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了解冲突解决和概化

地图并不复制现实,而是代表一个可管理、可比例化的现实版本。 这在数字和印刷绘图中都很明显。 在数字领域,启用 web 的多比例地图需求日益增长,需要在多种比例上无缝呈现数据。 相应地,在打印制图中,基于单个数据库生产多比例产品在成本和时间开销上均占有优势,另外,可只对数据库进行一次编译,并可在单个位置集中存放和管理所有更新。 能够在多种比例上有效显示数据至关重要,但为此,大多数数据必须先进行概化,以便在较小比例下显示时保持清晰和特征形式。

空间数据库的要素通过多种方式捕捉:从影像、航空摄影、现有地图、地形模型,甚至是路径点。 这些要素的几何和位置所使用的分辨率和精度均属于其源比例下的固有属性。 当数据在地图上恰以该比例显示时,将保留合适的要素密度和精度。 可以采用比捕获比例更小的比例显示数据,但不允许以更大比例进行显示,因为这会暗示数据具有比实际更高的精度和包含了更多的信息。 因此,既有优势又能节省成本和时间的做法是,收集和保留尽可能大的比例下的数据,然后通过概化修改数据以便在各种较小比例下显示。

概化原则

概化是绘图中固有且具有挑战性的部分。 它是为清晰呈现场景原貌而决定保留哪些要素、删除哪些要素、夸大哪些要素以及简化哪些要素的过程。 其难点在于,如何在减少无关细节并保留数据的特征排列的同时,将地理信息尽量真实地描绘出来。 必须在保持最丰富图形和最大信息量显示的同时解决矛盾的需求。

以 1:18,000 比例尺显示的各个要素

在较大比例的地图(1:18,000 比例尺)上,可以显示小型建筑、本地街道和单条高速公路车道。

以 1:36,000 比例尺显示的概化要素

在较小比例的地图(1:36,000 比例尺)上,要素必须进行概化以保持整体清晰度。

概化不仅要考虑个别要素,还需考虑那些其空间与上下文关系在视觉上具有景观特征的要素之间的相互关系。 地图上放置的所有内容势必会尽量占用页面空间和自身显示的清晰度。 地表上有些要素实际上并不可见(例如等值线或行政边界),所以在地图上必须紧靠着所有可见要素(如道路和航路)对其进行绘制和标注。 有些要素必须使用大于对应实际大小的符号进行绘制,才能够清晰可读。 这些实际做法将有助于合并因比例缩小而质量下降的图形,从而引发了对后续概化的需要。

变换操作非常简单直接且适用于单个要素,例如通过移除细密的无关锯齿来简化河流。 但是,此类似乎并不复杂的修改如何催生出进行其余上下文更改的需求。 移除河流中的小弯道可能导致河流穿过建筑物,或与桥梁和等值线错位。 大多数概化任务要求要素在上下文中进行考虑,以确保清晰,并允许识别和保留集体模式,以保持当地地理的特征外观。

概化工作流

制图工作流示例

基于主数据库创建各种比例下制图产品的制图工作流的简化视图

在大多数制图生产工作流中,概化通常分为两个不同的阶段进行。 当要从主数据库中获得多个比例范围时,通常做法是先处理数据,以便基于主数据库生成特定比例的数据库。 特定比例的数据库通常旨在覆盖可管理的比例范围,在这些范围内要素通常以相同方式显示。 技术上,以下处理特定比例的数据库中数据的步骤并不属于制图操作。 数据的符号化显示尚未建立或不会考虑在内,并且也未对比主题以便检测冲突。 相反,要素密度降低,要素细节根据比例范围进行简化。 这通常称为模型概化。

第二阶段是概化,通常在地图的用途、规格、输出机制和比例尺确定后,在绘制地图时进行。 符号化要素会在数据主题间进行上下文考察,并与其他地图元素(如注记、内图廓线边界、格网和经纬网线)进行比较。 在此阶段,会评估并修改单个要素的复杂度和整体要素密度,以保持地图的清晰度。 该阶段还评估并解决要素间的符号冲突。 按比例尺绘制的要素符号化轮廓线,往往远大于其在地面上的实际轮廓线。 地图比例越小,这种现象越明显。 冲突可能是要素的普通叠加,也可能是更复杂的问题,例如多条高速公路行车道的某些部分未正确对齐。