区是主要的，但常常辅助以分割的方法，使街道方向和街区面积保持对比关系，不致因为合并过大或合并的不当，使失去原来街区的方向以及改变不同方向街道的数量的对比。如图5所示。

3.3　制图物体数量和质量特征的概括

3.3.1　制图物体数量特征的概括

（1）紧缩分类项目：即扩大数量指标的间隔或合并分类的项目。

地图上数量特征是指物体的大小、长度、高度、深度、坡度、密度、面积等具有数量标志的特征。例如，在1∶10万的地图上，按人口数（或户数）把居民地分成十个等级，而在1∶100万的地图上仅按人口数分成七个等级，在更小的比例尺地图上则等级更少。从表示地貌的等高距方面也能说明数量特征的概括，在1∶5万的地图上等高线间隔是10m，1∶10万是20m，在更小的比例尺地图上则等高距会更大；

（2）提高资格：把在图上表示出某种地物的尺寸提高。例如，在1∶1万的地图上，宽度大于3m的河流即用双线表示，而在l∶10万的地图上，宽度在300m以上的河流方能使用双线。300m以下的河流实际上将无法区别其实地上的宽度。

3.3.2　制图物体的质量特征的概括

物体的质量特征是指存在于物体内部而且可以决定其性质的特征。质量特征的概括表现在以概括的分类分级代替详细的分类分级减少物体中的质量差别。

例如：在较大比例尺的地图上表示森林时，常常按品种分为针叶林、阔叶林和混合林，并且还要显示出树种、高度、密度和粗度。而在较小比例尺的地图上则用一种概括性的森林符号表示。如在1∶20万的地图上，用三种符号表示出不同类型的沼泽：即分为可以通行，通行困难和不能通行。而小于1∶100万的地图上只用一种沼泽符号表示。又如，居民地按其性质上的差别（居民的职业、建筑状况、交通联系等）分为城市和农村两大类，在这个基础上再按质量标志（如行政意义）或数量标志（如人口数）进行分级，道路按性质分为铁路、公路和其他道路几类，然后再按其他标志各自区分出不同的等级。

4.　地图载负量

4.1　地图载负量的意义及类型

地图载负量（亦称地图的容量）是指地图图廓内所有线划和符号注记的总和。它与地图内容有着密切联系，当地图符号确定后，地图载负量愈大，地图内容就愈完备详细，但是，载负量超过某一限度后，地图就会失去明显易读性，因此，地图载负量是评定地图内容完备性和明显性以及协调相互间矛盾的重要标志之一。其次，划分制图区域各要素密度的分区应基于地图载负量。同样的，在图上分析各制图区域内各要素密度差别的正确显示，通过对载负量的分析能收到较好的效果。研究载负量的意义还在于科学地确定各要素的选取指标，现今确定各要素选取标准较科学的方法是数理统计法和图解计算法，而此法应用在制图综合中的计量基础是通过载负量实现的。由此可见，地图载负量在制图综合中具有十分重要的地位。

地图载负量根据所包括的要素及其作用可分为总的和主要的裁负量，前者是指所有地图要素载负量的总和，后者是指对载负量大小有显著影响的地图图形部分――居民地、道路网和水系。至于表示地貌的等高线图形，在多色图中则视为一种衬底的特殊符号，算其载负量，但在单色图中则成为地图的主要载负量了。