第八講地圖符號一．

本講的內(nèi)容概述

1.地圖符號的實質(zhì)和分類

1.1地圖符號的實質(zhì)

1.2地圖符號的分類

按符號表現(xiàn)的制圖對象的幾何特征分類

按符號與地圖比例尺的關(guān)系分類

按符號表示的地理尺度分類

按符號的形狀特征分類

2.地圖符號的視覺變量

2.1地圖符號的視覺變量

基本的視覺變量

視覺變量的擴展

2.2視覺變量能形成的圖形知覺效果

3.地圖符號對制圖對象特征的描述

3.1性質(zhì)特征的描述

3.2數(shù)量特征的描述

3.3關(guān)系特征的描述

4.地圖符號的設(shè)計

4.1影響符號設(shè)計的因素

4.2符號設(shè)計要求

4.3地圖符號的系統(tǒng)設(shè)計二．

本講內(nèi)容

1.

地圖符號的實質(zhì)和分類

1.1地圖符號的實質(zhì)

地圖符號屬于表象性符號。它們以其視覺形象指代抽象的概念。它們明確直觀、形象生動，很容易被人們理解。

地圖符號的形成實質(zhì)上是一種科學(xué)抽象的過程，是對制圖對象的第一次綜合。

1.2地圖符號的分類

地圖符號是一個開放的大系統(tǒng)，隨著地圖內(nèi)容的擴展、地圖形式的多樣化，地圖符號還在不斷變革、補充和完善，地圖符號的類別也更多，現(xiàn)代地圖符號可以從以下幾個不同的角度分類。

（1）按符號表現(xiàn)的制圖對象的幾何特征分類

按地圖符號的幾何性質(zhì)可將符號分為點狀符號、線狀符號和面狀符號。

點狀符號是指具有點的性質(zhì)，不論符號大小，實際上以點的概念定位，而符號的面積不具有實地的面積意義。

線狀符號是指它們在一個延伸方向上有定位意義，而不管其寬度。

面狀符號具有實際的二維特征，它們以面定位，其面積形狀與其所代表的對象的實際面積形狀一致。

（2）按符號與地圖比例尺的關(guān)系分類

按符號與地圖比例尺的關(guān)系分為依比例符號、不依比例符號（非比例符號）和半依比例符號。

依比例符號主要是面狀符號；不依比例符號的則主要是點狀符號；而半依比例符號是指線狀符號。隨著地圖比例尺的縮小，有些依比例符號將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榘胍辣壤柣虿灰辣壤?。因此不依比例符號將相對增加，而依比例符號相對減少。

（3）按符號表示的地理尺度分類

按符號表示的地理尺度分為定性符號、等級符號和定量符號。雖然依比例符號可以反映出對象的實際大小，但這種大小是由對象在圖面上的形狀自然確定的，所以普通地圖符號除數(shù)學(xué)注記外絕大多數(shù)屬于定性符號。以表現(xiàn)對象數(shù)量特征（包括間隔尺度和比率尺度）為主的符號稱為“定量符號”。凡定量符號都必須在圖上給定一個比率關(guān)系（并非地圖比例尺），借助這一比率關(guān)系可以目估或量測其數(shù)值。

（4）按符號的形狀特征分類

按符號的形狀特征分為幾何符號、藝術(shù)符號、線狀符號、面狀符號、圖表符號、文字符號、色域符號。

幾何符號：指用基本幾何圖形構(gòu)成的較為簡單的記號符號；

藝術(shù)符號：是指與被表示對象相似，藝術(shù)性較強的符號；

面狀符號：既可由各類結(jié)構(gòu)圖案組成，也可由顏色組成，但它們在視覺形式上不同，所以面積顏色可稱為“色域符號”；

圖表符號：主要是指反映事物數(shù)量概念的定量符號；

文字符號：文字本身就是一種符號，地圖上的文字仍然保留著其原來的性質(zhì)，但它們畢竟又具備了地圖的空間特性，因而無疑是地圖符號的一種特殊形式。2.

地圖符號的視覺變量

2.1地圖符號的視覺變量

最早研究視覺變量的是法國人貝爾廷（J.Bertin）。他所領(lǐng)導(dǎo)的巴黎大學(xué)圖形實驗室經(jīng)多年的研究，總結(jié)做出一套圖形符號的變化規(guī)律，提出了包括形狀，尺寸，方向，明度，密度和顏色的視覺變量。（1）基本的視覺變量

從制圖實用的角度看，視覺變量包括形狀，尺寸，方向，明度，密度，結(jié)構(gòu)，顏色和位置（如圖8－1所示）。

圖8-1地圖符號的視覺變量1）形狀

對于點狀符號來說，形狀就是符號的外形，可以是規(guī)則圖形（如幾何圖形），也可以是不規(guī)則圖形（如藝術(shù)符號）；

對于線狀符號，形狀是指構(gòu)成線的那些點（即像元）的形狀，而不是線的外部輪廓。一個面積相同的圖形元素可以取無數(shù)種形狀，所以形狀變量范圍極大，是產(chǎn)生符號視覺差別的最主要特征之一。

