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1、第五章 空间数据的可视化表达,“可视化是一种计算方法，它将符号或数据转换为直观的几何图形，便于研究人员观察其模拟和计算过程。可视化包括了图像综合，这就是说，可视化是用来解释输入到计算机中的图像数据，并从复杂的多维数据中生成图像的一种工具。”,主要内容,数据符号化 专题地图编制,一、数据符号化,1.矢量数据符号化（1）单一符号：用统一的大小，形状，颜色的点状，线状或者面状符号来表达制图要素,图5.1 单一符号化,一、数据符号化,（2）分类符号利用不同形状，大小，颜色，图案的符号来表达不同的要素,图5.2 分类符号化,一、数据符号化,（3）分级符号,分级色彩：将要素属性数值按照一定的分级方法分成若
2、干级别之后，用不同的颜色来表示不同级别,分级符号：采用不同的符号来表示不同级别的要素属性数值。符号形状取决于制图要素的特征,一、数据符号化,（4）统计符号,比率符号：按照一定比率关系，来确定与制图要素属性数值对应的符号大小，一个属性数值就对应了一个符号大小,点值符号：使用一定大小的点状符号来表示一定数量的制图要素，表现出一个区域范围内的密度数值,统计符号：用于表示制图要素的多项属性。常用的统计图有饼状图，柱状图以及累计柱状图等,一、数据符号化,（5）组合符号针对多个要素的一项或者多项属性来进行表达 的符号化方式。,图5.5 组合符号化,一、数据符号化,专题栅格数据是栅格数据中的一种重要类型，如
3、栅格类型的植被覆盖图，土地利用图。如何显示栅格文件依赖于它所包含的数据类型以及用户的需要，ArcMap可以自动选择合适的方法，用户也可以根据需求来调整它。,图5.6 专题栅格数据,一、数据符号化,矢量符号设置不论是单一符号，分类符号，分级符号，分级色彩，比率符号，组合符号还是统计符号 的设置，都在Layer Properties对话框中进行。在需要进行符号化的图层上右键打开Layer Properties对话框：,一、数据符号化,在Layer Properties对话框左侧show列表框中，包含了所有矢量数据的符号化方法：Features-Single symbolCategories-Uni
4、que ValueQuantities-Graduated Colors，Graduated Symbols Charts-Pie，Bar/Columns，StackedMultiple Attributes,图5.7 Layer Properties对话框,一、数据符号化,分级色彩设置打开一个城市图层的Layer Properties对话框。单击Quantities，选中Graduated Colors在Fields复选框的Value下拉菜单中选择POP1990，表示1990年的人口总数，在Normalization下拉菜单中选择Area，表示某一地区的总面积。做这两个选择实际上是将POP1
5、990(人口数)除于一个AREA(面积)，得到一个人口密度的计算结果。,图5.8 分级色彩设置,一、数据符号化,Layer Properties对话框中默认要素的分级方案为Natural Breaks，这种方法可以较好保持数据的统计特性，但分级界限往往是任意数，不符合常规制图需要。将Classification复选框中的Classes定为7，单击Classify按钮，打开Classification对话框：将分级方式选择为Manual，可以将原来的分级界限修改为符合制图需要的数。确认新的方案之后返回Layer Properties对话框，将Label中的数字改为更加简洁直观的方式，确认应用。,
6、一、数据符号化,图5.9 运用分级色彩方法进行符号化的人口密度分布图,分类符号，分级符号，点值符号，比率符号设置与分级色彩类似，可以参考分级色彩的方法。,一、数据符号化,统计符号设置打开一个州图层和与州图层相关的城市图层：在城市图层上单击右键进入Layer Properties对话框：在Charts 下选择Pie(饼图)，在Field Selection字段中，挑选人种作为要进行符号设置的字段。单击Symbol下的色块改变符号的颜色和轮廓线。完成设置后，单击Properties按钮进入Chart Symbol Editor对话框对符号进行进一步设置。,一、数据符号化,在Layer Proper
7、ties对话框中单击Size按钮，打开Pie Chart Size对话框，可以调节统计符号的大小。完成设置之后单击确定按钮其他统计符号方法，如柱状图，累积柱状图等方法与此类似，可以参考。,图5.10 统计符号设置的各城市人种比例分布图,一、数据符号化,栅格影像地图设置打开一个多波段栅格图像。进入Layer Properties对话框。在Show 列表框选择RGB Composite，在Red Band下面选择Layer_1，Green Band下面选择Layer_2，Blue Band下面选择Layer_3。Stretch下拉列表中选择Standard Deviations。单击histogr