面狀符號沒有形狀變化。2）尺寸

點狀符號的尺寸是指符號整體的大小，即符號的直徑，寬，高和面積大小；

線狀符號構(gòu)成它的點尺寸變了，線寬的尺寸也變；

面狀符號—尺寸與面狀符號的范圍輪廓無關(guān)。3）方向

符號的方向指點狀符號或線狀符號的構(gòu)成元素的方向，面狀符號本身沒有方向變化，但是它的內(nèi)部填充符號可能是點或線，也有方向。4）明度

指符號色調(diào)的相對明暗程度。明度差別不僅限于消失色（白、灰、黑），也是彩色的基本特征之一。5）密度

指在保持符號表面平均明度不變的條件下改變像素的尺寸和數(shù)量。它可以通過放大或縮小符號圖形的方式體現(xiàn)。當(dāng)然，對于全白或全黑的圖形無法使用密度變量。6）結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)變量指符號內(nèi)部像素組織方式的變化。7）顏色

顏色包括三種視覺變化除了明度，還包括色相和飽和度。色相變化可以形成鮮明的差異，飽和度變化則相對比較含蓄平和。8）位置

在大多數(shù)情況下，位置是由制圖對象的地理排序和坐標(biāo)所規(guī)定的。但是實際上在地圖上仍然存在一些可以在一定范圍內(nèi)移動位置的成分。（2）視覺變量的擴展

為描述對象的動態(tài)特征，電子地圖上的動態(tài)符號還可采用發(fā)生時長、變化速率、變化次序、節(jié)奏等變量。1）發(fā)生時長

指符號現(xiàn)象在屏幕上從出現(xiàn)到消失所經(jīng)歷的時間。發(fā)生時長以劃分為很小的時間單位計算，通常與多媒體技術(shù)種“幀”的概念想對應(yīng)。在地圖設(shè)計中，發(fā)生時長主要用于表現(xiàn)動態(tài)現(xiàn)象的延續(xù)過程。2）變化速率

變化速率也要借助于符號的其他參量來表現(xiàn)，描述符號狀態(tài)改變的速度，可以反映同一圖像在方向、明度、顏色等方面的變化速度，也可以反映在圖像在尺寸、形狀或空間位置上的變化速度。3）變化次序

時間是有序的，以類似于二維空間中的前后、鄰接關(guān)系的方式建立時間段之間的先后、相鄰?fù)負(fù)潢P(guān)系。把符號狀態(tài)變化過程中各幀狀態(tài)按出現(xiàn)的時間順序，離散化處理成各幀狀態(tài)值，使之漸次出現(xiàn)。它可用于任何有序量的可視化表達(dá)。4）節(jié)奏

節(jié)奏是對符號周期性變化規(guī)律的描述，它是由發(fā)生時長、變化速率等變量融合到一起而形成的復(fù)合變量，但它又表現(xiàn)出獨立的視覺意義。符號的節(jié)奏變化可以用周期性函數(shù)表示。節(jié)奏變量主要用于描述周期性變化現(xiàn)象的重要性特征。2.2視覺變量能形成的圖形知覺效果

視覺變量提供了符號辨別的基礎(chǔ)，同時由于各種視覺變量引起的心理反映不同，又產(chǎn)生了不同的感受效果，這正是表現(xiàn)制圖對象各種特征所需要的知覺差異。

圖形的知覺效果可以歸納為整體感，差異感，等級感，數(shù)量感，質(zhì)量感，動態(tài)感，立體感。（1）整體感和差異感

整體感和差異感這一對矛盾的同時性關(guān)系對制圖設(shè)計具有重大意義。地圖設(shè)計者必須根據(jù)地圖主題，用途，處理好兩者的關(guān)系，尋求適當(dāng)?shù)钠胶?。?）等級感

指觀察對象可以憑直覺迅速而明確的被分為幾個等級的感受效果。這是一種有序的感受，沒有明確的數(shù)量概念，由于人們心理因素的參與和視覺變量的有序變化，就形成了這種等級感。

尺寸和明度是形成等級感的主要因素。（3）數(shù)量感

數(shù)量感是圖形的對比中獲得具體差值的感受效果。數(shù)量感需要經(jīng)過對圖形的仔細(xì)辨別、比較和思考等過程，它受心理因素的影響較大，也與讀者的知識和實踐經(jīng)驗有關(guān)。

尺寸大小是產(chǎn)生數(shù)量感的最有效變量。（4）質(zhì)量感

所謂“質(zhì)量感”是質(zhì)量差異感，就是觀察對象被知覺區(qū)分為不同類別的感知效果。

形狀，顏色（主要是色相）和結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生質(zhì)量差異感的最好變量；密度和方向也可以在一定程度上形成質(zhì)量感。（5）動態(tài)感