8、am按钮打开直方图对话框。在直方图对话框中分别调节红，绿，蓝三个波段的直方图改变影像的彩色效果。主要包含点，直线，曲线三种工具，并可选择直方图中某一区域读取它的信息，还可实现平滑和计算累计频率。图5.11 多波段影像色彩设置后的图像,一、数据符号化,图5.11 多波段影像色彩设置后的图像,二、专题地图编制,地图编制是一个非常复杂的过程，地图数据的符号化与注记标注，都是为地图的编制来准备地理数据的。然而，要将准备好的地图数据，通过一幅完整的地图表达出来，这个过程中涵盖了很多内容，包括版面纸张的设置，制图范围的定义，制图比例尺的确定，图名，图例，坐标网等等。,二、专题地图编制,1.版面设计(1)地
9、图模板操作ArcMap系统不仅为用户编制地图提供丰富的功能和途径，还可以将地图输出样式制作成地图模板，用户只需要在在系统默认的模板文件夹路径目录下新建一个文件夹，将设置的模板文件保存在该文件夹中就能够实现让自己制作的地图模板像系统给定的模板文件一样出现在New对话框中。,图5.12 新建地图模板,二、专题地图编制,(2)图面尺寸设置 进入版面视图，按照地图的用途，比例尺，打印机的型号等来设置版面的尺寸，其中注意关于尺寸设置中两种图面尺寸设置的差异问题,图5.13 图面尺寸设置,二、专题地图编制,(3)图框与底色设置 各个数据组可以设置自己的图框和底色。在需要设置图框的数据组上右键，单击Prop
10、erties选项，打开Data Frame Properties对话框，进入Frame选项卡进行设置。,图5.14 图框与底色设置,二、专题地图编制,2.制图数据操作(1)复制地图数据组单击Copy命令或者直接快捷键Ctrl+C将制图数据组复制到剪贴板中。鼠标移至选择制图数据组以外的图面上，右键打开图面设置快捷菜单，单击Paste命令或者直接快捷键Ctrl+V将制图数据粘贴到地图中。,二、专题地图编制,(2)设置总图数据组 根据输出地图中现有的两个数据组，将一个数据组作为说明另一个数据组空间位置关系的总图数据组织(Overview Data Frame)。在将要作为总图的数据组上打开Data
11、Frame Properties对话框，进入Extent Rectangles选项卡。在Other data frames选项组的窗口中选择样图数据组，单击右向箭头按钮将样图数据组添加到右边的窗口。,二、专题地图编制,(3)旋转制图数据组 由于制图区域的形状或其他原因，需要对输出的制图数据组进行一定角度的旋转。在ArcMap窗口主菜单条中单击View下的Toolbar命令，打开Data Frame Tools工具条。在Frame Tools工具条上单击Rotate Data Frame按钮。鼠标移至版面视图需要旋转的数据组上，左键拖放旋转。如果要取消刚才的旋转操作，只需要单击Clear Rot
12、ation按钮。,二、专题地图编制,(4)绘制坐标格网小比例尺大区域的地图通常使用经纬线格网；中比例尺中区域地图通常使用投影坐标格网；大比例尺小区域地图，通常使用公里格网或索引参考格网。,二、专题地图编制,1）地理坐标格网设置,图5.15 地理坐标格网设置,二、专题地图编制,2）地图公里格网设置,二、专题地图编制,3）索引参考格网设置,二、专题地图编制,3.地图标注 地图注记是一幅完整地图的有机组成都分，用以说明图形符号无法表达的定量或定性特征。地图注记的形成过程就是地图的标注根据标注对象的类型及标注内容的来源，可以分为：交互标注操作、自动标注操作、链接标注操作。应用最多的是自动标注操作。,二
13、、专题地图编制,自动标注(1)注记参数设置 借助ArcMap绘图工具栏中的注记设置工具来实现对注记字体，大小与颜色的设置等(2)注记内容放置,二、专题地图编制,1)要素的逐个标注在需要放置注记的数据层上右键打开Layer Properties对话框，进入Label选项卡选择Method：Label all the features the same way。选择需要标注的字段。在ArcMap绘图工具栏中，单击属性注记放置按钮(Label)。打开Label Option对话框,单击注记放置方式(Placement)：Place label at position clicked。在Labels