傳統(tǒng)的地圖圖形是一中靜態(tài)圖形，但在一定的條件下某些圖形卻可以給讀者一種運動的視覺效果，即動態(tài)感，也稱為“自動效應(yīng)”。

運動感有方向性，因而與形狀有關(guān)。在一定的形狀圖形中，利用尺寸，明度，方向，密度等變量的漸變都可以形成一定的運動感。（6）立體感

立體感是指在平面上采用適當(dāng)?shù)臉?gòu)圖手段使圖形產(chǎn)生三維空間的視覺效果。立體感的產(chǎn)生主要有兩種途徑：雙眼線索和單眼線索。3．地圖符號對制圖對象特征的描述

制圖對象的基本特征標(biāo)志主要有以下幾個方面：

定位特性—空間對象的基本標(biāo)志之一，包括物體的位置和空間范圍；

性質(zhì)特征—用以辨別不同類型對象的標(biāo)志；

空間結(jié)構(gòu)特征—指對象的外部形狀特征標(biāo)志，包括輪廓的形狀和內(nèi)部空間的結(jié)構(gòu)差異；

數(shù)量特征—對象數(shù)量大小及數(shù)量關(guān)系的標(biāo)志；

關(guān)系特征—在制圖對象系統(tǒng)中，每一個對象所處的地位及其與其他對象的相互關(guān)系；

時間特征—確定對象性質(zhì)或數(shù)量的時點或時段標(biāo)志，反映對象的發(fā)展變化及趨勢特點。3.1性質(zhì)特征的描述

（1）點狀符號

由于點狀符號是以符號個體表示對象的整體形象，因此形狀變量是表現(xiàn)性質(zhì)差別最主要的因素。（2）線狀符號

線狀對象通常通過形狀、顏色、結(jié)構(gòu)形式來表達(dá)一定的象征性意義。（3）面狀符號

地理現(xiàn)象中無論是呈面狀連續(xù)分布還是離散分布于一定范圍的現(xiàn)象，都可以以面狀符號的形式出現(xiàn)。面狀符號所能使用的變量是像素在形狀、結(jié)構(gòu)、方向等方面的差異，用它們來描述面積范圍的屬性差異。3.2數(shù)量特征的描述

（1）點狀符號

用點狀定量符號描述具體數(shù)量指標(biāo)要在符號尺寸與數(shù)值之間建立一種函數(shù)關(guān)系，使之可以根據(jù)符號的大小量算或估讀出相應(yīng)的數(shù)值。因而符號的形象必須整齊、規(guī)則，有可供量度的基準(zhǔn)線，一般都采用幾何圖形。不規(guī)則的象形符號只能給出相對的等級概念。（2）線狀符號

線狀符號的數(shù)量描述比點狀符號單純，符號類型也較少，如運輸量、流量等線狀符號以符號的寬度表示數(shù)值的大小，線寬與數(shù)值成一定比例。線狀符號也可以用明度，結(jié)構(gòu)和密度等變化描述分級數(shù)據(jù)。（3）面狀符號

面狀符號很難表現(xiàn)非分級數(shù)值，如果要表示，只能通過面積內(nèi)基本元素圖形的尺寸來表現(xiàn)，但基本元素圖形太大會影響面狀效果，因而這種方法有一定的使用限制。

描述數(shù)量的變量主要是明度和尺寸，在大多數(shù)情況下用多種變量配合以加強視覺效果。3.3關(guān)系特征的描述

如果說符號對質(zhì)量、數(shù)量特征的描述屬于直接語義描述的話，對于制圖對象相互關(guān)系的描述則屬于句法的描述。制圖對象極為多樣，它們既有統(tǒng)一性，又有不同程度的差異性，這種關(guān)系的描述表現(xiàn)為地圖符號系統(tǒng)分類、分級以及層次結(jié)構(gòu)和空間組合。

這種不同層次的隸屬關(guān)系或等級關(guān)系，對于符號設(shè)計來說就是統(tǒng)一和差異的關(guān)系。4.

地圖符號的設(shè)計

4.1影響符號設(shè)計的因素

（1）地圖內(nèi)容

（2）資料特點

（3）地圖的使用要求

（4）所需的感受水平

（5）視覺變量

（6）視力及視覺感受規(guī)律

（7）技術(shù)和成本因素

（8）傳統(tǒng)習(xí)慣與標(biāo)準(zhǔn)

4.2符號設(shè)計要求

（1）圖案化

（2）象征性

（3）清晰性

（4）系統(tǒng)性

（5）適應(yīng)性

（6）生產(chǎn)可行性4.3地圖符號的系統(tǒng)設(shè)計

圖8－2符號設(shè)計步驟三．

課堂提問、課后作業(yè)及思考題

（1）課堂提問

●地圖符號如何分類？

●制圖對象有哪些基本特征？

（2）課后作業(yè)

●地圖符號有哪些視覺變量？它們的含義是什么？

●如何使用點、線、面狀符號表達(dá)制圖物體的性質(zhì)、數(shù)量特征？

（3）思考題

●有哪些基本因素影響