14、Styles窗口选择所需要的注记类型。将鼠标指针放在需要注记的位置单击左键，相应的属性便标注在该位置。,二、专题地图编制,2)全部要素标注在需要放置注记的数据层上右键打开Properties对话框，进入Label选项卡。选中Label Features in this layer复选框，确定在本数据层上进行标注。确定标注方法Method：Label features in this layer。选择需要标注的字段。单击确定按钮完成全部要素的标注。注：如果不需要全部要素标注，而只要标注一部分要素，可以在Layer Properties对话框的标注方法Method下选择Define classes
15、 of features and label each class differently，单击SQL Query按钮输入条件表达式即可。,二、专题地图编制,3)多种属性标注在需要放置注记的数据层上右键打开Layer Properties对话框，进入Label选项卡。选中Label Features in this layer复选框，确定在本数据层上进行标注。确定标注方法Method：Label features in this layer。单击Express按钮打开Label Expression对话框：选择第一个需要标注的属性字段NAME，双击，该字段自动出现在Expression文本框内
16、；然后双击第二个需要标注的属性字段，在两个字段之间用合法的表达式连接起来。用户可以按照此规律添加更多需要的属性字段。在Parser中可以选择不同的脚本来运行，包括VB和Java两种。单击确定返回。,二、专题地图编制,(3)注记要素编辑1)自动标注的显示比例数据组上右键打开快捷菜单，单击Set Reference Scale命令。这样，数据组中所有注记都将以当前屏幕比例为参考缩放。2)重复注记的自动取舍打开Layer Properties对话框，进入Label选项卡。Label Expression对话框单击Label Placement Option按钮：进入Placement选项卡，设置Du
17、plicate Labels中的选项Remove Duplicate Labels，若选择该选项，系统就会自动舍弃重复注记。单击确定完成设置。,二、专题地图编制,4.地图整饰 所谓地图整饰，就是地图表现形式、表示方法和地图图型的总称。是地图生产过程的一个重要坏节。,二、专题地图编制,(1)图名的放置与修改在ArcMap窗口菜单条上单击Insert命令。在Insert下拉菜单中单击Title命令，出现Enter Map Title矩形框。在Enter Map Title矩形框中输入所需要的图名字符串。将图名矩形框拖放到图面合适的位置。可以直接拖拉图名矩形柜调整图名字符的大小，或者在单击了图名矩形
18、框之后，通过绘图工具条上的相关工具，如change Font、Change Size，调整图名的字体、大小等参数。,二、专题地图编制,(2)图例的放置与修改创建ArcMap文档，添加一个州图层。打开版面视图。InsertLegend,打开Legend Wizard对话框。选择Map Layers列表中的数据层，右向箭头到Legend Items中。向上、向下方向箭头调整图层顺序。在Set the number of columns in your legend对话框中输入图例列数。在Legend Title中填入图例标题，更改标题的颜色，字体，大小以及对齐方式等在Legend Frame选项组
19、中更改图例的边框样式，背景颜色，阴影等。完成设置后单击Preview预览按钮可以在版面视图上预览到图例的样子。选择Legend Item列表中的数据层，在Patch选项卡设置其属性如果对图例的图面效果不太满意，可以进一步调整参数图例标题与表现形式和图例内容设置。,二、专题地图编制,(3)比例尺的放置与修改1）图形比例尺放置Insert-Scale Bar打开Scale Bar Selector对话框。选择需要的比例尺符号单击Properties按钮，打开A1ternating Scale Bar对话框卡进行设置。单击Scale and Units标签，进入Scale and Units选项卡进
20、行设置。单击确定按钮，完成比例尺设置。任意移动比例尺图形到合适的位置。,二、专题地图编制,2）放置数字比例尺Insert-Scale Text在打开Scale Text对话框系统所提供的数字比例尺类型中选择一种。如果需要进一步设置参数，单击Properties按钮。打开Scale Text对话框首先确定比例尺类型(Sty1e)：Abso1ute或者Relative。如果是Relative类型，还需要确定Page Unit和Map Unit。单击确定按钮完成比例尺参数设置。移动数字比例尺到合适的位置，调整数字比例尺大小直到满意为止。,二、专题地图编制,(4)指北针的设置与放置Insert-Nor
21、th Arrow打开North Arrow Selector对话框。在系统所提供的指北针类型中选一种。如果需要进一步设置参数，单击Properties按钮。打开North Arrow对话框,确定指北针的大小,颜色,旋转角度单击确定按钮完成指北针放置。移动指北针到合适的位置调整指北针大小直到满意为止。,图5.18 指北针的设置与放置,二、专题地图编制,(5)图形要素的设置1）图形要素的放置在ArcMap窗口版面视图中的绘图工具条中单击绘制矩形要素按钮。在版面视图按住鼠标左键并拖动，给定两点绘制矩形。双击所绘制的矩形要素，打开Properties对话框。单击symbol标签，进入symbol选项卡
22、。单击Fill Color按钮，设置矩形填充颜色；单击Outline the Color按钮设置矩形边框颜色；在Outline width窗口输入边框线划宽度。单击确定按钮，完成图形属性设置。,二、专题地图编制,2)统计报告的放置Too1sReport-Create a Report,打开Report Properties对话框。根据需要设置统计报告的属性字段、统计指标与报告格式。单击Generate Report按纽，在Report Viewer窗口中生成统计报告。在Report菜单条中单击Add命令。打开Add to Map对话框。,二、专题地图编制,单击A11单选按钮，将统计报告所有的页
23、面放置在输出地图中；如果只想放置当前页面，选择Current Page单选按钮；如果想放置指定的页面，选择Pages单选按钮，并输入页码。单击OK按钮，关闭Add to Map对话框，统计报告放置在输出地图。移动统计报告到合适的位置，调整统计报告幅面大小到满意为止。,图5.19 统计报告的放置,二、专题地图编制,3)统计图形放置打开一个州图层文件 Tools-Graph-Create a Graph，打开Graph Wizard Step 1of3对话框。在Graph type列表中选择统计图形类型：Column。在Graph subtype列表中选择统计图形子类的第一种下一步，打开Graph
24、 Wizard Step 2of3对话框在States中属性列表框中在POP1990和POP1999两个字段前的方框里打勾，Graph data series中单击Records单选按钮。,二、专题地图编制,单击下一步按钮，打开Graph Wizard Step 3of3对话框：在Title文本框中输入统计图名称：Graph of pop。Subtitle中写pop of 1990&1999。选中Label X Axis With复选框，并选择属性字段：STATE_ NAME。选中Label Data With Value(标注属性数据值)复选框。选中Show Legend复选框，并选择图例的
25、位置。按住左键拖动Bar Gap后面的滑动条，可以调整柱状图之间的间隔。选中Show Graph on Layout复选框，将统计图放在版面视图中。单击完成按钮，完成统计图制作，并放置在输出地图中。移动统计图形到合适的位置并调整其大小。,二、专题地图编制,5.地图输出 编制好的地图通常按两种方式输出一、借助打印机或绘图机硬拷贝输出二、转换成通用格式的栅格图形，以便于在多种系统中应用。,二、专题地图编制,（1）地图打印输出1）地图分幅打印FilePrint Preview打开地图打印预览窗口.单击Print按钮，打开Print对话框。确认打印机或绘图机型号，如果不正确，单击Setup进行设置。如
26、果打印机正确，单击分幅打印：Tile Map to Printer paper。根据需要在pages对应的微调框设置分幅打印页码，并且在Copies微调框输入打印份数。单击OK按钮，提交打印机打印。,二、专题地图编制,2）地图强制打印FilePrint打开Print对话框选择强制按照打印机纸张大小打印：Scale map to fit printer。单击生成打印文件：Print to File。单击OK按纽执行上述打印设置，打开打印到文件对话框。确定打印文件目录与文件名。单击保存按钮，生成打印文件。,二、专题地图编制,（2）地图转换输出ArcMap地图文档是ArcGIS系统的文件格式，不能脱
27、离ArcMap环境来运行，但是ArcMap提供了多种输出文件格式，转换以后的栅格或者矢量地图文件就可以在很多其他环境中应用了。File-Export Map命令，打开Export对话框。确定输出文件目录、文件类型(JPEG)，文件名称(Export Map)：单击Options按钮，打开JPEG Options对话框。在Resolution微调框设置输出图形分辨率：300。单击Back Ground Color按钮，确定输出图形背景颜色。按下左键拖动Quality滑动条，调整输出图形质量。单击确定按钮返回Export地图转换对话框单击Export按钮，关闭Export地图转换对话框，输出栅格图形文件,
